CLEMSON UNIVERSITY

Document Sample
CLEMSON UNIVERSITY Powered By Docstoc
					CLEMSON UNIVERSITY
DRY LAID NONWOVENS
    LABORATORY
     FACILITIES




        COMPILED BY FALL 2004
        NONWOVEN STRUCTURES
        CLASS
            FRANCOIS BOUDLET
            AUDE LE HENAFF
            JOE MOORE
            SCOTT PARSONS




     CONTENTS
                   I.     Lab Capabilities (in English)

                    II.   Lab Capabilities (in French)

            III. Schematic Drawing of Nonwoven Labs

               IV. Pictures of Nonwovens Machinery

      V.      Schematic Drawings of Nonwovens Machinery




This report was completed for Textiles 416 under the supervision
                    of Dr. Edward Vaughn

                                      I.
                               Lab Capabilities

 I.        Sub-basement Lab

           Rando Webber Line
This lab has a fully functional line starting with a Rando-Feeder, a Rando
Webber, and a conveyor system to transport the web to selective bonding.
The Webber produces an air laid web that is isotropically layered with a width
of 12 inches. The conveyor system can provide web drafting before bonding.
Wood pulp may also be injected onto the formed web to produce a nonwoven
with good absorption characteristics. The line is very versatile as it can
accommodate several different bonding procedures. The bonding procedures
possible include: hydro-entanglement, powder bonding, foam bonding, print
bonding, and spray bonding. The line also has a Thru-Air Oven for thermal
bonding thermoplastic fiber. With regard to the hydro-entanglement bonding
system, the water is pumped from its reservoir through a filtration system to
the manifold. The high pressure forces the water out of the jet head and onto
the conveyor screen where a vacuum system underneath helps to pull the
water through the web and back into the system to be recycled. The water
pressure in this lab is roughly 600 barr (2000 is the commercial average).
With regard to powder bonding, thermoplastic powders are suspended in an
air chamber above the conveyor line and then sprayed on the web. The
vacuum system will then draw the chip into the web which is then passed
through the oven for consolidation.

Proctor and Schwartz Felt Maker’s Card
This card is generally used to make the material for felt hats hence the name
Felt Maker’s Card. The process starts with an opening/chute system that
feeds the fiber to the feed roll and then onto the lickerin of the machine. From
there, the fiber is fed into the card where 5 different sets of worker/stripper
roll combinations mix and align the fiber. The fiber is formed into a web and
fed onto a conveyor system to carry the material onto a set of oil heated
calender rolls for bonding. With little modification, the calendar rolls can be
changed so that both point and area bonding are possible. The speed and the
pressure of the rolls can easily be changed to either increase or decrease the
amount of bonding that occurs. To increase the strength of the nonwoven, the
calendar rolls can be slowed, their temperature can be increased, or the
pressure between the rolls can be increased. Drafting within the card is also
very controllable as almost every roll has its own motor with adjustable speed.
Specifications: (for 6 Denier Bicomponet Fiber)




              Roll             RPM     Diameter (in)
              Feed             102     --
              Lickerin         67.2    --
              Transfer         113.4   12
              Main Cylinder    148.7   28
              Stripper         171     3.75
              Worker           49.1    6
                   Doffer         13.2 20
                   Randomizer 1 9.3       --
                   Randomizer 2 6.1       --
                   Take Off       32.9 --
      Conveyor Speed: 21.4 in/min
      Surface Speed: 25 ft/min
      Calendar Roll Temp: 125º C (max. of 140º C)

       Sonic Bonding
      The Sub-basement also has a 9 inch James Hunter Pin-Sonic Bonder and 12
      inch James Hunter Fiber Locker. The pin sonic machine will vibrate at a very
      high frequency and generate heat from the sound it makes. The heat
      generated will fuse thermoplastic fibers together to make a very strong bond.
      The machine vibrates at a frequency of 20 hertz.

      The James Hunter Fiber Locker can produce sample fabric with weights from
      about 4 oz/sq. yd. to 60 oz/sq. yd.

II.   Basement Lab (B09)

      Continuous Needle Punch Line
      This line has a Rando opener which feeds the fiber into a chute system which
      then feeds the 20 inch Befama Card. From the card, the formed web is fed
      onto a 24 inch Automatex cross lapper conveyor system. The bonding is
      completed by an Automatex Needle Loom which is 27 inches wide and
      contains 1376 needles. The lab also contains other bonding possibilities as
      listed: a horizontal nip foam applicator with a Bombi Mario Foam Generator
      and a Bombi Mario Through Air Oven. Either of these bonding machines
      may take the place of the needle loom depending on the desired properties of
      the end nonwoven.
      Specifications: (for 6 Denier Polyester Fabtric)
                         Maximum web weight -          4.9 g
                         Minimum web weight -          0.46 g
                         * before needling




                                     II.

                         Capacités du laboratoire
   I.      Laboratoire du sous-sol

La ligne Rando Webber
Cette ligne de production est très fonctionnelle. Elle comporte une alimentation Rando-
Feeder, une carde Rando et un système de tapis roulant permettant d’amener le voile
formé par la carde aux différents moyens de liage.
Un voile Air Laid est créé par la carde, il est constitué de différentes couches où les fibres
sont placées aléatoirement. Le poids du voile ainsi formé varie de 8,06g à 2,25g et sa
largeur est de 30cm (12 inches). Le convoyeur peut être réglé de manière à ajuster
l’étirage du voile formé avant l’application du moyen de liage.
De la pâte de bois peut être incorporée au voile afin d’obtenir un non tissé ayant une
importante capacité d’absorption.
Cette ligne de production est très versatile car elle dispose de différents moyens de liage
qui sont le liage par jet d’eau, le liage par poudre, par saturation, par application d’une
mousse, par impression ou par pulvérisation. Un four Aztec, placé en fin de ligne de
production, permet de faire un liage thermique lors de l’utilisation de fibres plastiques.
Lors du liage par jet d’eau, l’eau contenu dans une cuve est pompée, passée dans un
système de filtration jusqu'à un manifold. Les forces engendrées par la forte pression de
l’eau a la sortie des têtes d’injection sur la grille du convoyeur permettent le liage des
fibres entre elles. Sous le tapis roulant, un système d’aspiration permet d’enlever une
partie de l’eau du produit. Cette eau est aspirée, recyclée et réinjectée dans le système. La
pression de l’eau est de l’ordre de 600bar (industriellement 2000 bar en moyenne).
Lors du liage par utilisation de poudre, de la poudre de molécules thermoplastiques est en
suspension dans l’air dans une chambre puis cette poudre est pulvérisée sur le voile ou le
système d’aspiration permet d’incorporer cette poudre dans le voile qui passera ensuite
dans le four pour la consolidation (fusion des particules thermoplastiques).

La carde felt Maker.
Cette carde est usuellement utilisée afin de produire des feutres d’où son nom « felt
maker ».
Au début de cette ligne, une cheminée permet d’ouvrir les fibres, elle alimente le cylindre
alimentaire en fibres qui vont ensuite au briseur. Par la suite il y a 5 groupes de cylindres
travailleur/ débourreur qui permettent de paralléliser les fibres. Un voile est ainsi formé et
il est disposé sur un tapis roulant qui peut conduire vers une calandre pour le liage.
La calandre se compose uniquement de cylindres calandreurs. Le voile doit donc
contenir des fibres thermoplastiques afin d’obtenir un produit non tissé
dimensionnellement stable. Les cylindres peuvent être changés selon qu’on souhaite un
liage par surface ou par point. La vitesse et la pression entre les cylindres peuvent
facilement être modifiées afin d’augmenter ou de diminuer l’intensité du liage. Afin
d’accroître la solidité du non tissé la vitesse des cylindres calandreurs peut être réduite,
leur température augmentée ainsi que la pression entre les deux cylindres.
L’étirage du voile par la carde est contrôlé car chaque groupe de cylindres est commandé
par son propre moteur par conséquent la vitesse des cylindres est réglable.
Caractéristiques de la carde :
                              cylindres RPM Diametre (cm)
                          alimentaire 102                --
                            briseur      67.2            --
                         De transfert 113.4             30
                           principal    148.7           70
                          débourreur     171            9,4
                          travailleur   49.1            15
                             Doffer      13.2           50
                          Randomize       9.3            --
                               r
                            dernier       6.1            --
                           aracheur      32.9            --
Vitesse du convoyeur : 53,5 cm/min
Température des cylindres calandreurs : 125 °C

Liage par ultra son
Le nom de l’appareil est Hunter Pin-Sonic. Cette machine vibre a très hautes fréquences
et génère ainsi des ultrasons permettant la création de chaleur et la fusion des fibres
thermoplastiques entre elles afin de réaliser un liage très solide. La fréquence de vibration
est de 20 Hz (cycles par seconde).

Vielle machine d’aiguilletage James Hunter
La largeur de cette machine est de 30 cm, c’est un procédé non continu qui est limité en
poids.

   II.     Laboratoire B09

La ligne d’aiguilletage.
Une carde Bifama de 50 cm de large est alimentée par une cheminée fournie elle-même
par un Rando opener.
A la sortie de la carde, un voile alimente un cross laper Automatex de 60 cm de large
(superposition de plusieurs couches de voile).
Le liage est assuré par aiguilletage, l’appareil utilisé (Automatex) a une largeur de 67,5
cm. Il y a 1376 aiguilles interchangeables.
Ce laboratoire contient également une table horizontale de liage par utilisation de
mousse associée a un générateur de mousse Bombi Mario. Un four (Bombi Mario) est
également disponible.
Ces différentes machines de liage peuvent remplacer l’aiguilletage en fonction des
propriétés souhaitées pour le non tissé.

Caractéristiques : poids maximal : 4,9g
                   Poids minimal : 0,46
                                                                                                 140'-0"




                                                                                                                                                                                                               30'-0"


                                                                                          4'-0" 42'-0"



                    PORTABLE                                                                                                                                                                                     RANDO




                                                                                                                                                            16'-0"
                                                                                           WEB




                                                 8'-0"




                                                                                 8'-0"
                    THRU-AIR                                                                                        CONVEYING                                                                                   WEBBER
                                                                                         BONDING                      TABLE                                                                                    (MODEL B)
                      OVEN
82'-0"




                                                                        16'-0"




                                                                      PORTABLE                                                                                                                 PROCTOR AND




                                                         12'-0"
                                                                      THERMAL                                                                                                                   SCHWARTZ
                                                                       BONDING                                                                                                                  ROLLER TOP
                                                                      CALENDER                                                                                                                    CARD




                                                                                                                                                                                                                                                                         2'-0"




                                                                                                                                                                                                                                                                14'-0"
                                                                                                                                          18'-0"



                                                                                                                                                                                                                 28'-0"




                                                                                                           10'-0"




                                                                                                                                                                     2'-0"
                                                                                                                                                                                                             AIR TRANSPORT
                                                                                                                                        FIBER BIN




           10'-0"




                                                                                                SUB-
                                                                                              BASEMENT
                                                                                                 LAB



                                                                                                 140'-0"

                                                                    20'-0"


                                                                   PORTABLE
                                                 8'-0"




                                                                     FOAM
                                                                  APPLICATOR                                                                              10'-0"                                                                                            10'-0"

                                                                                                                                         4'-0"                                                                                                              16'-0"
                                                                                                                                                                                                    13'-0"
                                                                                                                                                                                                                                                  AUTOMEX
                                                                                                               PORTABLE                                AUTOMATEX
                                                                                                                               10'-0"



                                                                                                                                             14'-0"




                                                                                                                                                                                                                        10'-0"                     CROSS
                                                                                                                                                                                      6'-0"




                                                                                                                WINDER                                NEEDLE LOOM                                                                                  LAPPER

                                        28'-0"
                                                                                                                                                                                                                                         34'-0"




                                    BOMBI MARIO
                           14'-0"




                                     THRU-AIR
                                       OVEN                                                                                                                                                    10'-0"
                                                                                                                                                                             12'-0"




                                                                                                                                                                                              CONTROL
                                                                                                                                                                                               PANELS




                                                                                                                                                                                                                                                            12'-0"
84'-0"




                                                                                                                                                                                                                                                           AUTOMEX
                                                                                                                                                                                                                                 6'-0"




                                                                                                                                                                                                                                                             CARD
                                                                                                                                                                                                                                                            4'-0"
                                                                                                                                                                                                                                                  10'-0"




                                                                                                                                                                                                                                                           BEFAMA
                                                                                                                                                                                                                                                           CHUTE
                                                                                                                                                                                                                                                            FEED

                                                                                                                                                                                               40'-0"
                                                                                                                      16'-0"




                                                                                                                                                                                               RANDO
                                                                                                                                                                                              OPENER/
                                                                                                                                                                                              CLEANER




         12'-0"                                                                                                                                                                                                                                                                  7'-0"




                                                                                           LAB B09
    Machinery pictures
           Sub basement lab




  View of the Proctor and Schwartz Felt      Other view of the carding machine
Maker’s Card




  Air laid machine at the beginning of the   Thermal bonding
Rando Webber line
    General view of the Rando Webber     other view of the line
line with hydroentanglement and powder
bonding




  hydroentangling on the line            Aztec Oven at the end of the line
Needle punching                      fiber separation




  The small carding machine in the
basement


  Sonic bonding
     Lab B09




  General view of the B09 lab. The          The Rando opener at the beginning of the
needlepunch line and the control board   line




Other view of the Rando opener


Web formation by the Befama Card
  Cross lapper conveyor system            The exit of the needle loom




  The Bombi Mario through air oven        Exit of the oven




  Stanley Justice, Lab Coordinator, and      Dr Ed Vaughn taking some pictures in
Mevlut Tascan, Graduate Assistant         the lab

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:6
posted:12/11/2011
language:
pages:12