Dây chuyền sản xuất len kim do Công ty Suzhou Forest tự phát triển: Định nghĩa quy trình sản xuất vật liệu len hiệu suất cao bằng thiết bị chính xác

Trong lĩnh vực vật liệu không dệt, hiệu suất thiết bị thường quyết định giới hạn trên về chất lượng sản phẩm. Công ty Tô Châu Forest đã kiên trì thực hiện nghiên cứu và phát triển độc lập trong nhiều năm, xây dựng thành công hệ thống thiết bị sản xuất thảm kim châm hoàn chỉnh. Toàn bộ thiết bị lõi đều được thiết kế độc lập và liên tục tối ưu hóa theo chu kỳ dựa trên yêu cầu sản phẩm.

Khi bước vào xưởng sản xuất, toàn bộ dây chuyền sản xuất lấy công đoạn gia cố bằng kim châm làm trung tâm, được trang bị các đơn vị thiết bị đầu vào và đầu ra bao gồm: xử lý nguyên vật liệu, tạo lớp sợi (web formation), châm kim đa cấp, bộ đệm tích trữ vải, định hình nhiệt và xử lý hậu kỳ. Các đơn vị này phối hợp nhịp nhàng với nhau nhằm cùng xác lập các tiêu chuẩn chất lượng cho thảm hiệu suất cao.

Dây chuyền sản xuất bắt đầu bằng một bộ phận mở và trộn tự động cùng một máy trộn, nhờ đó các con lăn mở sợi và buồng trộn đa cấp đảm bảo việc trộn đều các loại sợi khác nhau, tạo nền tảng cho các công đoạn xử lý tiếp theo. Ở giai đoạn hình thành lớp sợi (web), một máy chải sợi hai đầu kết hợp đồng bộ với máy xếp chéo để mở sợi về trạng thái sợi đơn và trải chúng thành một tấm sợi đồng nhất, với chiều rộng tối đa lên đến 3,6 mét.

Đâm kim là quy trình then chốt trong quá trình tạo thành vật liệu nỉ. Giai đoạn đâm kim sơ bộ ban đầu định hình lớp bông xốp lỏng, sau đó là từ 3 đến 8 lần đâm kim chính được cấu hình theo yêu cầu sản phẩm. Mỗi máy đâm kim được trang bị hệ thống điều khiển tần số biến đổi độc lập, cho phép điều chỉnh độc lập tần số đâm kim và tốc độ đầu ra; việc bố trí đâm kim từ cả phía trên và phía dưới giúp đạt được sự gia cường cân bằng ở cả hai mặt. Sau nhiều giai đoạn đâm kim, các sợi hoàn toàn đan xen vào nhau và vật liệu nỉ đạt được độ bền cơ bản cùng mật độ cần thiết.

Giữa các máy châm kim và lò sấy phía sau, bộ tích trữ vải đóng vai trò là thiết bị liên kết then chốt. Thiết bị này động lực học lưu trữ hoặc giải phóng lớp nỉ thông qua cơ chế tích trữ nổi, hấp thụ sự chênh lệch tốc độ giữa các phân đoạn phía trước và phía sau; hệ thống điều khiển lực căng khí nén duy trì lực căng đầu ra không đổi, đảm bảo lớp nỉ đi vào các công đoạn tiếp theo một cách trơn tru. Đồng thời, trong quá trình treo, lớp nỉ tự nhiên giải phóng một phần ứng suất nội tại, chuẩn bị cho công đoạn định hình nhiệt tiếp theo.

Sự kết hợp giữa lò định hình nhiệt và máy châm kim phía hạ lưu là phần quan trọng nhất của dây chuyền sản xuất. Lò được trang bị hệ thống điều khiển độc lập theo nhiều vùng, với luồng không khí nóng tuần hoàn thâm nhập đều nhằm đảm bảo gia nhiệt đồng nhất và độ chính xác kiểm soát nhiệt độ lên tới ±1°C. Ở nhiệt độ được kiểm soát chính xác, các chuỗi phân tử sợi sẽ sắp xếp lại, ứng suất nội bộ được giải phóng và hình dạng được cố định vĩnh viễn. Sau quá trình định hình nhiệt, vật liệu len (felt) duy trì kích thước ổn định và có độ cứng, độ chắc rõ rệt khi sờ. Máy châm kim phía hạ lưu ngay sau đó sử dụng cấu hình châm kim nông để xử lý bề mặt, giúp sản phẩm mịn màng và đặc hơn.

Ở cuối dây chuyền sản xuất, một máy là và cán ép cùng một máy cắt mép và cuộn sản phẩm được bố trí để xử lý bề mặt và cuộn tấm nỉ, với đường kính cuộn tối đa lên đến 1200 mm. Toàn bộ dây chuyền sản xuất được điều khiển tập trung từ bảng điều khiển chính, kèm theo hệ thống giám sát trực tuyến để kiểm tra chất lượng sản phẩm trong thời gian thực. Dữ liệu được phản hồi về hệ thống điều khiển, cho phép tự động điều chỉnh các thông số quy trình.

Bằng cách điều chỉnh ba thông số cốt lõi—tỷ lệ nguyên vật liệu, mật độ kim châm và nhiệt độ lò nung—Công ty Suzhou Forest có thể kiểm soát chính xác độ mềm và độ cứng cuối cùng của vật liệu len (felt) nhằm đáp ứng yêu cầu của các tình huống ứng dụng khác nhau. Tính linh hoạt và độ chính xác trong kiểm soát quy trình này chính là những lợi thế cạnh tranh cốt lõi do thiết bị được phát triển độc lập mang lại. Trong tương lai, công ty sẽ tiếp tục đẩy mạnh sản xuất thông minh và sản xuất xanh, từ đó đóng góp thêm những hướng khám phá giá trị hơn nữa cho ngành vật liệu không dệt.