二、针刺机的组成和性能参数
针刺机主要由送网机构、针刺机构、牵拉机构、花纹机构、传动机构等组成，其中花纹机构仅花纹针刺机具有。主要性能参数有： <> 针刺频率 <> 植针密度 <> 针刺动程 <> 工作幅宽
目前，世界上著名的针刺机制造商有奥地利Fehrer公司、德国Dilo公司和法国Asselin公司等。
三、预针刺机
对蓬松的纤网进行初次针刺，主要特点为：
<> 剥网板与托网板之间的距离较大，有利于蓬松纤网喂入 <> 剥网板在入口处呈倾斜状，配有导网装置 <> 针刺频率较低 <> 针刺动程较大
<> 针板植针密度较小，刺针较长较粗 送网机构
导网钢丝送网机构 导网片送网机构 CBF 送网装置
第三节 主针刺加固工艺及设备
一、主针刺加固工艺
对经过预针刺的纤网进行针刺以增加针刺密度 (一)主要特点
《》 剥网板与托网板之间的距离较小 《》针刺频率较高 《》针刺动程较小
《》针板植针密度较大，刺针较短 (二)主针刺工艺有多种形式：
《》按针板数多少，有单针板、双针板和多针板
《》按针刺方向，有单向针刺和对刺，对刺又可分为异位对刺和同位对刺及交替针刺和同时针刺
(三)针板运动方向
针板运动方向通常垂直于纤网，但也有向上或向下斜刺。斜刺可提高针刺深度，如60°斜刺比垂直针刺深度提高13%，所得产品有较大的强力，较低的断裂伸长，较大的密度和较小的透气性，还可改善尺寸稳定性。 常用的倾斜角度有45°、60°、75°。
直刺和斜刺的纤网结构
(四)针板植针及其对针刺非织造材料表面质量的影响
1、针板植针方式
2、针刺非织造材料表面质量的模拟
假设纤网在针刺时无牵伸，采用计算机来模拟针刺机的工作，可得到不同植针方式、植针密度、纤网步进量的针迹图。 3、结果讨论
《》 针刺痕迹与纤网步进量相关，每一种植针方式均可找到理想步进量。 《》人字形植针方式的理想步进量范围较小，双人字形和杂乱形植针方式的理想步进量范围较大。
《》人字形和双人字形植针方式的加工工艺性较好，适合多针板组合，有利于刺针校直。 《》双人字形的纵向无规设计不同，针迹也不同。 《》针迹图对生产实际具有良好的指导意义。
二、主针刺机
《》剥网板与托网板之间的距离较小 《》针刺频率较高 《》针刺动程较小
《》针板植针密度较大，刺针较短 《》针刺机结构变化多
三、针刺机的技术进展
《》Fehrer公司的\弧形针板可提高针刺效率
《》Dilo公司的椭圆轨迹刺针运动方式可减轻针刺痕迹 《》运动件采用碳纤维复合材料可提高针刺频率
第四节 花纹针刺加固工艺及设备
一、花纹针刺的原理
采用*形刺针和栅格托网板可使纤网获得毛圈状的表面效果。圆截面的*形针头端开*，穿刺经过预针刺的纤网时，*取一束纤维穿出纤网，并形成毛圈结构。
花纹针刺的纤网需经过预针刺，进入花纹针刺以前的针刺密度通常为70~150刺/cm2。 花纹针刺加工地毯时，采用的化纤较粗长。
二、花纹针刺的形式
根据*形针针槽方向和纤网送进方向的关系、植针几何图案、提花机构及其控制程序，可获得四种表面结构：
《》条圈结构 《》绒面结构
《》小节距几何图案 《》大节距几何图案 条圈结构
*形针针槽方向和纤网送进方向垂直，纤网背面可形成条圈结构。条圈之间的距离由栅格托网板的栅距决定。
绒面结构
*形针针槽方向和纤网送进方向平行，栅格托网板的栅距较条圈结构的略小，纤网背面形成松散的平绒状结构。 小节距几何图案
针板植针时构成一定的几何图案，*形针针槽方向和纤网送进方向垂直，通过花色针刺机的提花机构定时周期改变针刺深度和空程，可使纤网背面产生小节距几何图案。 大节距几何图案
针板植针时构成大节距几何图案，*形针针槽方向和纤网送进方向垂直，花色针刺机的提花机构和控制程序配合，可使针板快速下降和上升实现针刺和空程。针板下降时间内实现针刺和正常的纤网送进。针板上升时间内，针板空程不针刺并使纤网快速送进一个大节距。由此，在纤网背面完成一个大节距几何图案。 大节距几何图案
第五节 专用针刺加固工艺及设备 一、环式针刺加固工艺及设备
环式针刺加固工艺用于生产造纸毛毯。造纸毛毯在造纸机上作为传送带使用，要求环状无接缝。此外，由于造纸工艺的需要，造纸毛毯的强度、尺寸稳定性、耐磨性、压缩回弹性、表面平整性以及通透性等均有很高的要求。环式针刺加固的造纸毛毯与传统的机织造纸毛毯相比，性能好、寿命长。
为了改善造纸毛毯的强度和尺寸稳定性，造纸毛毯纤网内设有基布。织造过密的基布会影响造纸毛毯的通透性，所以，最新的造纸毛毯采用较粗的长丝织成的网作为骨架材料，称为\造纸毛毯，其性能比普通机织基布的造纸毛毯又有提高。 造纸毛毯常用耐磨性较好的聚酰胺纤维，针刺后应进行热定型处理。
二、管式针刺加固工艺及设备
Dilo公司的RONTEX系列针刺机用以生产管状的针刺非织造材料，植针密度3000~3560枚/m，针刺频率800~1500rpm，管径范围25~500mm。
RONTEX针刺机工作时，芯轴固定不转，其带孔根部为针刺区域，工作时刺针插入小孔。芯轴两侧的回转罗拉*摩擦带动芯轴上的纤维管转动，由于芯轴中部螺纹的导向作用，纤维管向外输出。纤维管向外输出同时，纤网不断地输入针刺区域，随纤维管的回转缠绕在芯轴上，并得到针刺加固。因此，纤维管长度不受限制。
Dilo公司的DI-LOOM OR和ORC针刺机也可生产管状或筒状针刺机，但圆管长度是固定的。
第六节 增强针刺非织造材料性能的途径
一、混入高收缩纤维
纤网中混入高收缩纤维，如聚氯乙烯纤维，针刺后经热空气、水蒸汽或热水的处理，可提高针刺非织造材料的密度。 根据产品密度要求，纤网中高收缩纤维的含量可有很大的变化。如纤网中高收缩纤维的含量为80%，热处理后收缩率可达到50%。
该方法可提高针刺非织造材料的密度，减轻表面针刺痕迹，耐多次弯曲性好，耐起层性好，适合于作合成革基布。但由于热处理时高收缩纤维因结构变化失去大部分强力，因而产品强度和尺寸的稳定性不足。
二、混入热粘结纤维
纤网中混入热粘结纤维，针刺后经热轧处理，可改善针刺非织造材料的强度和尺寸稳定性，但非织造材料的硬性增加，耐多次弯曲性能下降。 该方法通常不能独立用作针刺非织造材料的增强，只能对铺设基布的针刺非织造材料进行附加增强。
纤网中不混入热粘结纤维，针刺后经热轧处理，可烫平并粘结纤维毛羽，改善针刺非织造材料的表面质量，用作涂层基布时，可减少涂层量。
三、铺设基布
铺设轻薄基布，可大大提高非织造材料的初始弹性模量，但对提高断裂强力帮助不大。铺设高强度的厚重型基布，可大大提高非织造材料的断裂强力，但必须注意刺针对基布的损伤。 研究表明，当针刺深度为13mm，针刺密度为200刺/cm2，单棱钩刺针按纵向位置排列，针刺后基布的纵向强力剩余90%，横向强力剩余28%；单棱钩刺针按横向位置排列，针刺后基布的纵向强力剩余10%，横向强力剩余90%。合理设置刺针钩刺的排列角度，可兼顾针刺后基布的纵横向剩余强力。如设置单棱钩刺针钩刺棱边与纤网送进方向夹角40°，可使针刺后基布的纵横向强力均剩余50%左右。
第七节 刺针
刺针是针刺机最重要的零件，其规格和质量对针刺非织造材料的性能和质量有直接的影响。因此对刺针的形状、规格、材料和制造工艺均有一定的要求：
《》几何尺寸正确，针杆平直度好，刺尖对纤网具有良好的穿刺能力。 《》表面光洁，钩刺切口边缘平滑无毛刺。
《》良好的刚性、韧性和弹性，无\宁弯不断\现象。
《》热处理无表面脱碳现象，表面硬度HRC54~59，耐磨性好。
一、刺针的类型