非织造成网工艺与原理
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1、试按我国国标给出非织造材料的定义定向或随机排列的纤维通过摩擦、抱合或粘合或者这些方法的组合而相互结合制成的片状物、纤网或絮垫。
不包括纸、机织物、簇绒织物、带有缝编纱线的缝编织物以及湿法缩绒的毡制品。
2、从广义上讲,非织造工艺原理由哪些步骤组成?(1)纤维/原料的选择(2)成网(3)纤网加固(成形)(4)后整理3、试阐述非织造的工艺特点(1)多科学交叉,突破传统纺织原理,结合了纺织、化工、塑料、造纸以及现代物理学、化学等学科的知识(2)工艺流程短,装备智能化,劳动生产率高(3)生产速度高,产量高(4)可应用纤维范围广(5)工艺变化多,产品用于主要集中在产业用(6)技术要求高4、试根据成网或加固方法,将非织造材料进行分类(1)按成网方法分类:干法成网、湿法成网、聚合物挤压成网(2)按加固方法分类:机械加固、化学粘合、热粘合5、试列出非织造材料的主要应用领域环保过滤、医疗、卫生、保健、工业、农业、土木水利工程、建筑、家庭设施及生活6、试述纤维在非织造材料中的作用纤维形成非织造材料的基本结构、加固成分、粘合成分7、试述纤维性能对非织造材料性能的影响(1)纤维长度及长度分布:纤维长度长,对提高非织造材料的强度有利(2)纤维线密度:纤维线密度校,制得的非织造材料体积面积大,强度高,手感柔软(3)纤维卷曲度:对纤网的均匀度和非织造材料的强力、弹性、手感都有一定的影响。
(纤维卷曲多,则纤维间抱合力就大,成网时不易产生破网,均匀度好,输送或折叠加工也较顺利。
但在湿法非织造材料生产中,纤维的卷曲度越大、卷曲的类型越复杂,纤维间越易纠缠,在水中越难分散,三维立体卷曲的纤维更难分散)(4)纤维截面形状:对非织造材料的硬挺度、弹性、粘合性及光泽等有一定影响(5)纤维表面摩擦因数:不但影响产品性能,还影响加工工艺8、非织造材料选用纤维原料的原则是什么(1)满足非织造材料使用性能的要求(2)满足非织造材料加工工艺和设备对纤维的要求(3)性价比的平衡及其他环境资源方面的要求9、从天然纤维、化学纤维、无机纤维几个方面,列举几种非织造常用纤维和特种纤维一般分为以下三大类:(1)天然纤维:包括棉、木棉、椰壳纤维、甲壳质纤维、海藻纤维、苎麻、黄麻、亚麻、羊毛、丝等。
⾮织造学上第⼀章、⾮织造布⼀、定义:定向或随机排列的纤维通过摩擦、抱合或粘合或者这些⽅法的组合⽽相互结合制成的⽚状物、纤⽹或絮垫(不包括纸、机织物、簇绒织物,带有缝编纱线的缝编织物以及湿法缩绒的毡制品)。
⼆、内涵:不织布三、基本原理:1.纤维/原料的选择2.成⽹3.纤⽹加固(成形)4.后整理与成形四、⼯艺特点:1.多学科交叉:突破传统纺织原理,综合了纺织、化⼯、塑料、造纸以及现代物理学、化学等学科的知识。
2.⼯艺过程简单,劳动⽣产率⾼。
3.⽣产速度⾼,产量⾼。
4.可应⽤纤维范围⼴。
5.⼯艺变化多,产品⽤途⼴。
6.资⾦规模⼤,技术要求⾼。
五、与传统织物⽐较:1.传统纺织品的结构特征:构成主体是纱线(或长丝)经交织或编织形成规则的⼏何结构2.⾮织造材料的结构特征:构成主体是纤维(呈单纤维状态)由纤维组成⽹络状结构必须通过化学、机械、热学等加固⼿段使该结构稳定和完整。
六、产品⽤途:医疗保健领域,⽇常清洁领域,家具及家⽤领域,个⼈卫⽣领域,服⽤领域,⽪具、鞋⼦等领域,汽车领域,农业领域,过滤材料,建筑材料,岩⼟和⽔利⼯程领域,休闲和旅游领域七、特点:1.介于传统纺织品、塑料、⽪⾰和纸四⼤柔性材料之间的材料2.⾮织造材料的外观、结构多样性3.⾮织造材料性能的多样性第⼆章、纤维:⼀、定义:长宽⽐⾄少为100的(1000以上),粗细⼀般为⼏微⽶到上百微⽶的柔软细长体,有连续长丝和短纤之分。
⼆、作⽤:1.纤维形成⾮织造材料的基本结构2.纤维形成⾮织造材料的加固成分3.纤维形成⾮织造材料的粘合成分4.既做主体,⼜做热熔粘合成分三、分类:四、天然纤维与化学纤维优缺点:1.多数化学纤维的物理机械性能⾼于天然纤维。
2.天然纤维和部分化学纤维具有可降解性。
3.化学纤维含杂少,可简化纤维准备⼯序。
4.差别化、功能性的化学纤维可满⾜⾮织造材料的特殊要求。
5.化学纤维细度、长度的⼀致性较好,并可按⾮织造⽣产⼯艺的要求进⾏控制。
非织造学复习资料第一章绪论非织造材料基本工艺路线纤维/原料选择→成网→加固→烘燥→后整理→卷材→最终产品,前四个为基本原理过程。
1、纤维准备:开松、除杂、混合、(加油润滑以及喷洒除静电剂)2、成网三大类:干法、湿法、聚合物直接成网法。
干法成网:成网设备(各种棉毛梳理机,气流成网机)湿法成网:特点:适用一些较短纤维(2-10mm)、成网较薄。
聚合物直接成网:由切片直接成为无纺布,流程短三种成网方法优缺点比较:干法:应用范围广,投资小、建厂快。
湿法:生产速度高,产品均匀性好,但建厂投资达,水源要求丰富,产品不易更换。
聚合物直接成网法:产量大,产品强度高,产品更换困难。
加固方法:机械加固、化学加固、热熔粘合加固、自身粘合。
后整理:增进最终产品的使用性能与美观。
方法:机械后整理、化学后整理、功能后整理非织造材料的发展原因:1. 传统纺织工艺与设备复杂化,生产成本不断上升,促使人们寻找新技术。
2. 化纤工业的迅速发展,为非织造技术的发展提供了丰富的原料,拓宽了产品开发的可能性。
短纤维在干燥状态下,经过梳理设备或气流成网机制成单向的、二维的或三维的纤维网,然后经过机械、化学粘合或者热粘合加固等而制成的非织造布。
聚合物直接成网法定义:利用化学纺丝原理,在聚合物纺丝成型过程中使纤维直接铺置成网,然后经过机械、化学或热方法加固而成非织造布,或利用薄膜生产原理直接使薄膜分裂成纤维状制品(非织造布)。
类型:纺粘法、闪纺法、湿法纺丝直接成网法机械加固法针刺法:纤维网通过针刺机刺针的反复穿刺作用,使部分纤维相互缠结,将蓬松的纤网加固的工艺。
特点:适用范围宽,成本低2、水刺法:利用高压高速的极细水流(水针)冲击纤维网,使纤维网中的纤维相互缠结而制成手感柔软的非织造布的加工工艺特点:发展较快,前景较好3、缝编法:利用缝编机,把维网用少量的成圈纱线紧固在一起而制成缝编织物的加固工艺。
特点:工艺简单、产量高、花色品种多,外观酷似纺织品,国内发展并不快。
非织造材料的原理与应用1. 引言非织造材料是一种在制造过程中没有纺织工序的材料,多用于各种工业领域和日常生活中。
本文将介绍非织造材料的原理及其在各个领域中的应用。
2. 非织造材料的原理非织造材料的制造原理可以简单概括为:将纤维直接形成具有一定结构的材料,而无需经过传统的纺织工艺。
2.1 纤维的选择和处理制造非织造材料的首要步骤是选择合适的纤维材料。
通常采用的纤维有纺织纤维、化学纤维和天然纤维等。
在选择纤维之后,需要对其进行处理,如剪切、清洗、染色等,以确保纤维在制造过程中的质量和可用性。
2.2 无纺技术无纺技术是非织造材料制造中的关键步骤。
无纺技术包括熔融纺丝、湿法纺丝和空气力纺丝等。
这些技术通过纤维的熔融、湿化或空气力等作用,将纤维形成一个连续的网状结构,从而形成非织造材料。
2.3 加工和整理无纺材料的成型通过热轧、针刺、胶合、热风等加工工艺来完成。
其中,热轧是常用的加工方法,通过高温和压力对非织造材料进行塑性变形,从而使其具有所需的物理和机械性能。
针刺是通过针板上的大量针叶对材料进行穿刺,形成三维结构,以增加其强度和稳定性。
3. 非织造材料的应用非织造材料具有以下优势,使其在许多领域中得到广泛应用:3.1 医疗保健领域•医用口罩:非织造材料制成的口罩具有良好的透气性和过滤效果,可用于防止病毒和细菌的传播。
•一次性手术衣:非织造材料的轻便性和隔离性使其成为医疗行业常用的一次性手术衣材料。
3.2 汽车工业•车内饰品:非织造材料可制成用于汽车内饰的地毯、天窗遮阳帘等,具有防水、防污和吸音的性能。
•车身悬挂材料:非织造材料可用于制造车身悬挂材料,具有抗震、隔音和减重的优势。
3.3 建筑领域•墙体隔热材料:非织造材料制成的墙体隔热材料具有优异的保温性能和隔热效果,可有效节约能源。
•地板材料:非织造材料可用于制造地板材料,具有防潮、耐磨和可回收性的特点。
3.4 环保领域•环保袋:非织造材料制成的环保袋可替代传统的塑料袋,减少对环境的污染。
水刺法非织造材料的吸湿性和透气性好,手感柔软,强度高,悬垂性好,无需粘合剂加固,外观比其它非织造材料更接近传统纺织品,因此,尽管水刺法工艺发展较晚,但已成为增长速度最快的非织造工艺方法之一水刺法工艺技术的特点:▪柔性缠结,不影响纤维原有特征,不损伤纤维▪外观比其它非织造材料更接近传统纺织品▪强度高、低起毛性▪高吸湿性、快速吸湿▪透气性好▪手感柔软、悬垂性好▪外观花样多变▪无需粘合剂加固、耐洗▪生产流程长、占地面积大▪设备复杂、水质要求高▪能耗大产品应用水刺法非织造材料的用途为医用帘、手术服、手术罩布、医用包扎材料、伤口敷料、医用纱布、航空抹布、服装衬基布、涂层基布、用即弃材料、仪器仪表高级抹布、电子行业高级抹布、毛巾、化妆棉、湿巾、口罩包覆材料等。
一、水刺法非织造工艺流程:A. 纤维原料→开松混和→梳理→交叉铺网→牵伸→→预湿→正反水刺→后整理→烘燥→卷绕↑↑水处理循环B. 纤维原料→开松混和→梳理杂乱成网→→预湿→正反水刺→后整理→烘燥→卷绕↑↑水处理循环不同成网方式影响最终产品的纵横向强力比,流程A对纤网纵横向强力比的调节较好,适合于水刺合成革基布的生产;流程B适合于水刺卫材生产。
水刺加固纤网利用高速水射流连续不断地冲击纤维,纤网中纤维在水力作用下相互缠结,因此水刺非织造材料纤网中纤维为柔性缠绕结构。
相对而言,针刺加固纤网则为刚性缠绕结构。
纯棉水刺非织造材料与其它非织造材料的对比:▪采用天然棉纤维。
▪不过敏,残硫含量小于1.0mg%100g,符合FDA标准。
▪各种方法消毒后均无异味。
▪透气好,吸水性强、速度快。
▪缝线不开裂、不起毛、手感柔软、悬垂性好。
▪无静电。
▪能进行任何方式的灭菌。
▪能自然降解,无需特殊处理,无毒无害。
热粘合非织造材料的应用热粘合法非织造材料具有生产速度快、产品不带化学粘合剂、能耗低等特点,其产品广泛用于医疗卫生、服装衬布、绝缘材料、箱包衬里、服用保暖材料、家具填充材料、过滤材料、隔音材料、减震材料等,热粘合非织造生产工艺仍有发展前景。
非织造学作业问题详解第一章绪论1、说明非织造材料与其他四大柔性材料的相互关系。
书上那个图答:2、从广义上非织造工艺过程由哪些步骤组成?答:非织造工艺过程一般可分为以下四个过程:纤维准备、成网、加固、后整理。
3、试阐述非织造工艺的技术特点,并阐明非织造材料的特点。
答:技术特点:1)多学科交叉。
突破传统纺织原理,综合了纺织、化工、塑料、造纸以及现代物理学、化学等学科的知识。
2)过程简单,劳动生产率高。
3)产速度高,产量高。
4)应用纤维范围广。
5)艺变化多,产品用途广。
6)金规模大,技术要求高。
非织造材料的特点:1)传统纺织品、塑料、皮革和纸四大柔性材料之间的材料。
2)织造材料的外观、结构多样性3)非织造材料性能的多样性:感刚柔性;机械性能;材料密度;纤维粗细;过滤性能;吸收性能;透通性等。
4、试按我国国标给非织造材料给予定义。
答:国标定义:定向或随机排列的纤维通过摩擦、抱合或粘合或者这些方法的组合而相互结合制成的片状物、纤网或絮垫(不包括纸、机织物、簇绒织物,带有缝编纱线的缝编织物以及湿法缩绒的毡制品)。
所用纤维可以是天然纤维或化学纤维;可以是短纤维、长丝或当场形成的纤维状物。
5、试根据成网或加固方法,将非织造材料进行分类。
答:(1)按成网方法分:1)干法成网(包括机械成网和气流成网)、湿法成网聚合物挤压成网(2)按纤网加固方法分:机械加固,化学粘合,热粘合第二章非织造用纤维原料1、试述纤维在非织造材料中的作用。
答:1)纤维作为非织造材料的主体成分,纤维一网状构成非织造材料的主体。
2)纤维作为非织造材料的缠结成分。
部分纤维以纤维束锲柱形式或线圈结构起到加固纤网的作用3)纤维作为非织造材料的粘合成分。
4)纤维既作非织造材料的主体,同时又作非织造材料的热熔粘合成分2、试述纤维性能对非织造材料性能的影响。
纤维特性对非织造材料性能的影响规律1)细度和长度:细度↓长度↑→非织造材料强度↑2)卷曲度: 纤维卷曲度影响抱合力、弹性、压缩回弹性。
非织造学复习题第一章绪论1、非织造材料基本工艺路线纤维/原料选择→成网→加固→烘燥→后整理→卷材→最终产品,前四个为基本原理过程。
1)纤维准备:开松、除杂、混合、(加油润滑以及喷洒除静电剂)2)成网:干法、湿法、聚合物挤压成网法。
干法成网:成网设备(各种棉毛梳理机,气流成网机)湿法成网:特点:适用一些较短纤维(2-10mm)、成网较薄。
聚合物挤压成网:由切片直接成为无纺布,流程短三种成网方法优缺点比较:干法:应用范围广,投资小、建厂快。
湿法:生产速度高,产品均匀性好,但建厂投资达,水源要求丰富,产品不易更换。
聚合物挤压成网法:产量大,产品强度高,产品更换困难。
3)加固:机械加固、化学粘合加固、热粘合加固。
机械加固法:针刺法、水刺法、缝编法化学粘合加固法:浸渍法、喷洒法、泡沫法、印花法、溶剂粘合法热粘合:热熔法、热轧法、超声波粘合法4)后整理:增进最终产品的使用性能与美观。
方法:机械后整理、化学后整理、功能后整理2、试按我国国标给非织造材料给予定义。
答:国标定义:定向或随机排列的纤维通过摩擦、抱合或粘合或者这些方法的组合而相互结合制成的片状物、纤网或絮垫(不包括纸、机织物、簇绒织物,带有缝编纱线的缝编织物以及湿法缩绒的毡制品)。
所用纤维可以是天然纤维或化学纤维;可以是短纤维、长丝或当场形成的纤维状物。
3、非织造工艺过程由哪些步骤组成?答:非织造工艺过程一般可分为以下四个过程:纤维准备、成网、加固、后整理。
4、试根据成网或加固方法,将非织造材料进行分类。
答:(1)按成网方法分:1)干法成网(包括机械成网和气流成网)、湿法成网聚合物挤压成网(2)按纤网加固方法分:机械加固,化学粘合,热粘合5、试阐述非织造工艺的技术特点,并阐明非织造材料的特点。
答:技术特点:1)多学科交叉。
突破传统纺织原理,综合了纺织、化工、塑料、造纸以及现代物理学、化学等学科的知识。
2)过程简单,劳动生产率高3)产速度高,产量高。
4)应用纤维范围广。
《非织造学》复习笔记一、绪论篇1.非织造工艺过程一般可分为以下四个过程:纤维(原料)选择、成网、加固、后整理。
非织造技术的基本原理包括四个过程:(1) 纤维/ 原料准备;(2) 成网;(3) 加固;(4) 后整理。
2.非织造材料可根据成网或加固方法进行分类。
按成网方法分:(1) 干法成网,包括机械成网和气流成网;(2) 湿法成网,分为圆网法和斜网法;(3) 聚合物挤压成网,包括纺粘法、熔喷法、膜裂法、静电法等。
3.按纤网加固方法分:(1) 机械加固,如针刺法、水刺法、缝编法等;(2) 化学粘合,通过喷洒、浸渍或者印花等方式将粘合剂附着于纤网表面或内部;(3) 热粘合,利用纤网中的热熔纤维在交叉点或轧点受热熔融后固化而使纤网得到加固。
4.非织造材料具有特定的结构与性能。
其结构特征为:(1) 构成主体是纤维(呈单纤维状态);(2) 由纤维组成网络状结构;(3) 必须通过化学、机械、热学等加固手段使该结构稳定和完整。
非织造材料的结构多样,纤维之间的结合方式有纤维与纤维相互缠结、靠摩擦力抱合,用粘合剂将纤维相互固结等。
纤维在纤网中的存在形式有平行(定向)排列、二维杂乱(交叉)排列、三维杂乱排列等,结合点形态有理想结构模型(针刺、水刺)、点状结构模型(热风、泡沫、熔喷)、片状结构模型(热轧、化学粘合)、团状结构模型(化学粘合)等。
5.非织造材料的特点包括:(1) 介于传统纺织品、塑料、皮革和纸四大柔性材料之间;(2) 外观、结构多样性,有布状、网状、毡状、纸状、膜状等外观,纤维排列有二维、三维等结构,纤维结合有多种形式,结合点形态多样;(3) 性能多样性,如手感刚柔性、机械性能、材料密度、纤维粗细、过滤性能、吸收性能、透通性等,可根据用途设计性能并选择相应工艺技术和原料。
非织造材料广泛应用于医用卫生、服装、日常生活、工业、农业、国防等多个领域。
二、非织造用纤维原料篇1.纤维可以作为主体成分,在粘合法、针刺法、水刺法、纺丝成网法等非织造材料中,纤维以网状构成材料主体,2.纤维长度及长度分布会影响非织造材料的强度和均匀性,长度长则抱合力增大、缠结点增多,强度提高,长度分布窄则成网均匀性好。
无纺布加工工艺无纺布加工工艺的方法有机械加工、热粘合、化学粘合、射流喷网、纺丝成网、熔喷法、湿法和其他方法。
第一节机械加工机械加固非织造布中大局部是针刺法机械加固而成的,这里主要介绍针刺法非织造工艺。
目前世界上的干法非织造布中,针刺法非织造布占40%以上,是非织造布的重要加工方法。
由于针刺技术的不断进展,针刺产品的用途越来越广,不仅在民用方面、工业方面,而且在国防工业方面都得到了广泛应用,例如:土工合成材料、地毯、汽车内饰材料、造纸毛毯、过滤材料、合成革基布及耐高温复合材料等。
根本原理是纤维经开松、梳理成网后,喂入针刺机,针刺机中截面为三角形〔或其它外形〕且棱边带有钩刺的针,对蓬松的纤维网进展反复针刺,当成千上万的刺针进入纤网时,刺针上的钩刺就带住纤网外表的一些纤维随刺针穿过纤网,同时,由于摩擦力的作用,使纤网收到压缩。
刺针刺入肯定深度后上升,因钩刺顺向而使纤维以垂直状态留在纤网内,起加固作用,这就制成了具有肯定厚度和强力的针刺法非织造布。
图1 高频针刺机刺针是针刺机的关键器件,一般有带有弯头的针柄、针腰〔有时和针柄合在一起〕、针叶和针尖等四局部组成。
针刺工艺对刺针的根本要求主要有以下两点:〔1〕刺针的平直度好,几何尺寸准确,外表光滑,钩刺无毛刺,针尖外形全都。
〔2〕刺针的弹性好,耐磨损。
这样刺针在穿刺过程中,才能承受巨大的负荷,不易折断,并有较长的使用寿命。
目前世界上比较有名的刺针制造公司是美国的福斯脱〔Foster〕;德国的胜家〔Singer〕、格罗兹-贝克尔特〔Groz-Beckert〕、杰克〔Jecker);日本的风琴和英国的针叶公司〔Needle Industris〕等。
针刺法非织造布的应用格外广泛。
可用于家用装饰、地毯、毛毯、汽车内饰、过滤材料、土工合成材料、建筑、农用丰收布等。
其次节化学粘合化学方法加固是非织造布干法生产中应用历史最长、使用范围最广的一种纤网加固方法。
近几年由于聚合物挤出直接成布方法的快速进展及机械加固方法、热粘合法推广应用继续增加,由于某些化学粘和剂存不种于环境深护及人体安康的副作用,从而使得化学方法在干法非织造布中承受的比重有所降低,并且此趋势将连续下去。
(工艺技术)非织造布主要工艺技术及特性非织造布主要工艺技术及特性1、纺粘非织造布技术纺粘非织造布是利用化学纤维纺丝成型原理,将聚合物挤出、拉伸而形成连续长丝后铺置成网,纤网再经过自身粘合、热粘合、化学粘合或机械加固方法制成非织造布。
在纺粘非织造布中,丙纶纺粘布比重最大可占到 70%左右,其次是涤纶纺粘布约占 18%左右,另外还有锦纶纺粘布及少量的功能化纺粘布。
丙纶纺粘布的特性:(1)丙纶纺粘布以聚丙烯树脂为主要生产原料,密度仅 0.91,较多元酯、锦纶等材质为轻;(2)同基重制品厚度较厚,具有蓬松性;(3)成品柔软度适中,具有舒适感;(4)拨水透气性好。
PP 树脂不吸水,含水率零,制品拨水性佳,且由 100%纤维组成,具有多孔性,制品透气性佳,易保持布面干爽;(5)无毒、无刺激性。
PP 纺粘制品不含其他化学成分,无毒、无异味且不刺激人体皮肤;(6)抗化学药剂。
PP 树脂属化学成分钝性物质,抗化学侵蚀强度佳,产品不受侵蚀而影响强度;(7)抗菌性较好。
不发霉并能隔离存在液体内细菌及虫类的侵蚀;(8)物理机械性能佳。
制品强度较一般短纤产品为佳,强度无方向性,纵横向强度相近;(9)加工容易。
PP 树脂属热可塑型树脂,除可以用一般针车加工外,亦可以用高周波热熔缝合方式加工;涤纶纺粘布的特性:(1)高强度,具有较好的拉力强度;(2)具有良好的耐热性,可在120℃环境中长期使用,在150℃环境中也可使用一段时间;(3)耐老化、抗紫外线、延伸率高、隔音;(4)具有较好的稳定性和透气性;(5)耐腐蚀性较好,对酸及一般非极性有机溶剂有极强的抵抗力;(6)无毒、耐微生物、能防蛀、不受霉菌等作用;纺粘非织造布广泛应用于家庭用品、包装用品、装饰行业、农业用布、防水材料、高档透气(湿)防水材料基布、过滤材料、绝缘材料、电器、加固材料、支撑材料、汽车装饰材料、复合膜基布、婴儿和成人尿布、卫生巾、防护用品、一次性卫生材料等领域。
纺粘法工艺原理纺粘法是一种非织造材料制造工艺,其原理是利用化纤纺丝方法,将高聚物纺丝、牵伸、铺叠成网,并通过针刺、水刺、热轧或自身粘合等方法加固,形成非织造材料。
下面将详细介绍纺粘法工艺的各个环节。
一、利用化纤纺丝方法在纺粘法工艺中,化纤纺丝是关键步骤之一。
它包括以下几个步骤:1. 聚合反应:首先通过聚合反应得到高聚物,这是纺丝原料的主要来源。
2. 熔融挤出:将高聚物加热至熔融状态,通过螺杆挤出机将其挤压通过喷丝孔,形成纤维。
3. 冷却固化:熔融的纤维在空气中冷却并固化,形成初生纤维。
4. 牵伸定型:初生纤维经过一定程度的牵伸和定型处理,使其具有一定的形状和尺寸稳定性。
5. 铺叠成网:将牵伸定型后的纤维进行铺叠,形成一定结构的非织造材料。
二、经过针刺、水刺、热轧或自身粘合等方法加固在纺粘法工艺中,加固是另一个关键步骤。
它包括以下几个方法:1. 针刺加固:通过针刺机上的大量刺针对非织造材料进行反复穿刺,使纤维之间产生摩擦和抱合,从而形成具有一定强度的非织造材料。
2. 水刺加固:将非织造材料置于高压水流的冲击下,使纤维之间产生摩擦和抱合,同时利用水流的冲击力使纤维更加紧密地结合在一起,形成具有一定强度的非织造材料。
3. 热轧加固:通过热轧机的高温高压作用,使非织造材料中的纤维在高温度下软化并相互融合,形成具有一定强度的非织造材料。
4. 自身粘合加固:在纺丝过程中或纺丝后,利用化学或物理方法使纤维之间产生粘合,从而形成具有一定强度的非织造材料。
以上各种加固方法可以单独使用,也可以根据需要组合使用,以获得最佳的非织造材料结构和性能。
三、形成非织造材料经过纺丝和加固等步骤后,得到的非织造材料结构类似于传统的纺织品,但具有更高的孔隙率和更低的重量。
这些特点使得非织造材料在过滤、隔音、保暖等领域具有广泛的应用前景。
此外,非织造材料的生产效率高、能耗低、成本低等优点也使其成为一种极具发展潜力的新型材料。
总之,纺粘法工艺是一种高效、环保的非织造材料制造工艺,具有广泛的应用前景和市场前景。
第一章1、非织造原理及工艺过程答:非织造材料(Nonwovens)又称非织造布、非织布、非织造织物、无纺织物或无纺布。
非织造技术是一门源于纺织,但又超越纺织的材料加工技术。
不同的非织造工艺技术具有各自对应的工艺原理。
但从宏观上来说,非织造技术的基本原理是一致的,可用其工艺过程来描述,一般可分为以下四个过程:(1)纤维(原料)选择;(2)成网;(3)加固;(4)后整理。
2、非织造材料的分类答:(一)按成网方法分类:(1)干法成网:天然纤维或者化学纤维通过机械成网或气流成网制的。
①机械成网:用锯齿开棉机或梳理机梳理纤维,制成一定规格和面密度的薄网。
这种纤网可以直接进入加固工序,也可以经过铺叠或交叉折叠再进入加固工序。
②气流成网:利用空气动力学原理,让纤维在一定的流场中运动,并以一定的方式均匀的沉积在连续运动的多空帘带或尘笼上形成纤网。
纤维长度相对较短,最长80mm。
纤网中纤维的取向通常很随机,因此纤网具有各向同性的特点。
(2)湿法成网:以水为介质,使短纤维均匀的悬浮在水中,并借水流作用,使纤维沉积在透水的帘带或多孔滚筒上,形成湿的纤网。
(3)聚合物挤压成网:利用聚合物挤压的原理和设备。
首先采用高聚物的熔体、浓溶液或溶解液通过喷丝孔形成长丝或短纤维。
这些长丝或短纤维在移动的传送带上铺放形成连续的纤网。
纤网随后经过机械加固、化学加固或热粘合形成非织造材料。
大多数聚合物挤压成网的纤网中,纤维长度是连续的。
(二)按照纤网加固方式分类:(1)机械加固:非织造纤网通过机械的方法使纤维互相交缠得到加固,如针刺、水刺和缝编法等。
(2)化学粘合:在化学粘合剂粘合过程中,粘合剂乳液或粘合剂溶液在纤网内或周围沉积,然后通过热处理得到粘合,粘合剂通常经过喷洒、浸渍或者印花附着于纤网表面或内部。
(3)热粘合:该工艺是将纤网中的热熔纤维在交叉点或轧点受热熔融后固化而使纤网得到加固。
3、非织造材料的结构特征答:(1)构成主体是纤维(呈单纤维状态)(2)由纤维组成网络状结构(3)必须通过化学、机械、热学等加固手段使该结构稳定和完整第二章1、纤维在非织造材料中的作用及纤维特性对非织造材料性能的影响答:(1)作用:①纤维形成非织造材料的基本结构对于大多数粘合法非织造材料,针刺、水刺加固非织造材料,纺丝成网法非织造材料,湿法非织造材料,纤网型缝编法非织造材料,纤维以网状形式构筑成非织造材料的主体结构,纤维在这种非织造材料中的比重从一半以上直至百分之百。
第8讲第三章非织造成网工艺和原理第一节干法成网前准备非织造材料生产的工艺流程通常为:纤维原料→成网前处理→成网→加固→后处理→成卷干法成网的准备工序主要包括纤维的混和、开清和施加油剂。
一、配料成份计算" 采用整包纤维混和时,配料成份可用下式计算:某种纤维原料配料成份=(某种纤维包平均重量/混料纤维包平均总重量)*100%" 采用秤见重量混和时,秤见重量可用下式计算:某种纤维秤见重量(kg) =混料纤维总重量(kg)×某种纤维配料成份(%)二、油剂施加使用油剂的目的,是减少纤维的摩擦,防止纤维产生静电,以达到加柔、平滑而又有良好抱合性的要求。
通常在纤维开松前,把油剂稀释,以雾点状均匀地喷洒到纤维中,再堆积24~48h,使纤维均匀上油,达到润湿、柔和的效果。
油剂施加量太多会产生纤维绕刺辊、锡林和腐蚀金属针布的问题,一般对纤维重量的最佳油剂附着量为0.2~0.9%。
三、混和开松流程及设备(一)混和开松流程混合与开松处理是将各种成分的纤维原料进行松解,使大的纤维块、纤维团离解,同时使原料中的各种纤维成分获得均匀的混合。
这一处理总的要求是混合均匀、开松充分并尽量避免损伤纤维。
可供混合、开松的设备种类很多,必须结合纤维密度、纤维长度、含湿量、纤维表面形状等因素来选择混合与开松设备,设备选定后,还要根据纤维特性及对混合、开松的要求考虑混合、开松道数、工作元件的调整参数(如元件的隔距、相对速度)。
混合、开松良好的纤维原料是后道高速、优质生产的重要前提。
1、成卷方式的开松混合工艺路线这一配置属间断式生产工艺流程,生产线由园盘式抓棉机、开松机、棉箱以及成卷机组成。
最终将混合开松的原料制成卷子,由人工将卷子放入梳理机的棉卷架,供下道加工。
这种配置比较灵活,适用于同种原料,多品种非织造材料产品的生产要求,其加工的纤维范围为1.67~6.67dtex,长度38~65mm。
2、称量式开混联合工艺路线属连续生产的工艺流程,生产线由抓棉机、无回料输送机、称量装置、开松机、棉箱以及气流配送系统组成。
混合、开松后的纤维由气流输送和分配到后道成网设备的喂入棉箱中。
由于采用了称量装置,混料中各种成分比较准确。
这种工艺流程适用于加工的纤维范围为1.67~6.67dtex,长度38~65mm。
往复抓棉机(FA006系列) 机为开清流程的第一道工序,间歇下降的抓棉器打手随转塔作往复运动,对棉包作顺序抓取,被抓取的纤维束经输棉风机和输棉管道,依*前方凝棉器或风机的抽吸,送至前方棉箱内。
圆盘抓棉机(A002D、FA002)适合于抓取棉纤维、棉型化纤和76以下的化纤,由小车、中心轴、伸缩管、地轨和外围墙板等组成。
A002D单台使用,FA002可两台并联使用。
喂棉称量机(ZBG011)和自动称量机(ZBG012)用于纤维混纺,喂棉称量机采用人工将纤维喂入喂棉帘,而自动称量机由凝棉器或气纤分离器将抓棉机抓取的纤维送至自动称量机的棉箱内,纤维经初步开松后落至称量斗中,由前方机台控制称量斗是否落料,最终定量的纤维依次铺在混棉帘子上。
通常一套混和机组配置2~3台称量机可供两种或三种纤维原料混纺用。
称量方式有电子和机械两种形式。
混棉帘子开棉机(ZBG021)主要用于对不同性质的纤维进行混纺,由自动称量机将纤维按不同混和比依次连续地铺在混棉帘子上,并输送至给棉罗拉,经打手开松混和后,由前方机台的风机吸走。
气动二路配棉器(FA133)采用气动形式将开松的纤维按需要分配给前方机台,两个控制活门由连杆联结,仅用一个气缸和一个电控滑阀,结构简单,重量轻。
凝棉器(A045B)用于开清流程,依*风机和输棉管道输送纤维,纤维*风机的抽吸凝聚在尘笼表面,然后由打手从凝棉器下方剥落,并经尘笼排除部分尘杂和短绒。
在流程中不同位置应选用不同的功率。
多仓混棉机(FA022系列)用于76mm以下的各种纤维混和,是开清混和流程中不可缺少的设备。
由棉仓、罗拉、打手、配棉通道、混棉通道等组成。
开棉机(FA106A)用于76mm以下各种纤维进一步开松和除杂,主要由储棉箱、给棉机构、打手及尘格等组成。
打手为梳针辊筒,由多块梳针板组成,梳理开松能力较强,二分之一圆周有三角尘棒包围,可满足一定的除杂效果。
中间喂棉机(FA031-W)适用于经初步开松、混和和除杂后的纤维进一步开松除杂,并将纤维喂给FA108E-W开棉机或ZFA109清棉机。
该机在以往只起储棉作用的中间棉箱上增加了开松除杂打手,可在不增加单元机的情况下提高开清流程的开松除杂效率。
锯齿辊筒开棉机(FA108E-W)主要用于清梳联,适用于经初步开松、混和和除杂后的筵棉进一步开松。
采用锯齿辊筒打手分梳板来开松梳理,取消了传统的尘格装置,给棉罗拉采用变频控制,可根据清梳联喂棉箱的要求自动调整连续喂棉。
气纤分离器(ZFA053)适用于开清棉流程,依*后方机台的风机输送纤维,纤维在机内沿网眼板作圆周运动后落入前方机台,部分短绒和杂质通过网眼板由排尘管道排出。
开棉机(ZBG041)主要用于非织造流程,对经过初步开松、混和和除杂的筵棉或化纤进行进一步开松,棉箱容积较大,通过光电控制后方机台,给棉罗拉采用变频控制,根据气流棉箱的要求自动调整连续喂棉。
气流棉箱喂棉机(W1061)安装于梳理机后,是连接开清棉联合机与梳理机的核心设备,其将经过开松、混和和除杂的纤维形成均匀的纤维层供给梳理机。
采用气流调整的方法达到纵横向均匀喂棉的目的。
第二节梳理梳理是成网的关键工序,将开松混和准备好的小棉束梳理成单纤维组成的薄网,供铺叠成网,或直接进行加固,或经气流成网以制造纤维杂乱排列的纤网。
梳理所用设备可以是罗拉式梳理机,也可以是盖板式梳理机。
纤网中纤维具有一定的排列方向,以纤维定向性来表示。
通常用非织造材料的纵向(MD)和横向(CD)强力的比值来鉴别纤维的定向性特征。
梳理机道夫直接输出的纤网中纤维呈纵向排列,定向性最好;杂乱梳理或交*铺网后纤维呈两维排列;气流成网后纤维呈三维排列,非定向性良好。
一、梳理作用《》彻底分梳混和的纤维原料,使之成为单纤维状态《》使纤维原料中各种纤维进一步均匀混和《》进一步除杂《》使纤维近似于伸直状态二、梳理设备(一)针布对纤维的作用梳理机的锡林、刺辊、道夫、盖板以及工作辊等均包覆针布,针布的型号规格、工艺性能和制造质量直接影响纤维的分梳、均匀混和和转移,因此针布是梳理机的重要元件。
针布的齿向配置、相对速度、相对隔距及针齿排列密度的变化,对纤维产生不同的作用:《》分梳作用《》剥取作用《》提升作用(二)针布性能要求《》对纤维具有良好的穿刺能力和握持能力,能使纤维经常处于针齿的尖端《》对纤维具有良好的转移能力,易使纤维从一个针面向另一个针面转移《》具有一定的针隙容量,能较好地吸收和释放纤维,以提高梳理机的混和作用《》针齿锋利、光洁,针面平整耐磨,从而保证紧隔距、强分梳、易转移的工艺要求(三)梳理机构的差异1、主梳理机构《》单锡林梳理机构《》罗拉-锡林梳理机构《》盖板-锡林梳理机构2、工作差异《》盖板式梳理点多,罗拉式梳理点少《》盖板式梳理区域是连续的,损伤纤维多,特别是长纤维《》盖板式梳理不仅除杂,还除去短纤维,罗拉式梳理基本上不产生短纤维《》盖板式梳理在盖板和锡林之间反复细微分梳纤维并混和,而罗拉式梳理的工作罗拉仅对纤维分梳、凝聚及剥取返回(四)杂乱梳理原理与机构(1)凝聚罗拉一前一后安装在道夫前面,从道夫到凝聚罗拉1再到凝聚罗拉2,速度依次降低,由此纤维从道夫到凝聚罗拉1再到凝聚罗拉2时受推挤作用,从而使纤维产生随机变向。
最终输出纤网中纤维从单向排列转变为一定程度的杂乱排列。
纤网特征:MD : CD = 5 ~ 6 : 1(2)杂乱罗拉安装在锡林前面,与锡林针布齿尖相对,相向旋转,高转速产生的离心力使杂乱罗拉表面的纤维从张紧拉直状态变为悬浮在齿尖上的松弛状态,此外,高转速产生的空气涡流促使纤维随机分布。
纤网特征:MD : CD = 3 ~ 4 : 1(3)组合方式杂乱罗拉+ 凝聚罗拉I. 凝聚罗拉V道夫:V1凝聚= 2:1~1.75:1V1凝聚:V2凝聚= 1.5~1II. 杂乱罗拉V杂乱>>V锡林III. 组合方式(五)梳理机梳理机的作用是将小棉束梳理成单纤维状态,并使纤维伸直平行,形成一定宽度、一定单位面积质量的纤网。
根据不同的梳理机构,梳理机可分为罗拉式和盖板式两种。
罗拉式梳理机按不同形式可分为H型和K型。
1、罗拉式梳理机主要包括喂入系统、预梳系统、梳理系统、输出系统和传动系统等。
罗拉式梳理机适合于梳理较长的纤维。
根据工作辊尺寸,可梳理纤维长度范围38~203mm根据不同针布,可梳理纤维细度范围1.1~55dtex(1) 喂入系统由喂给罗拉和刺辊组成a. 2-罗拉喂入系统b. 4-罗拉喂入系统c. 喂棉罗拉+喂棉板喂入系统(2)预梳系统和梳理系统由锡林、工作辊和剥取辊等组成,V锡林>V剥取>V工作式中:C -一根纤维的平均作用齿数,即梳理度Nc -锡林针布的齿密nc -锡林转速NB-纤维细度r -纤维转移率P -梳理机产量(kg/台·h)Kc -比例系数梳理度C 为3比较理想,如果C =1,将产生棉结。
(3)输出系统由道夫、凝聚罗拉、剥取罗拉(或斩刀)、输出帘等组成。
" 不配置凝聚罗拉和杂乱罗拉时:输出纤网特征:MD : CD = 9 ~ 15 : 1配置凝聚罗拉和杂乱罗拉时:输出纤网特征:MD : CD = 3 ~ 6 : 1" 剥取形式斩刀剥取,输出纤网速度较慢,用于低速成网。
剥取辊剥取,输出纤网速度较快,常用。
" 梳理机输出纤网直接加固,如热轧加固,要控制较小的MD : CD值,除配置凝聚罗拉等外,还可采用法国Thibeau公司的LDS和WID技术。
常用形式:单锡林双道夫梳理机为保证输出单纤维状态的均匀纤网,通常锡林表面的纤维负荷是很轻的,每平方米的纤维负荷量不到1克,理论上来说,纤维负荷量越小,分梳效果越好。
在锡林转速恒定情况下,要降低纤维负荷,就要限制纤维喂入量,因此也限制了梳理机的产量。
锡林转速提高后单位时间内纤维携带量增加,为便于锡林上的纤维及时被剥取转移,避免剥取不清,残留纤维在以后梳理过程中因纤维间搓揉形成棉结,影响纤网质量,在锡林后配置两只道夫,可转移出两层纤网,达到了增产目的。
双锡林双道夫单锡林双道夫是通过提高锡林转速,在锡林表面单位面积纤维负荷量不增加情况下,增加单位时间内纤维量,即在保证纤维梳理质量前提下提高产量。
双锡林双道夫配置,在原单锡林双道夫基础上再增加一个锡林,使梳理工作区面积扩大了一倍,即在锡林表面单位面积纤维负荷量不变情况下,增加面积来提高产量,与单锡林双道夫比较同样取得增产效果,但梳理质量更容易控制。