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第十章热定型工艺原理第一节概述一、热定型与纤维结构和尺寸的稳定性合成纤维在成形过程中，纺丝溶液或熔体从喷丝孔中挤出，固化后再经过后续的拉伸过程，其超分子结构已基本形成，但由于有些分子链段处于松弛状态，而另一些链段处于紧张状态，使纤维内部存在着不均匀的内应力，纤维内的结晶结构也有很多缺陷，在湿法成形的纤维中，有时还有大小不等的孔穴。
这都有待于在后续的热处理中部分或全部消除。
这种后续的热处理工序，通常称为热定型。
经热定型后，纤维的结构和纺织材料的形状比定型前更为稳定。
图10-1 自发过程中能级的降低图10-1是体系的位能高低与体系稳定性关系的示意图。
在凹槽中a处的小球，是处于暂时稳定状态，如果不加摇动，小球能长期留在a处；若将凹槽轻轻摇动，小球就会跳出a处的凹槽而跌入b处。
在b处，小球就处于更加稳定的状态，即使将凹槽强烈摇晃，也很少可能使小球从b处再跳回a处。
这是因为在b 处小球的位能最低。
要使小球从a处跌入b处，必须轻轻摇晃凹槽，使小球获得一定的额外能量，如同要使分子发生化学反应，必须给以一定的反应活化能一样。
纤维是无数长短不等的大分子以各种形式组合排列，形成稳定程度各不相同的超分子结构，它可用取向、序态、结晶度、晶粒大小、长周期等超分子结参数，以及纤维中的孔洞、微隙、纤维表面特征等形态结构来描述。
一种特定纤维的超分子结构（包括形态结构）是不均一的，通常都呈现一定的分布，实验测定的超分子结构参数，只是一种平均值。
纤维中各种超分子结构单元的稳定程度是不相同的。
在外界条件（温度、湿度、机械力等）的影响下，通过热处理和随后的冷却过程，稳定度较低的结构单元可转变为稳定度较高的结构单元。
这种转变就是纤维热定型的实际目的。
当然，这并不排除新的、较不稳定的结构单元的生成。
要使纤维内部较不稳定的结构转变成稳定度较高的结构，大分子必须先产生一定程度的热运动，使原有结构得到舒解，然后在冷却过程中重建。
纤维在纺丝成形和拉伸过程中所经历的时间很短（一般不超过几秒钟），而大分子链段运动需要一定的松弛时间。
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。
热熔粘合法（thermalbonding）、热风粘合法、热轧粘合法
的基本生产工艺流程
热风粘合法简称热风法。
热粘合法的一种。
纤维网中热黏结纤维由热风加热熔融，相互黏结或与骨架纤维黏结，冷却后纤网即固结成非织造布。
分为传送带热风加热，圆网穿透式热风加热两种。
加工成的非织造布比较蓬松，薄型的一般称热风片，面密度约15～40g/m2，多用作卫生材料；厚型产品称为热熔棉、无胶棉或厚型热风非织造布（>60g/m2），无化学粘合剂，大多用作保暖絮片。
Thermal calendering
热轧粘合法简称热轧法。
热粘合法中的一种，接触加热。
含有黏结纤维的纤网，通过有一定压力的加热辊筒时，黏结纤维被部分熔融，使纤网形成黏结点。
用此法生产的非织造布称为热轧非织造布。
由于它不含任何化学粘合剂，尤其适用于卫生材料。
影响热轧法工艺的参数有：温度、压力及纤网在轧缝中通过的时间。
产品面密度15～160g/m2，其手感不及热熔粘合法的柔软。
还因纤维本身的热传递性差，适合于生产薄型、中厚型非织造布。
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”复习提纲第一章绪论:1、试说明非织造材料与其他四大柔性材料的相互关系。
2、从广义上讲，非织造工艺过程由哪些步骤组成？3、试阐述非织造工艺的技术特点。
4、掌握理解我国国标给非织造材料给予的定义。
5、试根据成网或加固方法，将非织造材料进行分类。
6、试阐明非织造材料的特点。
7、试列出非织造材料的主要应用领域。
8、举例分析说明非织造材料结构、性能。
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。
2、分析纤维性能对非织造工艺和材料性能的影响规律。
3、非织造材料对纤维选用的原则是什么？第三章短纤维成网工艺和原理：1 名词解释：（1）纤网均匀度（2）纤网面密度（3）纤网定向度（4）纤网杂乱度（5）各向同性和各向异性2 梳理的目的是什么？3 梳理机上的回转工作件有哪三大作用？各需要什么条件来实现？4 什么是梳理单元，梳理单元是如何工作的？5 什么是预分梳度、什么是梳理度，如何表示？6 梳理机的主要种类有哪两种？各自特点及其主要差异是什么？7 高速梳理机主要有哪两种形式，增产原理是什么？8 杂乱梳理有哪几种形式，其原理是什么？9 交叉铺网装置的主要作用是什么？10 铺网的形式有哪几种，各自特点如何？11 纤网经交叉铺网后，其结构产生什么变化？铺叠层数如何决定（用相关公式表示）？12 铺网机中采用"储网技术"和"整形技术"，各起什么作用？其工作原理是什么？13 如何使铺网后纤网进一步杂乱，应采用什么装置？其原理是什么？14 气流成网原理是什么？气流成网有哪几种形式？15 气流成网形成的纤网结构特点是什么？试说明其形成原理。
16 什么是干法造纸，干法造纸的基本工艺有哪些？17 湿法纤网的成形原理？18 斜网成形器与圆网成形器的各自特点。
19 湿法非织造材料与纸张的主要区别。
第四章针刺加固工艺和原理:1．试述针刺机构的技术要求与性能指标。
2．花纹针刺机是如何实现花纹针刺的？3．阐明主针刺机与预针刺机的主要差别。
热粘合、化学粘合法知识笔记00一、热粘合加固纤网基本原理高分子聚合物材料大都具有热塑性，即加热到一定温度后会软化熔融，变成具有一定流动性的粘流体，冷却后又重新固化，变成固体。
热粘合非织造工艺就是利用热塑性高分子聚合物材料这一特性，使纤网受热后部分纤维或热熔粉末软化熔融，纤维间产生粘连，冷却后纤网得到加固而成为热粘合非织造材料。
二、热粘合工艺分类热轧粘合:利用一对加热钢辊对纤网进行加热，同时加以一定的压力使纤网得到热粘合。
电加热油加热磁感应加热热熔粘合:利用烘箱加热纤网同时在一定风压条件下使之得到熔融粘合加固。
热风穿透式热风喷射式超声波粘合:将电能通过专用装置转换成高频机械振动，然后传送到纤网上，导致纤网中纤维内部的分子运动加剧而产生热能，使纤维软化、熔融、流动和固化，从而使纤网得到粘合。
热轧粘合与热熔粘合的区别热轧粘合是指利用一对加热辊对纤网进行加热，同时加以一定的压力使纤网得到热粘合加固。
热熔粘合是指利用烘房加热纤网使之得到粘合加固。
热轧粘合和热熔粘合的区别在于，热轧粘合适用于薄型和中厚型产品，产品单位面积质量大多在15~100g/m2，而热熔粘合适合于生产薄型、厚型以及蓬松型产品，产品单位面积质量为15~1000g/m2，两者产品的粘合结构和风格存在较大的差异。
三、热轧粘合工艺过程和机理1、热传递处理:当纤网进入轧辊组成的热轧粘合区域时，由于轧辊具有较高的温度，因此热量将从轧辊表面传向纤网表面，并逐渐传递到纤网的内层。
2、形变过程:向纤网提供热量的另一个重要来源是形变热，两轧辊之间强大的压力使高聚物产生形变而导致纤网温度进一步提高。
3、克莱帕伦效应:高聚物分子受压时熔融所需的热量远比常压下多，这就是所谓的clapeyron效应。
4、流动过程:在热轧粘合过程中，纤网中部分纤维在温度和压力的作用下发生熔融，同时还伴随着熔融的高聚物的流动过程，这也是形成良好粘合结构的条件之一。
轧辊温度升高将有利于熔融高聚物的流动。
热粘合工艺主要包括热熔粘合法、热轧粘合法和超声波粘合法，其中以热熔粘合和热轧粘合法的应用最为广泛。
采用热粘合法加工的典型产品有短纤维热轧薄型无纺布、长丝无纺布、热风无纺布、热熔棉（仿丝棉、无胶棉）、热熔垫材（硬质棉）等产品。
热轧粘合在热粘合无纺工艺中的应用较晚，借用了印染工业中的砑光、烫光技术，由于其生产速度快、无三废问题，因而发展很快。
超声波粘合工艺则主要应用于纤网的粘合加固，特别适合于蓬松、柔软的无纺产品的后道复合加工，用于装饰、保暖材料，手术衣、口罩的缝制以及切割地毯和各种无纺布，可替代绗缝工艺。
2010年《大行其道无纺布之热粘合无纺布》热粘合工艺是非织造布工艺中一种应用较广的方法，它主要通过热风粘合来熔化热熔纤维表面，增加纤维间接触面积，或在压力作用下达到纤维粘合加固的目的。
采用热粘合法加工的典型产品有短纤维热轧薄型无纺布、长丝无纺布、热风无纺布、热熔棉（仿丝棉、无胶棉）、热熔垫材（硬质棉）等产品。
热轧粘合工艺适合于生产定量为1Og／m2一数1Oz／m2的薄型非织造布。
用100％的热粘合纤维或与其它纤维混合经开松混合。
再经梳理杂乱成网，用一对加热的轧辊对纤网进行热轧，制成具有一定强度的非织造布，高品质的热轧非织造布必须纤网十分均匀。
从应用来看，热粘合无纺布主要用于医疗卫生、包装、农用布、保暖材料、衬布、衬垫、垫材等领域，用途很广泛。
阿迪达斯公司PE LlAS2足球上用热粘合技术取代了传统的缝制工艺，从根本上杜绝了因磨损或浸水等情况发生变形的可能性。
在制造过程中，球被放进最接近完美球体的碗状模具中加热3分钟，多层结构的球胆、真皮球面和聚亚氨酯涂层通过化学反应，一次密封成型整个足球。
参考价格130美元。
美国Precision Custom Coatings LLC公司推出了衬里用舒适伸展型热粘合非织造材料。
公司以舒适、伸展性佳和回复性好为设计理念，提供给服装厂商所需的具有伸展特点的产品，诸如腰带等的衬里CS85及CS96型号非织造材料。
非织造复习资料一、填空题1.纤网加固方法：化学粘合加固、热粘合加固、针刺加固、缝编法加固、水刺加固。
2.化学粘合法主要包括：浸渍法、喷洒法、泡沫法、印花法和溶剂粘合法五种。
3.针刺机是由送网机构、针刺机构、牵拉机构、花纹机构、传动和控制机构、附属机构、机架等机构组成。
4.针刺过程中的主要工艺参数有：针刺密度、针刺深度和步进量。
5.花纹针刺形式中根据叉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。
6.水刺生产工艺系统主要由纤维成网系统、水刺加固系统、水循环及过滤系统和干燥系统四大部分组成。
7.预湿的目的是压实蓬松的纤网，排除纤网中的空气，使纤网进入水刺区后能有效地吸收水射流的能量，以加强纤维缠结效果，常见的预湿方式有双网夹持式和带孔滚筒与输网帘夹持式。
8.水刺机类型可分为平网式水刺加固机、转鼓式水刺加固机和转鼓与平网相结合的水刺加固机几种形式。
9.水刺中真空脱水箱的脱水机理是：靠纤网两面压力差挤压脱水及空气流穿过纤网层时将水带走。
10.热粘合工艺分热轧粘合、热熔粘合、超声波粘合等；其中热轧粘合根据其粘合方式可分为表面粘合、面粘合、点粘合；热熔粘合的方式有热风穿透式粘合、热风喷射式粘合。
11.热轧粘合特别适于薄型非织造材料的加固。
（薄型/厚型）12.热轧温度主要取决于纤维的软化温度和熔融温度。
13.热轧粘合和热熔粘合的共同影响因素有纤维特性、热熔纤维与主体纤维的配比、生产速度和冷却条件。
14.影响热轧粘合非织造材料性能的主要因素有热轧辊温度、热轧辊压力、生产速度、纤网面密度以及热熔纤维与主体纤维的配比。
15.粘合剂按化学成分分类：天然类粘合剂和合成类粘合剂。
16.粘合剂的选择依据有非织造材料的性能、非织造粘合成形工艺及其设备、非织造产品成本。
17.热粘合工艺中的烘燥工序可分为热风穿透式烘燥、辐射式烘燥、接触式烘燥三种方式。
热粘合工艺和原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊热粘合工艺和原理，这可真是个有趣又实用的玩意儿呢！你想想看，就好像是把一些东西巧妙地黏在一起，让它们成为一个整体。
热粘合就像是一个神奇的魔法，能把不同的材料紧密地结合起来。
热粘合工艺啊，其实就是利用热量来让材料之间产生粘性，从而实现连接。
这就好比是冬天里，大家围坐在一起烤火，火的温暖让大家紧紧地靠在一起。
比如说，我们常见的一些无纺布制品，很多就是通过热粘合工艺制作出来的。
那些细细的纤维，在热的作用下，就乖乖地粘在了一起，变成了一块有用的布料。
这多有意思啊！就好像是一群小伙伴，本来各自玩耍，但是在某种神奇力量的召唤下，一下子就手牵手团结在了一起。
而且热粘合工艺的好处可不少呢！它操作起来相对简单，不需要太复杂的步骤和设备。
这就好像是做一顿简单的家常菜，不需要太多高级的厨具和精湛的厨艺，就能做出美味来。
它还能让材料之间的连接很牢固呢！不像有些粘法，轻轻一扯就开了。
热粘合就像是用胶水粘得死死的，很难分开。
在实际应用中，热粘合工艺可真是无处不在。
从医疗用品到日常的生活用品，都能看到它的身影。
这不就是它厉害的证明吗？你再想想，如果没有热粘合工艺，那我们的生活得缺少多少方便和乐趣啊！那些柔软的无纺布袋子、舒适的鞋垫，说不定就不会存在了呢。
所以啊，热粘合工艺可真是个宝啊！它虽然看似普通，但却在默默地为我们的生活贡献着力量。
就像那些在幕后默默工作的人一样，虽然不显眼，但却不可或缺。
热粘合原理呢，其实也不难理解。
就是通过加热让材料达到一定的温度，然后它们就会产生粘性，从而实现粘合。
这就好像是给材料洗了一个热水澡，洗完之后它们就变得特别亲密了。
在这个过程中，温度的控制可是非常关键的哦！就像炒菜的时候火候的掌握一样，火大了菜就糊了，火小了菜又不熟。
热粘合也是一样，温度太高或太低都可能会影响效果。
总之呢，热粘合工艺和原理就是这么神奇又有趣。
它让我们的生活变得更加丰富多彩，也让很多不可能变成了可能。
热粘合工艺主要包括热熔粘合法、热轧粘合法和超声波粘合法，其中以热熔粘合和热轧粘合法的应用最为广泛。
采用热粘合法加工的典型产品有短纤维热轧薄型无纺布、长丝无纺布、热风无纺布、热熔棉（仿丝棉、无胶棉）、热熔垫材（硬质棉）等产品。
热轧粘合在热粘合无纺工艺中的应用较晚，借用了印染工业中的砑光、烫光技术，由于其生产速度快、无三废问题，因而发展很快。
超声波粘合工艺则主要应用于纤网的粘合加固，特别适合于蓬松、柔软的无纺产品的后道复合加工，用于装饰、保暖材料，手术衣、口罩的缝制以及切割地毯和各种无纺布，可替代绗缝工艺。
2010年《大行其道无纺布之热粘合无纺布》热粘合工艺是非织造布工艺中一种应用较广的方法，它主要通过热风粘合来熔化热熔纤维表面，增加纤维间接触面积，或在压力作用下达到纤维粘合加固的目的。
采用热粘合法加工的典型产品有短纤维热轧薄型无纺布、长丝无纺布、热风无纺布、热熔棉（仿丝棉、无胶棉）、热熔垫材（硬质棉）等产品。
热轧粘合工艺适合于生产定量为1Og／m2一数1Oz／m2的薄型非织造布。
用100％的热粘合纤维或与其它纤维混合经开松混合。
再经梳理杂乱成网，用一对加热的轧辊对纤网进行热轧，制成具有一定强度的非织造布，高品质的热轧非织造布必须纤网十分均匀。
从应用来看，热粘合无纺布主要用于医疗卫生、包装、农用布、保暖材料、衬布、衬垫、垫材等领域，用途很广泛。
阿迪达斯公司PE LlAS2足球上用热粘合技术取代了传统的缝制工艺，从根本上杜绝了因磨损或浸水等情况发生变形的可能性。
在制造过程中，球被放进最接近完美球体的碗状模具中加热3分钟，多层结构的球胆、真皮球面和聚亚氨酯涂层通过化学反应，一次密封成型整个足球。
参考价格130美元。
美国Precision Custom Coatings LLC公司推出了衬里用舒适伸展型热粘合非织造材料。
公司以舒适、伸展性佳和回复性好为设计理念，提供给服装厂商所需的具有伸展特点的产品，诸如腰带等的衬里CS85及CS96型号非织造材料。
热粘合工艺及其产品性能特点摘要：无纺布热枯合工艺由于它所具有的一系列优点,所以近年来已使它逐步得到发展、扩大.热粘合工艺主要应用于纺粘型材料的加工。
在过去五年中,它一直是使用聚丙烯纤维加工尿布、卫生餐巾和医用产品的主要方式。
关键词：热粘合热轧粘合热熔粘合性能工艺原理1.引言热粘合是一项重要纤网加固技术。
它提供了高的生产效率，因为加固是通过加热的轧辊或烘箱以高生产率完成的。
它已经成功地与许多热塑性纤维一起使用。
它提供有效的热接触，并且因为在粘接之后没有水需要蒸发，因此对胶乳粘合具有显著的节能性。
它具有环境友好性，因为没有剩余的成分要处理。
广泛的纤维种类可用于热粘合。
这些包括单组份纤维和双组分纤维，可以获得广泛的织物性能和美观性。
2.热粘合工艺优缺点热粘合具有以下几个优点：节约能源一与传统的胶乳粘合工艺不同,热粘合不需要经过水蒸发工序,其能源消耗比胶乳粘合低5%-10%;清洁性好一热粘合生产线所需的停机清洗时间较少,而胶乳清洗则是一项耗时、肮脏、且增加污水处理负担的工作;占地面积小一与胶乳拈合相比,热粘合生产线的占地面积要小得多;物理性能优良一热粘合无纺布较胶乳粘合织物的强力高,柔软性好;纤维含量一热粘合无纺布完全是纤维成分。
然而由于下述原因,热粘合工艺又受到一定程度的限制;(1)附加投资除了购置热粘合设备之外,由于热粘合工艺比树脂粘合工艺要求更严格,故除购买主设备外,还必须安装精密的总控制系统。
(2)纤维混合要求精确-为保证织物具有均匀的强力和外观,进行热粘合的纤维量应精确控制.(3)原料费用高某些产品只能采用特殊或优质纤维,这将增加原材料的费用。
(4)特殊添加剂有些产品需要加入许多添加剂,这些添加剂要预先配好加入树脂粘合浴中.所以在热粘合生产中,使用这些添加剂需补充后处理流程。
3.热粘合加固的材料热粘合加固的材料可以是热熔纤维、热塑性聚合物粉剂和薄膜、膜裂非织造布等，其中使用最多的是热溶纤维（对非织造布加工而言，凡是采用熔融纺丝工艺而制成的纤维网都可采用热粘合加固）。
