聚合物挤压成网法非织造布复习题 简答题
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1、阐述非织造工艺的技术特点,并阐明非织造材料的特点。
答: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)装备智能化,劳动生产率高3)工艺流程短,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。
2、试述纤维在非织造材料中的作用。
答:1)纤维形成非织造材料的基本结构。
2)纤维作为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3、梳理机的主要种类有那两种?各自特点及其主要差异是什么?答:罗拉式梳理机和盖板式梳理机。
(1)盖板式梳理点多,罗拉式梳理点少(2)盖板式梳理属于连续式梳理,损伤纤维多,特别是长纤维,罗拉式梳理属于间歇式梳理,对长纤维损伤较少(3)盖板式梳理不仅除杂,还除去短纤维,罗拉式梳理基本上不会去除短纤维(4)盖板式梳理在盖板和锡林之间反复细微分梳纤维并混合,产量低。
而罗拉式梳理的工作罗拉仅对纤维分梳、凝聚及剥取、返回,产量很高4、气流成网原理是什么?答:纤维经过开松、除杂、混合后喂入主梳理机构,得到进一步的梳理后呈单纤维状态,在锡林高速回转产生的离心力和气流的共同作用下,纤维从针布锯齿上脱落,由气流输送并凝聚在成网帘(或尘笼)上,形成纤网。
5、气流成网形成的杂乱纤网是如何形成的?请分析其原理。
答:由于纤维有一定长度,在文丘利管中,其头、尾端处于两不同截面,又因为文丘利管是一种变截面管道,且管道截面面积从入口到出口逐步扩大。
因此纤维头、尾端速度是不同的,头端速度低于尾端速度,于是纤维产生变向,形成杂乱排列。
6、简述打浆的目的。
答:疏解作用:使纤维分散成单纤维。
水化作用:单纤维吸水后润涨,使浆粕形成胶体状。
分丝帚化作用:使纤维表面起毛,增加比表面,有利于纤维间缠结。
混合作用:使不同纤维、粘合剂和化学助剂从分混合7、湿法非织造材料与纸张有何异同?答:原料来源:湿法非织造材料原料的原料来源只要满足长度要求的纤维即可,纸张的原料来源是纤维素。
非织造学课后习题答案《非织造学》复习题/课后习题答案第一章绪论1、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。
2、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。
3、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。
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。
2)纤维作为非织造材料的缠结成分。
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。
3)纤维截面形状:过滤材料采用多叶截面,孔径↓,表面积↑,非织造材料强度↑。
4)表面光滑程度: 影响强度,影响加工工艺性能,如静电、针刺力等。
1、非织造材料: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。
2、非织造的根本原理〔过程〕:纤维〔原料〕的选择;成网;干法成网、湿法成网、聚合物挤压成网。
纤网加固〔成形〕;后整理与成形;非织造布测试;非织造产品应用。
聚合物直接成网法:利用化学纤维纺丝原理,在聚合物纺丝成形过程中使纤维直接铺置成网,然后纤网经机械、化学或热方法加固而成非织造布。
1、纺丝成网法:〔1〕熔融纺丝直接成网法〔纺黏法为主要纺丝成网法〕在熔融纺丝的同时,边抽丝边使连续的长丝铺网,再经加固而形成非织造布。
〔2〕干法纺丝直接成网法〔闪纺法〕美国杜邦公司将高聚物溶解在溶剂中,然后由喷丝孔挤出,使溶剂快速挥发而成为纤维,同时承受静电分丝法使纤维分别后分散成网,经热轧加固形成非织造布。
〔3〕湿法纺丝直接成网法高聚物纺丝溶液通过喷丝孔挤出,再进入凝固浴中形成纤维后得到纤网,经加固后制成非织造布。
2、熔喷法:在抽丝时,承受高速热空气对挤出的细丝进展拉伸,使其成为超细纤维,再分散到多孔滚筒或网帘上形成纤网,然后经自黏合或热黏合加固而制成非织造布。
3、膜裂法〔原纤化技术成网法〕:将聚合物吹塑成纤维片状膜,再经针割或刀切方法,让纤维片状膜形成孔洞,在牵伸时,膜变成纤维状而成为膜裂纤网。
3、成纤高聚物应具备那些根本性质?〔1〕聚合物分子量及其分布〔2〕高分子链构造对成纤高聚物性质影响〔3〕成纤高聚物分子间的作用力〔4〕高分子构造与结晶力气〔5〕成纤高聚物的热性质4、什么是熔体指数〔MFI〕?在确定的温度下,熔融状态的高聚物在确定负荷下,10 分钟内从规定直径和长度的标准毛细管中流出的重量,单位为g/10min,熔体指数越大,流淌性越好。
5、成纤的方法有哪些?熔体纺丝:将高聚物通过加热使其成为熔融状态而进展纺丝的方法。
直接纺丝,切片纺丝溶液纺丝:将高聚物溶解在特定的溶剂中制成纺丝溶液,然后进展纺丝。
一步法:直接利用聚合得到的高聚物溶液做纺丝原液。
一、填空题1.非织造的基本工艺过程:、、、。
2.非织造材料生产中的关键技术:、。
3.非织造材料按成网方法分类可以分为、、,其中干法成网可分为、。
4.纤网加固方法:、、、、。
5.化学粘合法主要包括:、、、、四种。
6. 影响非织造材料性能的纤维表观性状特性有:、、、、。
7.ES纤维是。
8.根据复合纤维不同组分在纤维截面上的分配位置,可将其分为、、和等。
9.“CV”表示是指。
10.纤维杂乱度是指。
11.短纤维成网工艺包括和工艺。
12.干法成网加工中的准备工序,主要包括纤维的、及的施加。
13.罗拉式梳理机通过、和作用将短纤维梳理成由单根纤维组成的薄纤维网。
14.梳理机的主要种类有:、。
15.气流成网可以形成杂乱度较高的纤网,纤网中的纤维基本上呈取向。
16.干法造纸是工艺。
17.湿法非织造的生产过程由、、、四大部分组成。
二、判断题1.湿法非织造材料和纸的区别为:非织造材料中纤维成分长径比大于300的纤维占全部质量的50%以上,或长径比大于300的纤维虽只占全部质量的30%以上但其密度小于0.4g/cm3的,属于非织造材料,反之为纸。
()2.纤维的长度分布越宽,越有利于形成均匀纤网。
()3.非织造材料与其采用纤维的应力-应变曲线不一定相似,要根据不同工艺、材料结构及定量具体分析。
()4.木浆纤维的特点是纤维特短(2mm以下),吸湿性差、成本低、可生物降解。
()5.ES纤维是热粘合非织造材料专用纤维。
()6.超细纤维通常是指纤维细度在0.44dtex(0.4d)以下的纤维。
()7.PP/PE双组份纤维,其中PP熔点较高,为主体纤维,一般用作芯层;而PE熔点较低,作为粘结成分,一般作为皮层。
()8.开松是成网的关键工序,将前道开松混和准备好的均匀筵棉(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。
( )9.分梳作用产生于梳理元件的两针面之间,两针面的针齿呈交叉配置。
第一章绪论一、填空题1、人类社会的进步是与材料的使用密切相关的材料有四大类,即木材、水泥、钢铁、塑料。
2、高分子材料主要包括塑料、纤维、橡胶、粘合剂、涂料、离子交换树脂等。
3、塑料工业包括塑料生产和塑料制品生产两个部分。
4、塑料制品生产主要由原料准备、成型、机械加工、修饰和装配等连续过程组成。
5、压缩模塑又称模压成型或压制成型。
6、挤出成型的优点:生产具有连续性、产率高、投资少、收效快。
7、合成树脂在常温常压下一般是固体,也有为粘稠状液体的。
8、酚醛树脂,俗名电木,它是由苯酚和甲醛在催化剂作用下制得的。
9、人类最早使用的天然树脂是松香、虫胶。
10、常用压缩模的热固性塑料有:酚醛塑料、氨基塑料、不饱和聚酯塑料、聚酰亚胺等。
二、名词解释:1、成型:成型是将各种形态的塑料(粉料、粒料、溶液或分散体)制成所需形样的制品或坏件的过程,在整个过程中最为重要,是一切塑料制品或型材生产的必经过程。
2、机械加工:机械加工是指在成型后的工件上钻眼、切螺纹、车削或铣削等,用来完成成型过程所不能完成或完成得不够准确的一些工作。
3、修饰:装配是将各个已经完成的部件连接或配套使其成为一个完整制品的过程。
4、挤出成型:挤出成型是将塑料在旋转螺杆与机筒之间进行输送、压缩、熔融塑化、定量地通过机头模子成型。
5、合成树脂:合成树脂是由低分子量的化合物经过化学反应制得的高分子量的树脂状物质。
6、过程集中制:过程集中制是将塑料制品的加工工序所需要的各种设备分别集中起来进行生产的机制。
7、过程集中制:按照一种产品所需要的生产过程实行配套成龙的生产。
三、问答题1、塑料主要应用于哪些方面?答:塑料主要应用于农牧渔业、包装、交通运输、电气工业、化学工业、仪表工业、建筑工业、航空工业、国防工业、家具、日用品、玩具、医用等方面。
2、塑料制品生产目的是什么?答:塑料制品生产是一种复杂而又繁重的过程,其目的在根据各种塑料的固有性能,利用一切可以实施的方法,使其成为具有一定形状有价值的塑料制件和型材。
试论述纤维的拉伸破坏机理?答:纤维开始受力时,其变形主要是纤维大分子链本身的拉伸,即键长、键角的变形。
拉伸曲线接近直线,基本符合虎克定律。
当外力进一步增加,无定型区中大分子链克服分子链间次价键力进一步伸展和取向,这时一部分大分子链伸直,也有可能从不规则的结晶部分中抽拔出来。
次价键的断裂使非结晶区中的大分子逐渐产生错位滑移,纤维变形比较显著,模量相应逐渐减小,纤维进入屈服区。
当错位滑移的纤维大分子链基本伸直平行时,大分子间距就靠近,分子链间可能形成新的次价键。
这时继续拉伸纤维,产生的变形主要又是分子链的键长、键角的改变和次价键的破坏,由此进入强化区,并表现为纤维模量再次提高,直至达到纤维大分子主链和大多次价键的断裂,致使纤维解体。
分析影响纤维拉伸破坏性能的因素?纤维内部结构:1、大分子聚合度:纤维的强度随聚合度的增加而增加,但当n增加到达一定值后,n再增加,纤维强度增加减慢或不再增加。
2、结晶度:结晶度愈高,纤维分子排列愈规整,缝隙孔洞较少且较小,分子间结合力愈强,纤维的断裂强度、屈服应力和初始模量都表现的较高。
3、大分子取向度:取向度高的纤维,有效承力分子数目较多,故纤维的断裂强度、屈服应力和初始模量都较高,而断裂伸长、屈服伸长和断裂功均较低。
试验条件:1、温度和相对湿度:一般纤维随温度升高,强度、初始模量降低,断裂伸长率增加(蚕丝例外)。
一般纤维随相对湿度增加,强度降低、初始模量降低,伸长增加,但天然纤维素纤维的强度反而增加。
2、试样长度:试样长度越长,弱环出现的机率愈多,测得强度愈低。
3、试样根数:由束纤维试验所得的平均单纤维强度要比以单纤维试验时所得的平均单纤维强度低,且束纤维根数越多,两者差异越大。
4、拉伸速度:拉伸速度大,纤维强度偏高,但对断裂伸长的影响无规律性。
5、拉伸试验机类型:不同试验机对试样加负荷的方式不同,会影响试验结果。
纤维拉伸后会产生哪几种不同特征的变形?答:纤维在拉伸变形恒定条件下,应力随时间的延长而逐渐减小的现象称为应力松弛。
1、试列出非织造材料的主要应用领域。
(举例说明)答:医用卫生保健材料、建筑土工材料、工业用布材料、生活与家用装饰材料、农用材料以及其他领域材料。
2、列举几种非织造常用纤维和特种纤维,根据他们的性能讨论其在非制造中的用途。
答:常用纤维:丙纶和涤纶最适合用于非织造布,其次是锦纶和粘胶纤维,腈纶,维纶适应性较差。
其主要用途有:服装材料,卫生材料,鞋革类,家用装饰,空气过滤材料,电缆绝缘布,抛光材料,造纸毛毯,土工布. 特种纤维:低熔点粘合纤维用于尿布面料、卫生巾面料、包装材料、湿巾絮片过滤材料、吸油毡、汽车地毡,揩布帽料排水材料异型垫材等。
3、纤维原料混合配料的目的是什么?答:保证生产和产品质量的相对稳定;节约原料,降低成本;混入特殊性能纤维。
4、杂乱梳理有哪几种形式,其原理是什么?答:三种:凝聚罗拉梳理,杂乱罗拉梳理,凝聚罗拉和杂乱罗拉组合式梳理。
原理:1.在道夫后面安一组凝聚罗拉,使针尖交叉配置,转向相同,道夫比凝聚罗拉转速快,所以道夫纤维进入凝聚罗拉后立即减速,纤维后部被高速推向前部,改变了纤维的方向。
2.在锡林和道夫之间安装一个杂乱罗拉,它能使锡林针齿内的纤维提升至针面,另外它和锡林的气流附面的三角区域形成涡流,也改变了纤维的方向。
5、铺网的形式有哪些?各自特点如何?答:分为三大种:(1)平行式铺叠成网,特点:外观均匀度高,纵向强力差异较大,幅宽受梳理机宽度限制(2)交叉式铺叠成网:外观有折痕、均匀度差,横向强力远大于纵向强力(3)组合式铺叠成网:使用机器多,占地大,生产应用少(4)垂直式铺叠成网:纤维内大部分纤维趋于垂直排列,加固后具有良好的压缩回弹性。
6、机械梳理的定向纤网,在铺网后,也可使之成为杂乱纤网,需采用什么装置?其杂乱原理是什么?答:在梳理机道夫后安装杂乱辊。
原理:由于锡林道夫和挡风轮形成气流三角区,且锡林和挡风轮的转速和方向不一致,使纤维形成杂乱凝聚,从而实现杂乱成网7、气流成网原理是什么?气流成网有哪几种形式?如何提高气流成网的均匀度?答:原理:利用气流将道夫上的单纤维吹或吸到成网帘或尘笼上形成纤网,其中的纤网成杂乱排列。
《非织造学》复习大纲一、名词解释1、双组分纤维—两种组分的成纤高聚物通过统一喷丝孔复合纺丝而制得的纤维。
2、ES纤维—由聚乙烯和聚丙烯组成的皮芯结构的双组分热粘合纤维。
其中皮层为聚乙烯,其热熔粘合作用,芯层为聚丙烯,作为主体纤维。
3、干法造纸—干法造纸是先采用气流成网制备纤网,再经加固形成非织造材料的一种新工艺。
其主要原料是木浆纤维,属纤维素纤维。
4、纤网杂乱度—纤维数量沿纤网各个方向排列的均匀程度称之为杂乱度,杂乱度越高表示纤维沿各方向排列越均匀。
5、纤网定向度—纤维在纤网中呈单方向(如纵向或横向)排列数量多少程度称作定向度,定向度表示为某一方向,在该方向排列的纤维数量占优势。
6、纤网均匀度—指纤维在纤网中分布的均匀程度。
7、CV值—用统计数学中的变异系数来表征产品性能或特征值的不匀率。
8、针刺深度—针刺深度是刺针穿刺纤网至极限位置后,突出在纤网外的长度。
9、针刺密度—是指纤网在单位面积(1cm2)上受到的理论针刺数,它是针刺工艺的重要参数。
10、步进量—指针刺机每针刺一个循环,非织造纤网所前进的距离。
11、泳移现象—所谓泳移即是在烘燥过程中聚合物分散液在加热时随水蒸发一起移向纤网的表层,因而烘燥后纤网的表面粘合剂含量多,导致纤网内部粘合剂含量减少非织造材料未得到均匀加固,导致了纤网分层疵病。
12、玻璃化温度—高聚物从玻璃态向高弹态转变的温度,也就是高聚物链段开始发生运动的温度。
13、熔体指数(MFI)—在一定的温度下,熔融状态的高聚物在一定负荷下,10分钟内从规定直径和长度的标准毛细管中流出的重量,单位为g/10min。
14、形变热—轧辊间的压力使处于轧辊钳口的高聚物迅速变形而产生宏观放热效应。
15、点粘合—点粘合是一种热压粘合工艺,通过刻花辊和光棍组成的热轧辊对纤网进行局部熔融粘合达到加固目的,其中有规则形状的粘合区和保持纤维原有结构的无粘区组成。
16、面密度—指纤网中所含纤维的质量,用g/m2表示。
非织造布试题与答案一、填空题1.非织造的基本工艺过程:纤维/原料的准备、成网、纤网加固、后整理。
2.非织造材料生产中的关键技术:成网、纤网加固3.非织造材料按成网方法分类可以分为干法成网、湿法成网、聚合物挤压成网,其中干法成网可分为机械梳理成网、气流成网。
4.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。
5.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。
6.ES纤维是:一种双组分低熔点热熔纤维,其芯层是聚丙烯,起主体纤维的作用,皮层是聚乙烯,起热熔粘合的作用。
7.“CV”表示是指:纤网的不匀率纤维在纤网中分布的均匀程度。
通常采用测定纤网不匀率的方法来反映纤网纵向和横向的不匀情况以及纤网总体不匀情况。
8.纤维杂乱度是指:纤网中的纤维沿各个方向排列的均匀程度9.短纤维成网工艺包括干法成网和湿法成网工艺。
10.干法成网加工中的准备工序,主要包括纤维的混合、开松及必要的油剂施加。
11.罗拉式梳理机通过分梳作用、剥取作用和提升作用作用将短纤维梳理成由单根纤维组成的薄纤维网。
12.梳理机的主要种类有:罗拉式梳理机、盖板式梳理机。
13.气流成网可以形成杂乱度较高的纤网,纤网中的纤维基本上呈三维取向。
14.干法造纸是先采用气流成网制备木浆纤网,再经加固形成非织造材料的一种新工艺。
15.湿法非织造的生产过程由原料的准备、供浆、湿法成网、白水与纤维回收和干燥四大部分组成。
16.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。
17.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。
18.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。
19.针刺密度是指:纤网在单位面积上受到的理论针刺数。
20.针刺步进量是指:针刺机每针刺一个循环,非织造纤网所前进的距离。
东华大学《非织造学》复习题1.非织造的基本工艺过程:纤维/原料的准备、成网、纤网加固、后整理2.非织造材料生产中的关键技术:成网、纤网加固3.非织造材料按成网方法分类可以分为干法成网、湿法成网、聚合物挤压成网,其中干法成网可分为机械梳理成网、气流成网。
4.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5.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四种。
6. 影响非织造材料性能的纤维表观性状特性有:纤维长度及长度分布、纤维线密度、纤维卷曲度、纤维横截面形状、纤维表面摩擦因数。
7.ES纤维是一种双组分低熔点纤维,其芯层是聚丙烯,起主体纤维的作用,皮层是聚乙烯,起热熔粘合的作用。
8.根据复合纤维不同组分在纤维截面上的分配位置,可将其分为并列型,皮芯型、海岛型和剥离型等。
9.“CV”表示是指纤网的不匀率纤维在纤网中分布的均匀程度。
通常采用测定纤网不匀率的方法来反映纤网纵向和横向的不匀情况以及纤网总体不匀情况。
10.纤维杂乱度是指:纤网中的纤维沿各个方向排列的均匀程度。
11.短纤维成网工艺包括干法成网、湿法成网工艺。
12.干法成网加工中的准备工序,主要包括纤维的混合、开松、必要的油剂施加。
13.罗拉式梳理机通过分梳作用、剥取作用、提升作用将短纤维梳理成由单根纤维组成的薄纤维网。
14.梳理机的主要种类有:罗拉式梳理机、盖板式梳理机15.气流成网可以形成杂乱度较高的纤网,纤网中的纤维基本上呈三维取向。
16.干法造纸是:先采用气流成网制备纤网,再经加固形成非织造材料的一种新工艺。
17.湿法非织造的生产过程由原料的准备、供浆、湿法成网、白水与纤维回收和干燥四大部分组成。
18.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。
19.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。
20.保证刺针和纤网同步运动的方法是:针梁的椭圆型运动。
非织造布工艺基础知识测试题得分:姓名:一、填空题(每题2分、共30分)1■非织造的基本工艺过程:纤维/原料的准备、成网、纤网加固、后整理2■非织造材料生产中的关键技术:_成网、纤网加固3■非织造材料按成网方法分类可以分为干法成网、湿法成网、聚合物挤压成网,其中干法成网可分为机械梳理成网、气流成网。
4■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。
5.ES纤维是:一种双组分低熔点热熔纤维,其芯层是聚丙烯,起主体纤维的作用,皮层是聚乙烯,起热熔粘合的作用。
6■“ CV表示是指:纤网的不匀率纤维在纤网中分布的均匀程度。
通常采用测定纤网不匀率的方法来反映纤网纵向和横向的不匀情况以及纤网总体不匀情况。
7■纤维杂乱度是指:纤网中的纤维沿各个方向排列的均匀程度纤网定向度:纤维在纤网中呈单方向排列数量多少程度称为定向度。
&短纤维成网工艺包括干法成网和湿法成网工艺。
9■干法成网加工中的准备工序,主要包括纤维的混合、开松及必要的油剂施加。
10■罗拉式梳理机通过分梳作用、剥取作用和提升作用将短纤维梳理成由单根纤维组成的薄纤维网。
11■梳理机的主要种类有:罗拉式梳理机、盖板式梳理机。
12■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。
13■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。
14■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。
15■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。
二、选择题(每题2分、共20分)1. 下列材料属于非织造织物的是(B)A、羊毛衫B、无纺热粘衬C、礼服呢D、缝纫线2. 下列哪种材料一般来讲属于非织造材料(C)A、薄膜B、包装纸C、高级擦镜纸D、格栅非织造布工艺基础2知识测试题3. 非织造材料的主要加工方法有:(D )①针刺法②水刺法③熔喷法④纺粘法A、①②③B、①②④C、②③④D、①②③④4. 非织造材料按照成网方式分类包括(A)①干法成网②湿法成网③聚合物挤压成网④纺丝成网A、①②③B、①②④C、②③④D、①③④5. 从非织造材料的分类角度考虑,下列成形方式中不属于按加固方式分的是(B)A. 水刺法B. 静电法C. 溶剂粘合法D. 超声波粘合法6. 纺丝成网工艺按纺丝原理可分为(C)①熔喷法②熔融纺③溶剂纺(干法)④湿纺A、①②③B、①②④C、②③④D、①③④7. 非织造材料的特点包括(A)①是介于传统纺织品、塑料、皮革和纸四大柔性材料之间的材料②具有外观和结构多样性③具有性能的多样性④可以应用于一切领域A、①②③B、①②④C、①③④D、②③④8. 纤维原料的选用应该遵循的原则包括:(D)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满足性价比的平衡④满足环境资源方面的要求A、①②③B、②③④C、①③④D、①②③④9. 非织造材料结构的特点不包括(A)A 、构成主体是纤维集合体B 、由纤维组成网络状结构C、必须通过化学、机械、热学等加固手段使该结构稳定和完整D、构成成分有纤维,纱线,长丝或织物,但纤维含量大于其他几种成分的总含量10. 下列各项不属于ES 纤维的优点的是:(B)A、改善非织造材料的结构,纤网内纤维交接点产生有效、均匀的粘合作用B、非织造材料强力低,产品手感硬挺非织造布工艺基础知识测试题C、热熔粘合的温度范围宽,生产过程容易控制D 、能耗低,生产率高三、问答题(每题10 分、共50 分)1.非织造材料选用纤维原料的原则是什么?答:(1 )非织造材料的性能要求如强度、工作温度、老化性能、颜色等。
《非织造学》复习题/课后习题答案第一章绪论1、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。
2、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。
3、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。
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。
2)纤维作为非织造材料的缠结成分。
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。
3)纤维截面形状:过滤材料采用多叶截面,孔径↓,表面积↑,非织造材料强度↑。
4)表面光滑程度: 影响强度,影响加工工艺性能,如静电、针刺力等。
基础部分1、简述引起熔体破碎的主要的原因。
熔体破裂是液体不稳定流动的一种现象。
产生熔体破裂的原因主要是熔体中的弹性回复所引起。
熔体在管道中流动时剪切速率分布的不均匀性使熔体中弹性能不均匀分布。
当熔体中产生的弹性应力一旦增加到与滞流动阻力相当时,粘滞阻力就不能再平衡弹性应力的作用,而弹性效应所致熔体流速在某一位置上的瞬时增大形成“弹性湍流”,即“应力破碎”现象。
在园管中,如果产生弹性湍流的不稳定点沿着管的周围移动,则挤出物将呈螺旋状,如果不稳定点在整个圆周上产生,就得到竹节状的粗糙挤出物。
产生不稳定流动和熔体破裂现象的另一个原因是熔体剪切历史的波动引起的。
即剪切应力不同,熔体所产生的弹性效应不同,从而使其弹性回复产生差异,形成熔体破裂。
2、将聚丙烯丝抽伸至相同伸长比,分别用冰水或90℃热水冷却后,再分别加热到90℃的二个聚丙烯丝试样,哪种丝的收缩率高,为什么?用冰水的聚丙烯丝收缩率高,因为冰水冷却时,冰水的温度远远低于聚丙烯的最佳结晶温度,此时,聚丙烯丝的结构更多的保持了其纺丝过程中分子的取向状态,而用90℃热水冷却时,聚丙烯分子具有较为充分的解取向时间,当聚丙烯丝再次分别加热到90℃时,前者才进行较高程度的解取向,表现出较高的收缩率。
3、简述高聚物熔体流动的特点。
由于高聚物大分子的长链结构和缠绕,聚合物熔体、溶液和悬浮体的流动行为远比伤分子液体复杂。
在宽广的剪切速率范围内,这类液体流动时剪切力和剪切速率不再成比例关系,液体的粘度也不是一个常此因而聚合物液体的流变行为不服从牛顿流动定律。
即非牛顿型流动。
4、举例说明高聚物熔体粘弹性行为的表现。
聚合物流动过程最常见的弹性行为是端末效应和不稳定流动。
端末效应包括入口效应和模口膨化效应(离模膨胀)即巴拉斯效应。
不稳定流动即可由于熔体弹性回复的差异产生熔体破碎现象。
5、说明链结构对高聚物粘度的影响。
聚合物的结构因素即链构型和链的极性、分子量、分子量分布以及聚合物的组成等对聚合物液体的粘度有明显影。
1、试列出非织造材料的主要应用领域。
(举例说明)答:医用卫生保健材料、建筑土工材料、工业用布材料、生活与家用装饰材料、农用材料以及其他领域材料。
2、列举几种非织造常用纤维和特种纤维,根据他们的性能讨论其在非制造中的用途。
答:常用纤维:丙纶和涤纶最适合用于非织造布,其次是锦纶和粘胶纤维,腈纶,维纶适应性较差。
其主要用途有:服装材料,卫生材料,鞋革类,家用装饰,空气过滤材料,电缆绝缘布,抛光材料,造纸毛毯,土工布. 特种纤维:低熔点粘合纤维用于尿布面料、卫生巾面料、包装材料、湿巾絮片过滤材料、吸油毡、汽车地毡,揩布帽料排水材料异型垫材等。
3、纤维原料混合配料的目的是什么?答:保证生产和产品质量的相对稳定;节约原料,降低成本;混入特殊性能纤维。
4、杂乱梳理有哪几种形式,其原理是什么?答:三种:凝聚罗拉梳理,杂乱罗拉梳理,凝聚罗拉和杂乱罗拉组合式梳理。
原理:1.在道夫后面安一组凝聚罗拉,使针尖交叉配置,转向相同,道夫比凝聚罗拉转速快,所以道夫纤维进入凝聚罗拉后立即减速,纤维后部被高速推向前部,改变了纤维的方向。
2.在锡林和道夫之间安装一个杂乱罗拉,它能使锡林针齿内的纤维提升至针面,另外它和锡林的气流附面的三角区域形成涡流,也改变了纤维的方向。
5、铺网的形式有哪些?各自特点如何?答:分为三大种:(1)平行式铺叠成网,特点:外观均匀度高,纵向强力差异较大,幅宽受梳理机宽度限制(2)交叉式铺叠成网:外观有折痕、均匀度差,横向强力远大于纵向强力(3)组合式铺叠成网:使用机器多,占地大,生产应用少(4)垂直式铺叠成网:纤维内大部分纤维趋于垂直排列,加固后具有良好的压缩回弹性。
6、机械梳理的定向纤网,在铺网后,也可使之成为杂乱纤网,需采用什么装置?其杂乱原理是什么?答:在梳理机道夫后安装杂乱辊。
原理:由于锡林道夫和挡风轮形成气流三角区,且锡林和挡风轮的转速和方向不一致,使纤维形成杂乱凝聚,从而实现杂乱成网7、气流成网原理是什么?气流成网有哪几种形式?如何提高气流成网的均匀度?答:原理:利用气流将道夫上的单纤维吹或吸到成网帘或尘笼上形成纤网,其中的纤网成杂乱排列。
非织造原理2 复习题一.名词解释1.泳移:所谓泳移即是在烘燥过程中聚合物分散液在加热时随水蒸发一起移向纤网的表层,因而烘燥后纤网的表面粘合剂含量多,而纤网内部粘合剂含量少未得到充分加固,导致了纤网分层疵病。
2.针刺密度:指纤网在单位面积里所受的总针刺数。
3.马丽瓦特缝编:将具有一定厚度的纤网喂入缝编区,通过缝编机件的相互作用,由缝编纱形成线圈结构,使纤网得到加固而形成非织造布。
4.饱和浸渍:纤网喂入装有粘合剂的浸渍槽中,浸渍后经过一对轧辊或吸液装置除去多余的粘合剂,最后通过烘燥系统使纤维得到固化而成为非织造材料。
5.超声波粘合:利用超声波激励被粘合材料内部分子产生高频振动,分子运动加剧而熔融,再施以一定压力使材料粘合。
6.静电植绒:将有粘合剂的非织造布(或其他材料),经过带负电的输送帘喂入静电场,植绒的材料经过电极,带上正电后落向非织造布,由于植绒材料在电场中呈垂直形态,绒头下端被粘合剂粘住,经过焙烘后粘合剂固化,绒头便挺立在非织造底布上,形成绒面状外观。
7.喷洒粘合:采用喷洒的方式把粘合剂施加到纤网中,再使纤网受热固化而得到加固的一种方法。
8.毡缩法:利用纤维表面鳞片所具有的定向摩擦效应,使纤维互相纠结在一起并且牢固地连结起来,使纤网得到加固。
9.轧辊海陆比:即轧点总面积占轧辊面积比,一般为8%-28%。
10.泡沫半衰期:一定体积的泡沫流出其中液体重量一半所需的时间,一般为2min-12min.11.步进量;指针刺机每针刺一个循环纤网所前进的距离(cm)。
12.热轧粘合:热轧粘合是指用一对热辊对纤网进行加热,同时加以一定压力的热粘合方式。
热辊加热方式有电加热、油加热、电感应加热等。
13.针刺深度:指刺针穿刺纤网后突出在纤网外的长度。
14.化学粘合加固:利用化学粘合剂的粘合作用使纤维间相互粘结,纤网得到加固的一种方法。
15.针刺力:是针刺过程中刺针穿刺纤网所受到的阻力。
16.缝编加固技术:利用经编线圈结构对纤网、纱线层、衬布等材料或它们的组合进行加固而制成非织造布的一种方法。
三、名词解释题(每题 2 分,共12 分)1、挤出成型——是将物料送入加热的机筒与旋转着的螺杆之间进行固体物料的输送、熔融压缩、熔体均化,最后定量、定速和定压地通过机头口模而获得所需的挤出制品。
4、接触角——即辊筒断面中心线的水平线和物料在辊筒上接触点与辊筒断面圆心连线的交角,以 表示。
5、聚合物成型机械——所有能对高聚物原料进行加工和成型制品的机械设备。
6、螺杆的压缩比A——指螺杆加料段第一个螺槽的容积与均化段最后一个螺槽的容积之比。
7、注射量——是指注射机在注射螺杆(或柱塞)作一次最大注射行程时,注射装置所能达到的最大注射量。
8、锁模力——是指注射机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力。
9、空循环时间——是指在没有塑化、注射保压、冷却与取出制品等动作的情况下,完成一次动作循环所需的时间。
11、吹胀比——吹胀后膜管的直径与环形口模直径之比。
12、牵伸比——牵引辊的牵引速度和机头口模处物料的挤出速度之比。
13、移模力——注射机合模系统在启、闭模时,对动模板的推动力。
14、胀模力——注射机在注射时,因模腔内熔料压力作用而产生的欲使模具撑开的力。
17、螺杆长径比——指螺杆工作部分长度L(螺杆上有螺纹部分长度,即由加料口后壁至螺纹末端之间的长度)与螺杆外径D之比,用L/D表示。
21、渐变型螺杆——是指由加料段较深螺槽向均化段较浅螺槽的过渡,是在一个较长的螺杆轴向距离内完成的。
22、突变型螺杆——是指由加料段较深螺槽向均化段较浅螺槽的过渡是在较短的螺杆轴向距离内完成的。
23、机头和口模——机头是口模与料筒的过渡连接部分,口模——是制品的成型部件。
24、共挤复合——是使用两台或两台以上的挤出机,共同使用一个模头,从而生产出多层的复合薄膜或片材等的工艺方法。
27、“泵比”x——挤出机的第二均化段螺槽深度hⅡ与第一均化段螺槽深度hⅠ之比。
28、注射压力——指注射时为了克服熔料流经喷嘴、浇道和模腔等处时的流动阻力,螺杆(或柱塞)端面处对熔料所必须施加的压力。
一.填空题2. 热固性塑料的注射过程包括___________、______________和______________三个大阶段。
3. 挤出机的_______________和____________是管材挤出的关键部件。
6. 聚合物粘度主要由两方面内部因素来决定,聚合物熔体内的自由体积和大分子长链之间的缠结。
7. _______________型压延机在用于生产薄而透明薄膜的压延成型过程中,显示出明显优于__________型压延机的功能。
8. 双辊式压延机通常用于________ 和压片,目前以三辊式和四辊式压延机用得最为普遍。
一般_______压延用三辊式压延机较多,而_______压延较多用四辊式压延机进行压延。
9. 化学纤维制造可以概括为四个工序:。
10.橡胶制品成型前的准备工艺包括: 、、 、__________等工艺过程,在这些工艺过程中, 和 ________ 是最主要的两个工序。
11.随着高分子化合物相对分子质量的增加,高分子材料的 黏度 增加, 加工流动性 下降, 成型_困难。
○12.橡胶在开炼机中混炼时,配合剂是靠 堆积胶_夹带混入胶料中的。
(机械作用、辊筒)14.橡胶加工过程中的主要配合剂有 硫化剂、补强填充剂、软化剂、增塑剂、防老剂 等。
15.高分子材料制品生产中,聚合物与其它物料混合进行配料后才能进行成型加工。
混合设备是完成混合操作工序必不可少的工具。
混合设备品种很多,主要有: 间歇式、连续式、分布式、分散式、高强度、中强度和低强度混合设备_等。
○19.冷拉伸是指_室温至Tg 附近,热拉伸取向在___Tg-Tf 或Tm_范围内进行。
31. 高聚物的结构包括高分子_链_结构(它包括_高分子链的近程结构_和_高分子链的远程结构_)及高分子的_聚集态_结构,它由_晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构_和织态结构。
32. _热塑_性高分子能在适当的溶剂中溶解,加热时也能熔融,它的几何形态有 线型 和_支链型_;热固_性高分子既不能在溶剂中溶解,受热也不熔化,它的几何形态是_体型_。
1如何提高纺黏牵伸丝的质量?
(1)选用质量较好的高聚物切片;(2)控制好纺丝速度和温度;(3)喷丝孔的挤出量;(4)采用异性喷丝孔;(5)严格控制好冷却条件;(6)提高牵伸气流的速度。
2画出lgσ12对lg
•
γ的曲线,并简述切力变稀的原因。
大分子链发生缠结,当线型大分子分子量超过某一临界值Mc时,大分子之间发生缠结点,它和化学交联点不同,其不是固定不变的,具有瞬变性质。
也就是说,缠结点在不断拆散和重建,并在某一状态下达到动态平衡,因此可将高聚物熔体看成瞬变的网络体系,该体系在达到动态平衡后,缠结点浓度与缠结条件有关,随着切应力大小的改变,动态平衡相应移动,
当切应力增加时相应
•
γ增加,部分缠结点被拆除,缠结点浓度下降,变现为表观黏度的下降。
3简述纺黏生产中单体抽吸装置的作用。
在纺丝过程中,特别是添加入某些添加剂的共混纺丝中,常会有单体析出,单体抽吸装置将这些分子量小的物质抽走,以免其附着在喷丝板上而影响纺丝或者其被牵伸风吸走时会冷凝附着在牵伸器或摆丝器上,导致并丝;同时若单体附着在丝条上,则会降低丝条强度,使疵点增加,影响了染色效果。
4简述纤维的主要性能指标。
(1)物理性指标:纤维的长度、纤度、比重、光泽、吸湿性、热性能和电性能;(2)机械性能:断裂强度、断裂伸长、初始模量、断裂功、回弹性和耐疲劳性;(3)稳定性能:耐光性、耐气候性、防腐性和抗蛀性;(4)加工性能:抱合性、抗静电性和摩擦系数;(5)使用性能:保型性、耐洗涤性、吸汗性、透气性、导热性、保温性、抗油污性和起毛结球性。
5螺杆挤压机的优点及切片的熔融过程。
(1)熔融速度快;(2)高聚物停留时间短;(3)适合纺高黏度的物料;(4)可纺纤维的线密度范围广。
干燥切片在氮气的保护下进入螺杆挤压机,首先在进料段进行输送预热,随后在压缩段被压缩、充实、排气,并逐渐熔化,然后在计量段中进一步混合、塑化,并达到一定温度和压力,定量输出均匀的熔体。
6简述纺丝成网非织造材料工艺的优缺点。
优点:(1)工艺流程短,生产能力高;(2)劳动生产率高,用人少;(3)生产成本低;(4)纺黏布的强度高;(5)纺黏布的品种多,使用面广;缺点:(1)一次性投资高;(2)纺黏产品均匀性不如梳理成网,并且有并丝、云斑现象;(3)工艺不灵活,产品更换较困难。
7简述纺黏生产中分丝、铺网的目的及主要方法。
分丝目的:防止成网时纤维相互黏连,保证铺网均匀;分丝方法:强制带电法、摩擦带电法、机械分丝法、气流分丝法;铺网目的:使纤网铺置均匀不受外界因素影响而产生波动或丝束转移;铺网方法:排笔式、打散式、喷射式和流道式。
8简述干燥的原理,图示BM式干燥系统的工艺流程。
切片中含水率符合F=F1+F*,其中F-切片含水量;F1-切片中自由含水量;F*-切片中平衡含水量;F1是可完全脱出的部分,F*是与一定干燥条件相平衡不能被完全脱出的部分,干燥关键就是要减少平衡含水量,其又符合亨利定律F=K*P K-平衡常数 P-水汽分压;
切片首先经过预结晶器被除去大本分水分并产生一定的预结晶度,提高软化点,使切片在高温下不再发生黏接,然后进入充填式干燥器,在干燥器内保证足够且均一的停留时间,充分除去切片水分,且使最终切片微含水均匀。
9简述熔喷与纺黏的异同点。
相同点:两者原理相似,都是将成纤高聚物在熔融状态下从喷丝孔中喷出,纤网成形后都可以采用热黏合方式来加固,并且两者所使用的原料基本相同。
不同点:纤维成形有本质区别:纺黏生产采用骤冷空气对熔体细流进行冷却,随后进行高速气流牵伸形成连续长丝;而熔喷法则是将从喷丝板中挤出的熔体细流,在高速热空
气的作用下被吹断成超细短纤维。
在线密度上,纺黏法为15-40μm ,熔喷为1-5
μm。
在加固放法上,纺黏纤网采用热黏合、针刺、水刺、复合加固;熔喷纤网采
用热黏合或自身黏合。
.
10简述纺黏生产中常用的功能添加剂的种类和加入比例。
种类:阻燃、抗静电、抗老化、亲水等改性剂、着色母粒和降温母粒;比例为:阻燃/常规切片=(3-5):100;抗静电剂占主体切片的(3-5)%;抗老化占0.5-1%;亲水改性剂占2%;着色母粒/主体切片=(1.2-3.6):100;降温母粒占总量的1-6%。
11简述熔喷生产中衣架型分配系统的工作原理。
熔体在流动时间上比较短,而且几乎相同;在流动的过程中,压力降比较小,而且几乎相同,这样的设计就避免了产生过多的热降解和热氧化,避免产生了流动死角,提高了纤网克重的均匀性和物理机械性能。
12简述熔喷模头组件的结构和工作原理。
熔喷模头组件是熔喷生产中最关键的设备,它由聚合物熔体分配系统、模头系统、拉伸空气管路通道以及加热保温元件等组成,又称纺丝组件。
分配系统主要为衣架型,模头系统一般由底板、喷丝头、气板、加热元件等组成,工作原理即是衣架型分配系统的工作原理。
13纺黏生产中如何进行边料回收。
一般是将边料粉碎后,进入到回收螺杆熔融后铸带、切粒,然后与正常切片按一定比例混合后进行纺黏生产。
也可直接通过回收螺杆在回收螺杆中加热熔融后,直接将熔体注入到主螺杆中混合,然后再进入纺丝系统。
边料加入比例要不超过正常切片的5%,否则将严重影响正常纺丝。
14图示并阐明莱芬豪斯公司的气流牵伸工艺过程。
15简述机械控制铺网的两种形式作用机理。
排笔式铺网是利用气流的附壁效应进行摆丝、铺网这种方法优点是布的纵横向强力差异较小但会产生并丝;打散式铺网是采用管式牵伸机和摆丝器进行打散铺网,丝束从较细的牵伸管中喷出利用打散的方式先将丝束打在一个摆片上然后再折到另一个摆片上,经打散后铺网。
16以PP为例,简述纺丝成网法的生产流程。
PP切片—(干燥)—螺杆挤压机—熔体过滤—纺丝箱—分配管—计量泵—纺丝组件—冷却—丝条—气流牵伸—铺网—固网—热定型—成卷—包装。
影响牵伸工艺的主要因素
1牵伸机的结构在相等的分量下喷口和牵伸风管的直径大小与牵伸速度成反比 2 牵伸风的风温风温越高丝条将得不到充分的冷却定型 3 牵伸风的风压和风速 4 冷却条件包括冷却风速风温风湿 5 高聚物的质量指高聚物的分子量及其分布情况 6 高聚物中灰分杂质的影响 7 喷丝板的清洗质量 8 塑化效果 9 牵伸段的长度 10 牵伸管道的材质和野风
熔喷工艺控制 1 PP切片2 功能添加剂 3 熔融指数 4 螺杆挤压机的挤出量和挤出速度 5 螺杆挤出机的各区温度 6 热气流的速度和温度 7 热空气喷射角的大小 8 接收距离 9 纺丝工艺
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