8嘉兴学院纺织导论第八章 非织造布的基本概念及成型原理(薛元)

第八章非织造材料的概念、成型方法及应用第一节非织造材料的概念及加工原理一、非织造材料的定义非织造材料也称非织造布、无纺布、不织布或非织布，属产业用纺织品新材料领域。

非织造材料是通过物理或化学的方法对高分子聚合物、纤维集合体进行固结而形成的新型柔性材料。

由于采用的原料、工艺和设备的多样性，非织造材料可以是片状、块状和网状等形态，所以这里的“布”只是表明其属于一种新型纤维制品。

非织造材料生产具有工艺流程短、产品原料来源广、成本低、产量高、产品品种多、应用范围广、技术含量高等优点，融合了纺织、造纸、塑料、化工、皮革等工业技术，充分利用了现代物理、化学等学科的有关知识和成果，是一门新型的交叉学科，也正因为上述特点，非织造布工业虽然在二十世纪的四十年代才开始商业化生产，但却以惊人的速度发展，并被喻为纺织工业中的“朝阳产业”。

二、非织造材料的加工原理非织造材料种类很多，且不同的非织造工艺技术都具有其相应的工艺原理，但从广义角度讲，非织造技术的基本原理是一致的，可用其工艺过程来描述，一般可分为四个过程：①纤维／原料的选择；②成网；③纤网加固；④后整理。

下面分步介绍。

（一）纤维／原料的选择：纤维／原料的选择基于以下几个方面：成本、可加工性和纤网的最终性能要求。

纤维是所有非织造材料的基础，大多数天然纤维和化学纤维都可用于非织造材料。

原料包括粘合剂和后整理化学助剂，粘合剂主要用于使纤网中的纤维间相互粘合以得到具有一定强度和完整结构的纤网。

但是，一些粘合剂不仅可作为粘合用，很多情况下，它们同时可以作为后整理助剂，比如用于涂层整理、层合工艺等。

（二）成网：将单根纤维形成松散的纤维网结构称为成网，此时所成的纤网强度很低，纤网中纤维可以是短纤也可以是连续长丝，主要取决于成网的工艺方法。

（三）纤网加固：纤网形成后，通过相关的工艺方法对处于松散状态的纤维网加固称为纤网加固，它赋予纤网—定的物理机械性能和外观。

（四）后整理与成形：后整理在纤网加固后进行。

第六章织物的概念及机织物成形原理第一节织物的定义及分类所谓织物，就是由纤维、纱线或纤维与纱线组合形成的一种平面状的纤维集合体，并具有一定的模量、强度、断裂伸长、顶破强力、耐磨性等力学性能。

目前为止，人类已发明了很多种不同的织物成型原理与方法。

需要说明的是，即使是使用相同的织物成型方法，如果更换织物所用的原料，并且适当调整成型机构的工艺参数，就能改变所生产织物的结构与外观风貌。

因此，织物的设计与生产已经发展成为内容丰富且非常复杂的技能知识。

在设计和选择织物时，重点要考虑织物的物理力学性能和客户对织物美观性的要求，当然还要考虑它的生产成本和市场能够接受的销售价格。

根据织物的使用用途，可以把它分为服装用织物、家庭装饰用织物和产业用织物。

织物的生产方法有相互交叉、相互串套、固结、和蔟绒等。

一、相互交叉----机织垂直交织----由纵向纱线系统（经纱）和横向纱线系统（纬纱）以90°角相互沉浮、交叉而成，织造过程中织物沿经纱方向移动输出。

斜向交织----有两组纱线系统相互交叉而成，纱线路径相对织物输送方向成一定斜向角度（小于90°），形成平面或管状结构的织物。

二、相互串套----针织纬编或经编----由一组纱线系统相互串套织成竖列和横行的线圈，分别称为线圈纵行和线圈横列，同时织物沿纵行方向从机器中输出。

三、蔟绒在基底布上“缝纫”一种纱圈状表面纱线系统形成垂直列和水平行（毛圈），可切割或不切割线圈，同时织物沿纵行方向从机器中输出。

织物必须在后道工序中再覆以底布以使线圈固定。

本章知识要点1、了解织物的分类，机织物的成形原理，织物组织的概念及其表示方法；2、了解织造准备的工艺流程及各工序的目的、作用和原理；3、了解无梭织机的特点以及工作原理。

四、固结非织造织物----利用纺织技术、造纸技术、挤出技术、或者组合利用这些技术，把聚合物、短纤、长丝、混合片状物，通过成网或固结制成的一种柔韧、多孔的结构。

无纺布（非织造布）常识一、无纺布（非织造布）的概念以及用途：无纺布（非织造布）是一种不需要纺纱织布而形成的织物，只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机撑列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。

简单的讲就是：它不是由一根一根的纱线交织、编结在一起的，而是将纤维直接通过物理的方法粘合在一起的，所以，当你拿到你衣服里的粘称时，就会发现，是抽不出一根根的线头的。

非织造布突破了传统的纺织原理，并具有工艺流程短、生产速度快，产量高、成本低、用途广、原料来源多等特点。

它的主要用途大致可分为：（1）医疗卫生用布：手术衣、防护服、消毒包布、口罩、尿片、妇女卫生巾等；（2）家庭装饰用布：贴墙布、台布、床单、床罩等；（3）跟装用布：衬里、粘合衬、絮片、定型棉、各种合成革底布等；（4）工业用布：过滤材料、绝缘材料、水泥包装袋、土工布、包覆布等；（5）农业用布：作物保护布、育秧布、灌溉布、保温幕帘等；（6）其它：太空棉、保温隔音材料、吸油毡、烟过滤嘴、袋包茶叶袋等。

二、无纺布（非织造布）的技术特点与分类：（一）无纺布（非织造布）的技术特点：1，多学科交叉2，工艺流程短程化，劳动生产率高3，生产速度高，产量高4，可应用纤维原料范围广5，工艺变化多，技术纺织品特征明显6，资金规模大，技术设计要求高在此，我们将各种设备的生产速度做了一个比较，大家对无纺布（非织造）的生产速度有一黏合法生产线600热轧法生产线1800纺丝成网法生产线200--2000湿法生产线2300--10000（二）无纺布（非织造布）分类1，按照生产工艺性质不同，可分为三大类：干法、聚合物挤压成网法、湿法，目前国内外最多的生产工艺是干法、聚合物挤压成网法。

2，按照加固技术来分（1）水刺加固：水刺布；（2）针刺加固：针刺布；（3）热轧机粘合：纺粘布，热轧布；（4）热风粘合：热风布；（5）汽刺固结：汽刺布；（6）化学方法粘合，其中还具体分为：浸渍法，喷胶法，泡沫下图为东华大学对无纺布（非织造布）的分类，供大家参考：3，以下列举了几种常见的无纺布（非织造布）（1），水刺无纺布水刺工艺是将高压微细水流喷射到一层或多层纤维网上，使纤维相互缠结在一起，从而使纤网得以加固而具备一定强力。

基础知识培训之非织造布知识讲解一、什么是非织造布非织造布是指利用定向或随机排列的纤维，通过化学、物理或机械加工方法，将纤维形成的纤维网或片层，然后再采用黏合、缝合或结合等工艺手段而成的一种新型纺织品。

与传统的织造和编织布不同，非织造布具有纤维方向性强、结构疏松、透气性好、柔软舒适、吸水性强、耐磨、阻燃、隔音、隔热等特点。

非织造布广泛用于医疗卫生、家居用品、建筑、农业、环保和工业用品等领域。

二、非织造布的生产工艺非织造布的生产工艺主要包括纤维的预处理、纤维的成网、网与网之间的粘合、卷绕等主要工序。

纤维的预处理主要是指对原料纤维进行清洗、除杂、整理等处理，以保证纤维的质量和纯度。

纤维的成网是指将经过预处理的纤维进行定向或随机排列，然后通过化学、物理或机械加工形成纤维网或片层。

网与网之间的粘合是非织造布生产中最关键的工艺，其目的是为了将纤维网或片层进行固定，可以采用热压、胶粘或针刺等方式进行粘合。

最后，对成品的非织造布进行卷绕，可以根据客户需求进行切割和卷绕。

三、非织造布的分类根据纤维的性质和工艺的不同，非织造布可以分为热轧非织造布、熔喷非织造布、水刺非织造布、针刺非织造布、干法网格纺粘非织造布等几种主要类型。

热轧非织造布是采用纤维的熔融状态，通过热风形成纤维网。

熔喷非织造布是通过高速喷射熔融的聚丙烯或聚酯细纤维，形成纤维网。

水刺非织造布是采用高压水射流，将纤维网进行交织而成的一种非织造布。

针刺非织造布是通过针刺机，将纤维网进行交织而成的一种非织造布，广泛应用于汽车内饰、地毯、过滤材料、工程布等领域。

干法网格纺粘非织造布是通过纤维网与网之间粘合，并经过热轧、针刺等工艺形成的一种非织造布，具有高强度、高拉伸、柔韧性好等特点。

四、非织造布的应用领域非织造布由于其良好的性能特点，在医疗卫生、家居用品、建筑、农业、环保和工业用品等领域有着广泛的应用。

在医疗卫生领域，非织造布被广泛应用于医用口罩、手术衣、护理垫、湿巾等产品中。

第七章织物的染色与整理纱线在纺织厂或针织厂经过织造或编织后形成的织物，一般称之为坯布。

坯布作为纺织服装加工流程中的半成品，在染色与后整理加工厂进行坯布的前处理、染色、印花、后整理等系列加工，使其达到一定的外观、手感和功能要求后，才能作为服装面料使用或进入纺织品流通市场。

我们把对织物进行前处理、染色、印花以及后整理等一系列加工，这一系列的加工过程统称为染整。

通常，前处理、染色、印花以及后整理工艺都是在同一家染整工厂进行的。

坯布的前处理、染色、印花及后整理工序是各自独立进行的，其中前处理、后整理工序对织物的染色、印花效果，以及织物最终形成的手感、风格具有重要的意义。

面料的服用性能除了与纤维、纱线、织物结构等因素有关外，还与织物的染整加工技术水平密切相关。

面料或服装的染整工艺技术，是提高产品档次和附加值的重要手段，染整技术水平是一个国家纺织品加工水平的综合体现。

目前国际上染整技术发展的主要趋势和重点是：①产品采用原料开发、织、染结合的一条龙方式，开发完全新型的纺织面料，如新合纤产品、Tencel纺织产品、新型锦纶、醋酸纤维产品等。

②进一步改善织物的外观风格、服用性能，赋予织物舒适、休闲、美观、易于保养的各种性能，提高织物附加值。

对织物进行功能整理，赋予特殊性能。

③ 以生态环保观念研究少污染、节能的纺织加工技术，注重整个生产过程的每个环节的生态平衡。

通常后整理的对象可以是纤维、纱线、织物与服装，以织物染整加工量最多。

虽然加工对象不同，但其目的与原理基本相同。

本章以预处理、染色、印花、整理为序进行介绍。

第一节织物的前处理坯布在染整前要经过前期处理，除去织物纤维上有碍染色的毛羽与杂质，提高制品白度，而且可保证其染色、印花产品色泽的纯正、鲜艳与色牢度。

预处理加工过程一般包括热定性、烧毛、退浆、煮练、漂白等，含棉纺织品还要经过丝光加工。

织物的前处理是在染色、印花或整理前需要进行的首道工序。

按整理的严格定义，前处理不属于纺织品整理，因为前处理在染色和印花前进行。

5嘉兴学院纺织导论第五章--长丝纱成纱工艺流程与原理（薛元）第五章长丝纱线的成纱原理及其工艺流程由若干根长丝经过拉伸和变形工艺组合形成的具有一定力学性能的细而长的纤维集合体即为长丝纱线。

长丝纱线一般加工过程可分为四步，即①纺丝成型：涉及到高分子材料的纤维化技术；②拉伸-定型：在低应力纺丝条件下，分子链未得到充分的伸展，拉伸使分子链伸展并沿纤维轴向取向，进一步的拉伸取向会导致结晶度的提高（取向由诱导结晶），同时使得初生纤维的物理力学性能、染色性能发生变化；③变形：加捻、假捻、空气变形、空气网络、BCF变形等等；④卷绕：高速卷绕成形，使长丝具有一个便于运输、便于管理、便于退绕、便于使用的卷装形式。

根据纺丝速度的不同以及对长丝风格和手感的不同要求，可以设计不同的纺丝--拉伸—变形加工工艺，以较低廉的成本取得最佳的织物效果。

第一节长丝的纺丝成型加工原理一、纺丝液的制备纺织纤维是具有特定形状的固体柔性材料。

纺丝的主要任务是将固体材料纺制成细长状且具有一定力学性能的柔性纤维材料。

任何一种物质只有在液态时才能随意改变自身的形状。

因此，纺丝的主要过程应该包含了将固体聚合物制备成液态（或粘流态），再将液态聚合物转变成纤维形状，然后固化形成纤维材料。

二、纺丝成形将纺丝流体，用纺丝泵连续、定量而均匀地从喷丝头或喷丝板的毛细孔中挤出而成液态纺丝液细流，再在空气、水或凝固浴中固化成丝条的过程称为纺丝或纤维成形。

纺丝是化学纤维生产过程中的关键工序，改变纺丝的工艺条件，可在较大围调节纤维的结构，从而相应地改变所得纤维的物理机械性能。

表5-1.主要纺丝方法大类，此外，还有特殊的或非常规的纺丝方法。

其中，根据凝固方式的不同，溶液纺丝法又分为湿法纺丝和干法纺丝两种。

在化学纤维的生产时，多数采用熔融纺丝法生产，其次为湿法纺丝生产，只有少量的采用了干法或其他非常规纺丝方法生产。

(一)熔融纺丝熔体纺丝工艺流程如图5-1所示。

聚合物切片由加热装置加热成粘流态的熔融体，随着螺杆的转动，熔体被推动并逐渐升压，然后进入纺丝计量泵，经过过滤器，最后由喷丝板的喷丝孔压出，使其成细流状射入空气中，并在纺丝通道中冷却成丝。

第一章1、非织造布定义：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，可以是短纤维、长丝或直接形成的纤维状物2、非织造布的结构特征（区别于传统纺织品）：找不到3、非织造工艺的技术特点：（1）多学科交叉，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，产品用途广（6）技术要求高第二章一.工艺流程：原料准备—成网前准备—成网—加固—成卷—后处理二纤维在非织造材料中的作用：1作为非织造材料的主体2作为非织造材料的缠绕部分3 作为非织造材料的粘合部分4既作为非织造材料的主体，又作为热粘合成分三.纤维性能与非织造材料性能的关系：1 纤维表现性状对非织造材料性能的影响（1）纤维长度及长度分布1）纤维长度长，对提高非织造布的强度有利2）纤维长度影响加工工艺3）纤维长度分布越窄，在同样工艺条件下越易于对纤维控制，形成均匀纤网（2）纤维线密度1）线密度小，制的产品体积密度大，强度高，柔软性好2）纤维过细会对开松、梳理、成网造成困难。

3）一般粗纤维多用于地毯和衬垫中（3）纤维卷曲度1）对纤网的均匀度，对非织造布的强度。

弹性。

手感都有一定影响2）在粘结过程中，由于纤网卷曲度高，粘结点与纤网之间的纤维可保持一定的弹性伸长，因而产品手感柔软，弹性好3）在针刺加固和缝编法等非织造布材料中，纤维卷曲度高，则抱合力大，从而增加了纤维之间的滑移阻力，提高了产品的强度和弹性4）在湿法非织造布生产中，纤维的卷曲度越大，卷曲类型越复杂，纤维越易缠结，在谁中越难分散，三维立体卷曲的纤维更难分散（4）纤维横截面形状影响硬挺度、弹性、粘合性及光泽等2 纤维的物理机械性能，化学性能对非织造材料性能的影响（1）纤维的物理机械性能1）在非织造布生产中纤维受到拉伸、弯曲、压缩、摩擦和扭曲作用，产生不同形变2）在使用中，纤维的弯曲性能也与其拉伸性能有关3）纤维的机械性能在干态和湿态下是不同的4）纤维的吸湿性对非织造布加工工艺有显著影响5）纤维的热学性质影响非织造布的加工工艺四纤维选用的原则：1 非织造材料的性能要求服装衬里——要求弹性好，吸湿性高针刺地毯——要求弹性好，耐磨性强，吸湿性低等医用卫生纤维——吸湿性、强度、挠曲性、柔软性、长期生物稳定性或生物降解性土工材料——强度高，变形小，耐腐蚀性好2 工艺与设备的适应性3 产品成本4 按非织造材料的用途选择选纤维原料五非织造常用纤维及特种纤维：（1）非织造常用纤维：丙纶、涤纶、尼龙、维纶、腈纶、棉纤维、粘胶纤维、麻纤维、羊毛纤维、Lyocell纤维、椰壳纤维、蚕丝、废纤维（2）非织造用特种纤维：可溶性粘胶纤维、热熔粘合纤维、ES纤维、超细纤维、高性能纤维、功能纤维、无机纤维、木浆纤维、卷曲中空纤维六名词解释热熔纤维：通过加热融融或软化后冷却，将主体纤维粘合固定而构成非织造材料ES纤维：是一种性能优异的热熔粘合纤维，在纤网中既作主体材料又做粘合纤维。