非织造 (1)

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。

(2)化学纤维：包括粘胶、聚酯、聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯腈及其它纤维。

(3)无机纤维：包括玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、陶瓷纤维、石棉纤维等。

(4)特种纤维：包括耐高温纤维、高强高模纤维、水溶性聚乙烯醇纤维、热熔粘合纤维、卷曲中空纤维、复合纤维

10、梳理前的准备工序包括哪些？

(1)开松

(2)混合

(3)加油水

11、梳理的目的是什么？

(1)彻底分梳混和纤维原料，使之成为单纤维状态

(2)使纤维原料中各种纤维进一步均匀混和

(3)进一步除杂

(4)使纤维近似于伸直状态，并形成一定宽度、一定单位面积质量的纤网

12、梳理机有哪几种类型？

盖板—锡林式；罗拉—锡林式

13、简述梳理机的分梳、剥取和起出三大作用原理？

(1)分梳作用：针尖对针尖； Vc ＞Vf ；针齿呈相对平行配置。 A针面的相对运动方向对着B针面的针尖方向。两针面隔距较小，针齿密度较大，故起到分梳作用

(2)剥取作用：针尖对针背；Vc ＞Vr ；针齿呈交叉配置。 A针面的针齿尖端从B针面的针齿背上越过

(3)提升作用：针背对针背。Vq＞ Vs ；针齿呈相对平行配置。 A针面的相对运动方向顺着B针面的针尖方向。

14、非织造布的成网方法有哪些，各有什么不同？

（1）干法成网：在干态条件下将纤维制备成纤网，包括梳理成网、气流成网、干法造纸

（2）湿法成网：指纤维悬浮在水中呈湿态状况下，采用造纸方法成网

15、铺网的目的是什么，铺网有哪几种方式？

目的：(1)增加纤网单位面积质量

(2)增加纤网宽度

(3)调节纤网纵横向强力比

(4)改善纤网均匀性(cv值)

(5)获得不同规格、不同色彩的纤维分层排列的纤网结构

方式：(1)平行式铺网 (2)交叉式铺网 (3)组合式铺网 (4)垂直式铺网

16、名词解释：

针刺深度：指刺针穿刺纤网至极限位置后，突出在纤网外的长度

植针密度：表示针板单位长度上的植针数

针刺密度：指纤网单位面积内所受到的总针刺数

步进量：指针板每刺一刺时，纤网前进的距离

针刺力：指刺针穿刺纤网时受到的阻力

17、简述针刺加固的基本原理？

利用三角截面(或其它截面)棱边带倒钩的刺针对纤网进行反复穿刺。倒钩穿过纤网时，将纤网表面和局部里层纤维强迫刺入纤网内部。由于纤维之间的摩擦作用，原来蓬松的纤网被压缩。刺针退出纤网时，刺入的纤维束脱离倒钩而留在纤网中，这样，许多纤维束纠缠住纤网使其不能再恢复原来的蓬松状态。经过许多次的针刺，相当多的纤维束被刺入纤网，使纤网中纤维互相缠结，从而形成具有一定强力和厚度的针刺法非织造材料。

18、刺针的选用原则是什么？

（1）根据针刺工艺选刺针类型。

（2）根据纤维细度选择刺针号数，纤维较细时，选大号刺针，纤维较粗时，选小号刺针 （3）对一条针刺生产线，刺针选用按“细→粗→细”原则

（4）仅1台针刺机时，针板前几列可植入较细的刺针。

（5）考虑纤网的蓬松程度，较为蓬松的纤网采用号数较小的刺针，针叶较粗，可增加纤维被转移的数量。

（6）刺针的新旧程度影响针刺效率和产品性能，将针板分为几个区域，定时分批换针，一般预刺分为2~3个区域，主刺分为4~6个区域

19、试讨论针刺深度和针刺密度对针刺非织造材料性能的影响？

（1）针刺密度：针刺密度↑，厚度↓，面密度 ↓ ，孔隙率和孔径先减小后增大

针刺密度↑→纤维缠结程度↑→针刺非织造材料强度↑

针刺密度↑↑→纤维断裂↓→针刺非织造材料强度↓

（2）针刺深度：在一定范围内，随针刺深度的增加，三角刺针每个棱边上钩刺带动的纤维量和纤维移动距离的增加，纤维之间的缠结更充分，产品的强力有所提高，但刺得过深，部分移动困难的纤维在钩刺作用下发生断裂，非织造产品强力降低，结构变松

20、针刺机的有哪些类型？

按加工纤网的状态分：预针刺机和主针刺机

按产品的形式分：环状针刺机和管状针刺机

21、试分析水刺产品的特点及应用范围？

特点：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

应用范围：医疗保健，服装、工业产业等

22、试阐述水刺加固的基本原理？

水刺法加固纤网原理与针刺工艺相似，但不用刺针，而是采用高压产生的多股微细水射流喷射纤网。水射流穿过纤网后，受托持网帘的反弹，再次穿插纤网，由此，纤网中纤维在不同方向高速水射流穿插的水力作用下，产生位移、穿插、缠结和抱合，从而使纤网得到加固。

23、试分析托网帘的主要作用？

（1）顺利输送和有效托持纤网进入水刺区。

（2）能有效滤水并有利于水柱的反弹，提高纤网的缠结效果。

（3）按不同的编织结构(目数与花纹)使产品产生相应的外观结构。

24、试比较平板水刺和转鼓水刺工艺各自的特点？

平网水刺：水刺头通常位于一个平面上，纤网由托网帘输送作水平运动，并接受水刺头垂直向下喷出的水射流的喷射。设置过桥输送机构可使纤网反面接受水刺。平网水刺加固机械结构简练，维护保养方便，但占地面积大。

转鼓水刺：水刺头沿着转鼓圆周排列，纤网吸附在转鼓上，接受水刺头喷出的水射流的喷射。纤网吸附在转鼓上，不存在跑偏现象，有利于高速生产，同时纤网在水刺区内呈曲面运动，接受水刺面放松，反面压缩，这样有利于水射流穿透，有效地缠结纤维。转鼓为金属圆筒打孔结构，内设脱水装置，与平网水刺加固的托网帘相比，对水射流有很好的反弹作用。转鼓式水刺工艺可在很小空间位置内完成对纤网多次正反水刺，通常平网水刺工艺的占地面积是转鼓水刺工艺的两倍。

25、试分析纤维性能、水针压力对水刺效果的影响？

(1) 纤维原料对工艺和产品性能的影响

纤维强度↑→水刺非织造材料强度↑ 弯曲模量↓→ 纤维缠结↑

细度↓→ 纤维缠结↑

长度↑→ 纤维缠结↑

纤维卷曲度↑→纤维缠结↓ 扁平截面比园截面有更好的纤维缠结效果 油剂不利于水过滤

(2)工艺参数对产品性能的影响

水压↑水刺头数量↑→水刺非织造材料强度↑

水压超过一定范围后→强度增加趋于平缓

水压、水流量↑→水刺非织造材料网眼清晰↑

水刺距离↓→水刺非织造材料强度↑

生产速度↓→水刺非织造材料强度↑

喷水孔直径↓排列密度↑→水刺非织造材料外观↑

不同托网帘结构→不同外观结构效果

26、名词解释

热轧黏合：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

热熔黏合：指利用烘房加热纤网使之得到粘合加固

27、试分析热轧黏合的机理？

热轧粘合非织造工艺是利用一对或两对钢辊或包有其它材料的钢辊对纤网进行加热加压，导致纤网中部分纤维熔融而产生粘结，冷却后，纤网得到加固而成为热轧法非织造材料

1、热传递过程：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。单靠热传递并不能向纤网内层提供足够的温度。

2、形变过程： 向纤网提供热量的另一个重要来源是形变热。轧辊间的压力使处于轧辊钳口的高聚物产生宏观放热效应，导致纤网温度进一步上升。

3、clapeyron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。在热轧粘合过程中，轧辊钳口将使聚合物的熔融温度提高，因此，合理选择轧辊温度和压力的配合是非常重要的。

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。

5、扩散过程：热轧粘合时，在熔融高聚物的流动过程中，同时存在着高聚物分子向相邻纤维表面的扩散，纤维熔融相互接触部分会产生扩散过程，扩散作用有利于形成良好的粘合。研究结果表明，高聚物在粘合过程中的扩散距离仅为1nm左右，但对于纤网形成良好的粘合有重要的作用。

28、热黏合加固的适用范围有哪些？

（1）热塑性纤维；

（2）热塑性纤维和天然纤维混合；

（3）非热塑性纤维加入热熔性粉末；

（4）热轧黏合用于中等厚度纤网、热熔黏合用于厚、薄型纤网。

29、热黏合工艺参数如何影响非织造产品性能？

(一)黏合温度：温度↑→断裂强度↑；温度↑↑→热熔纤维失去纤维结构→断裂强度↓

(二)轧辊压力：线压力↑→断裂强度↑；线压力↑↑→粘合区纤维物理特性破坏→断裂强度↓

（三）纤网面密度：密度↑→纵向断裂强力↑

(四)生产速度：生产速度↑→粘合温度↑→断裂强度不变

（五）冷却速率：冷却速度↑→强度↑；冷却速度↑↑→强度↓

（六）黏结纤维的性能及其含量：纤维含量↑→纵向断裂强力↑

30、试述超声波黏合的工作原理？(定义）