雙組份襯墊產(chǎn)品的開發(fā)研究(非織造專業(yè)畢設(shè)定稿)

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目：雙 組 份 襯 墊 產(chǎn) 品 的 研 究 開 發(fā) 學(xué) 院： 紡織與材料學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 非織造材料與工程09級(jí)（2）班 指導(dǎo)教師： 張星 職稱： 教 授 學(xué)生姓名： 宋 萍 學(xué) 號(hào)： 40901040225 摘 要滌綸三維立體卷曲中空纖維，作為一種擁有著特定性能與風(fēng)格的后起之輩，因其良好的蓬松性以及保暖暖性透氣性，所制得的產(chǎn)品抗壓力保形性好，防結(jié)變形，質(zhì)量輕盈，抗拉性強(qiáng)，耐水洗，不怕蟲蛀，防霉防潮。特別適合于生產(chǎn)冬裝、被褥和襯墊用絮片等。本課題通過設(shè)計(jì)針刺非織造加工工藝路線及參數(shù)，以6.7d與16.7d的二種滌綸三維立體卷曲中空纖維為原料，通過改變?cè)匣旒彵?、針刺密度?/p>

2、預(yù)針刺機(jī)針刺深度、倒針刺機(jī)針刺深度等工藝參數(shù)，成功設(shè)計(jì)開發(fā)不同成分、不同工藝的滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊。通過對(duì)比分析一系列性能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，獲得了參數(shù)最佳的滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊加工工藝。為系統(tǒng)全面研究滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊提供了科學(xué)有效的依據(jù)。然而在實(shí)際生產(chǎn)中，必須根據(jù)織物的最終用途和強(qiáng)力的要求,選擇合適的非織造加工工藝，以及克重、厚度以及針刺密度、深度等規(guī)格參數(shù)，才能滿足使用的需要。關(guān)鍵詞：滌綸三維立體卷曲中空纖維，非織造，襯墊，工藝abstractpet three-dimensional crimp hollow fiber, as a kind of has a s

3、pecific performance and style of the younger generation, because of its good fluffy and warm warm air permeability, the prepared product pressure resistance conformality, preventing deformation, light in weight, tensile strength, washable, not afraid of insects, mildew proof. particularly suitable f

4、or the production of clothing, bedding and liner for wadding etc.this issue through the design of needle-punched nonwoven process route and parameters, two kinds of polyester three-dimensional 6.7d and 16.7d crimp hollow fiber as raw material, by changing the blending ratio, needling density, pre-ne

5、edling machine needling depth, inverted needle machine needling depth and other parameters, the successful design and development of different compositions and processes three-dimensional crimp hollow polyester fiber wadding. through comparative analysis of a series of performance tests of the exper

6、imental data obtained optimal parameters dimensional crimp hollow polyester fiber wadding processes. comprehensive study of the system three-dimensional crimp hollow polyester fiber wadding provides a scientific and effective basis. however, in actual production, the fabric must be based on the requ

7、irements of the end use and power, choose a suitable non-woven processing, and weight, thickness, and needling density and depth specifications, in order to meet the needs.key words： pet three-dimensional crimp hollow fiber，non-woven，wadding，process西安工程大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目 錄前 言3第1章 滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊研究現(xiàn)狀及發(fā)展41.

8、1 滌綸三維立體卷曲中空纖維的簡(jiǎn)介41.1.1 中空纖維的發(fā)展概況41.1.2 滌綸三維立體卷曲中空纖維的性能51.1.3 目前我國對(duì)中空纖維技術(shù)的掌握水平61.2 針刺法非織造技術(shù)的簡(jiǎn)介71.2.1 針刺法的基本原理71.2.2 針刺非織造布結(jié)構(gòu)模型81.2.3 針刺過程中纖維轉(zhuǎn)移的形態(tài)分布81.2.4 針刺法產(chǎn)品91.3 滌綸三維立體卷曲中空纖維應(yīng)用現(xiàn)狀及前景展望101.3.1 應(yīng)用現(xiàn)狀101.3.2 前景展望111.4 本課題研究的意義與內(nèi)容111.4.1 本課題的目的及意義121.4.2 本課題的研究?jī)?nèi)容和擬解決的問題121.5 小結(jié)12第2章 原料準(zhǔn)備132.1 上機(jī)前準(zhǔn)備132.1

9、.1 小和毛機(jī)開松132.2.2 蓋板式梳毛機(jī)梳理13第3章 滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊加工工藝的設(shè)計(jì)153.1 纖維混紡比設(shè)計(jì)153.2 加工工藝流程設(shè)計(jì)153.3 開松工藝參數(shù)設(shè)計(jì)163.4 混合工藝參數(shù)設(shè)計(jì)163.5 梳理工藝參數(shù)設(shè)計(jì)173.6 鋪網(wǎng)工藝參數(shù)設(shè)計(jì)193.7 針刺工藝參數(shù)設(shè)計(jì)213.7.1 預(yù)針機(jī)刺工藝參數(shù)設(shè)計(jì)223.7.2 倒針刺工藝參數(shù)設(shè)計(jì)253.8 成卷工藝參數(shù)設(shè)計(jì)263.9 小結(jié)27第4章 滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊的性能測(cè)試及結(jié)果分析284.1 滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊單位面積質(zhì)量測(cè)定284.1.1 測(cè)試儀器、條件及依據(jù)284.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果284.2

10、滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊厚度及壓縮性能測(cè)試284.2.1 測(cè)試儀器、條件及依據(jù)284.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果294.3 滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊透氣率測(cè)試304.3.1 測(cè)試儀器、條件及依據(jù)304.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果304.4 滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊力學(xué)性能測(cè)試304.4.1 滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊拉伸強(qiáng)力測(cè)試304.4.2 滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊撕裂強(qiáng)力測(cè)試314.4.3 滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊頂破強(qiáng)力測(cè)試314.4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果314.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析32參考文獻(xiàn)33致 謝34誠信聲明35前 言隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和世界范圍內(nèi)工業(yè)化程度的不斷提高，各行各業(yè)對(duì)產(chǎn)業(yè)資

11、材的需求及其品種、性能的要求也越來越高。紡織品在很早以前就稱為產(chǎn)業(yè)用途中不可缺少的材料之一，而非織造因其工藝流程短，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品用途廣泛，使其紡織品呈現(xiàn)出更加廣闊的發(fā)展前景。人們生活水平的提高，物流業(yè)以及汽車產(chǎn)業(yè)的興起，意味著更多行業(yè)更多的發(fā)展前景，非織造也不例外。低投入高回報(bào)的非織造產(chǎn)品被高度重視，其中，襯墊作為消耗品需求量逐步提高。本文跟進(jìn)時(shí)代，開發(fā)研究性能更佳的非織造襯墊，以滌綸三維立體卷曲中空纖維作為原料，在領(lǐng)域內(nèi)有所創(chuàng)新。文章共分為四個(gè)章節(jié)，綜述了中空纖維的優(yōu)良性能、加工方法以及其在產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)。通過設(shè)計(jì)針刺非織造加工工藝路線及參數(shù)，以二種中空纖維即6.7d和16.

12、7d的為原料，通過改變?cè)匣旒彵取⑨槾堂芏鹊裙に噮?shù)，成功設(shè)計(jì)開發(fā)不同成分、不同工藝的滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊。第1章 滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊研究現(xiàn)狀及發(fā)展1.1 滌綸三維立體卷曲中空纖維的簡(jiǎn)介1.1.1 中空纖維的發(fā)展概況中空纖維是橫截面沿軸向具有空腔的一種重要的異形纖維，中空結(jié)構(gòu)賦予了纖維良好的保暖性、蓬松性等特定性能與風(fēng)格。絮片用中空纖維，中空度要求不高，約30%100%，主要追求輕而保暖，為了提高其回彈率，需要經(jīng)熱處理而形成三維卷曲。中空纖維的品種極其豐富、發(fā)展迅速，其原料從最初的滌綸發(fā)展到錦綸、丙綸、粘膠、維綸、聚砜、碳纖維等；纖維孔數(shù)從單孔發(fā)展到四孔、七孔、九孔等；中空截

13、面也從圓形發(fā)展到三角形、四邊形、梅花形等；同時(shí)，經(jīng)過特殊紡絲工藝或后整理得到的抗菌、遠(yuǎn)紅外、阻燃、芳香、陽離子改性等功能中空纖維也不斷涌現(xiàn)。這些變化和發(fā)展拓寬了中空纖維的應(yīng)用前景并刺激了市場(chǎng)需求，中空纖維從最初主要作為具有保暖和蓬松性能的絮填料發(fā)展到廣泛用作膜分離、填充、玩具制品、地毯、人造毛皮、高級(jí)仿毛面料、高級(jí)無紡制品等的材料，在紡織、服裝、醫(yī)療和廢水處理等行業(yè)發(fā)揮重要作用。尤其是最近幾年，具有非常大的面積，體積比率的多孔中空纖維在工業(yè)和醫(yī)藥領(lǐng)域的分離技術(shù)方面的應(yīng)用越來越廣泛。近幾年來我國對(duì)中空纖維的市場(chǎng)需求量成級(jí)數(shù)增長。1990年前市場(chǎng)需求量不到lokt，而到1998年市場(chǎng)需求量在200

14、kt以上，至2002年底市場(chǎng)的消費(fèi)量已在400kt以上。面對(duì)如此巨大的增長勢(shì)頭，國內(nèi)各生產(chǎn)廠不斷擴(kuò)大產(chǎn)能并開發(fā)新的品種，同時(shí)關(guān)于中空纖維的生產(chǎn)工藝、結(jié)構(gòu)和性能等研究也開展得如火如荼。來幾年效卷曲我國中空纖維以短纖維的生產(chǎn)和應(yīng)用為主，其大宗產(chǎn)品為無硅或含硅的立體卷曲中空短纖，此外還有部分異形或圓中空纖維以及各種抗菌、遠(yuǎn)紅外等功能性中空纖維等。我國中空纖維生產(chǎn)廠家中，儀化公司品種最多，并且該公司可以根據(jù)用戶的需求，生產(chǎn)各種長度、多孔、上硅油或不上硅油、熒光增白、香型、抗菌、彩色、遠(yuǎn)紅外等滌綸中空立體卷曲纖維。而國外如日本，其中空纖維制造技術(shù)早在上世紀(jì)7o年代就相當(dāng)發(fā)達(dá)，并開發(fā)出各種特種中空纖維：如

15、用于地毯的三角三孔中空纖維、表面有微孔的中空纖維以及細(xì)旦(可達(dá)0.77dtex)中空纖維等。1.1.2 滌綸三維立體卷曲中空纖維的性能1.1.2.1 形態(tài)參數(shù)及力學(xué)性能步進(jìn)一步型型滌綸三維立體卷曲中空纖維由于其具有永久的立體卷曲、優(yōu)良的膨松回彈性及重量輕、保暖性好的特點(diǎn)，自開發(fā)投放市場(chǎng)以來，備受歡迎。因此研究其的力學(xué)性能，在在線的條件下對(duì)中空纖維結(jié)構(gòu)與性能的變化情況進(jìn)行研究分析，掌握其特性和規(guī)律，以求進(jìn)一步提高中空纖維的質(zhì)量，搞好大生產(chǎn)的管理，同時(shí)為進(jìn)一步提高產(chǎn)能作好基礎(chǔ)理論準(zhǔn)備。1.1.2.2 松弛熱定型條件對(duì)纖維結(jié)構(gòu)性能的影響表1-1 纖維在松弛熱定型機(jī)各區(qū)的結(jié)構(gòu)性能參數(shù)取樣點(diǎn)se前se二

16、區(qū)四區(qū)六區(qū)八區(qū)十區(qū)se后結(jié)晶度xc/18.634.935.733.831.835.432.5晶區(qū)取向因子fc81.1787.2686.4686.6986.5985.7485.58聲速取向因子fa0.530.380.400.320.340.420.37非晶區(qū)取向因子fa0.500.130.210.140.140.240.19卷曲率/22.820.020.618.918.319.419.8卷曲數(shù)/個(gè)25mm-17.86.77.87.87.36.76.7膨松特性v1158168165167172167169膨松特性v253525048525153壓縮回彈率/22.035.036.731.029.22

17、9.732.0壓縮率/70.971.370.072.474.071.672.71.1.2.3 滌綸中空纖維試樣的力學(xué)性能、熱性能表1-2 滌綸中空纖維試樣的力學(xué)性能、熱性能取樣點(diǎn)原絲df2hbxdf3出口出口出口cp前cp后se前se后纖度/dtex18.296.176.346.246.056.305.986.41斷裂強(qiáng)力/cn27.1826.0927.9628.1226.4328.2526.3626.58斷裂強(qiáng)度/cndtex-11.494.234.414.514.374.484.414.15斷裂伸長率/305.6435.4025.5928.4427.9728.7623.8938.0110定

18、伸強(qiáng)/cn8.6818.0023.1622.5721.7422.3222.487.49斷裂功/cncm43.026.815.616.085.666.194.635.59干熱收縮率/75.028.616.317.617.717.215.63.001.1.3 目前我國對(duì)中空纖維技術(shù)的掌握水平目前代表中國中空纖維技術(shù)水平最高的是儀征化纖，據(jù)儀征化纖證實(shí)：做單空最細(xì)的是1.2d。做四孔最細(xì)的是7.5d，做七孔最細(xì)的是9d、也就是說，目前的0.8d化纖，僅僅是概念炒作，技術(shù)不過關(guān)。在2010年初期，儀化公司研究開發(fā)的“細(xì)旦滌綸中空纖維”項(xiàng)目通過了中國石化的技術(shù)鑒定。鑒定委員會(huì)主任、中國石化集團(tuán)公司高級(jí)顧

19、問、中國工程院院士曹湘洪評(píng)價(jià)，儀化開發(fā)生產(chǎn)的系列細(xì)旦滌綸中空纖維，形成了具有自由運(yùn)作權(quán)的生產(chǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品工業(yè)化穩(wěn)定生產(chǎn)，申請(qǐng)了國家發(fā)明專利一項(xiàng)，并獲得申請(qǐng)?zhí)枺w技術(shù)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。從八十年代后期開始，異形纖維開發(fā)開始升溫，中空纖維因其質(zhì)輕、蓬松，吸濕性、透氣性而成為保暖的最佳材料。儀化公司技術(shù)人員通過走訪市場(chǎng)，了解到滌綸細(xì)旦中空纖維織物的彈性好，手感豐滿，抗變形能力強(qiáng)，易洗快干，優(yōu)良免燙性的特點(diǎn)，應(yīng)用前景十分廣闊，于2007年向中國石化申請(qǐng)項(xiàng)目并獲得批準(zhǔn)。項(xiàng)目組通過專利查新,噴絲孔孔型的設(shè)計(jì)，利用小型長絲紡絲裝置試驗(yàn)取得成功,并由此設(shè)計(jì)了工業(yè)化裝置的大型噴絲板。2008年3月至2009

20、年8月，項(xiàng)目組在生產(chǎn)裝置上，陸續(xù)進(jìn)行了細(xì)旦中空纖維、細(xì)旦棉型中空纖維和有硅細(xì)旦中空短纖維批量和規(guī)模試驗(yàn)，最終成功地開發(fā)出兩種規(guī)格可用于紡織以及家用充填不同用途的細(xì)旦滌綸中空纖維，所生產(chǎn)的纖維具有細(xì)旦和中空兩大特點(diǎn)，可以用于紡織加工成面料，也可以用做充填材料。開發(fā)的棉形細(xì)旦中空纖維經(jīng)紡紗、織造，可生產(chǎn)高檔保暖衣、襪；開發(fā)的上硅細(xì)旦中空纖維更柔軟，保暖性更好，可用于高檔床上用品、防寒服、睡袋等充填，經(jīng)與羅萊家紡進(jìn)行合作，所設(shè)計(jì)冬被已通過產(chǎn)品評(píng)審。 目前，儀化公司開發(fā)生產(chǎn)的細(xì)旦滌綸中空纖維得到了國內(nèi)用戶廣泛認(rèn)可，并正批量出口國際市場(chǎng)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。中國石化鑒定組的專家建議儀化根據(jù)市

21、場(chǎng)需求加大開發(fā)力度，進(jìn)一步擴(kuò)大市場(chǎng)份額。1.2 針刺法非織造技術(shù)的簡(jiǎn)介1.2.1 針刺法的基本原理針刺法的基本原理是：針刺機(jī)利用具有三角形或其他形狀的截面，且在棱邊上帶有刺釣的刺針對(duì)纖維網(wǎng)反復(fù)進(jìn)行穿刺，如圖1-1所示。圖1-1 針刺法的基本工藝原理示意圖 1纖網(wǎng) 2刺針2 由交叉成網(wǎng)或氣流成岡機(jī)下機(jī)的纖網(wǎng)，在喂入針刺機(jī)時(shí)十分蓬松，只是由纖維與纖維之間的抱合力面產(chǎn)生一定的強(qiáng)力，但強(qiáng)力很差，當(dāng)多枚刺針刺入纖悶時(shí)，刺針上的刺釣就會(huì)帶動(dòng)纖網(wǎng)表面及次表面的纖維，由纖網(wǎng)的平面方向向纖網(wǎng)的垂直方向運(yùn)動(dòng)，使纖維產(chǎn)生上下移位，而產(chǎn)生長下移位的纖維對(duì)纖網(wǎng)就產(chǎn)生一定擠壓，使纖網(wǎng)中纖維靠攏而按壓縮。當(dāng)刺針達(dá)到一定的深

22、度后，刺針開始回升，由于刺鉤順向的緣故，產(chǎn)生移位的纖維脫離刺釣面以幾乎垂直狀態(tài)留在纖網(wǎng)中，猶如許多的纖維束“銷釘”釘入了纖網(wǎng)，從面使纖網(wǎng)產(chǎn)生的壓縮不能恢復(fù)，如果在每平方厘米的纖網(wǎng)上經(jīng)效十或上百次的反復(fù)穿刺，就把相當(dāng)數(shù)量的纖維束刺入了纖網(wǎng)，纖網(wǎng)內(nèi)纖維與纖維之間的摩接力加大，纖網(wǎng)強(qiáng)度升高，密度加大，纖網(wǎng)形成了具有一定強(qiáng)力、密度、彈性等性能的非織造布針刺法非織造布。1.2.2 針刺非織造布結(jié)構(gòu)模型針刺非織造布是由水平結(jié)構(gòu)(如圖1-2(a)所示)和垂直結(jié)構(gòu)(如圖如圖1-2(b)所示)兩種形式組成。刺針的反復(fù)穿刺使纖網(wǎng)中的部分水平纖維形成了成千上萬的垂直纖維族，垂直纖維族像一個(gè)個(gè)“銷釘”貫穿于纖網(wǎng)上下，

23、與水平纖維紹結(jié)，有效地阻止了水平纖維在拉應(yīng)力作用下所產(chǎn)生的相互滑脫，并且使纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)緊密。厚度大大下降。然而這些垂直“銷釘”與被約束的水平纖維之間并不是孤立的，垂直纖維來自于水平纖維，“銷釘”中的絕大部分纖維的一端或兩端仍留在水平纖維之中。對(duì)于纖網(wǎng)中的部分纖維則有可能被兩個(gè)或兩個(gè)以亡的刺針握持而轉(zhuǎn)移。一根纖維同時(shí)參與兩個(gè)或兩個(gè)以上的“銷釘”的組成，正是這種纖維在垂直的“銷釘”與“銷釘”之間產(chǎn)生了連接，起到了搭橋作用，面這些纖維受到兩個(gè)或兩個(gè)以上刺針的握躍纖維的緊張程度加強(qiáng)。通過他們應(yīng)力的傳遞，產(chǎn)生了以垂直“銷釘”為“節(jié)點(diǎn)”的水平網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。針刺非織造布就是通過均勻、穩(wěn)定、緊張的水平網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)串起成干

24、上萬垂直纖維族組成的三維骨架結(jié)構(gòu)(如圖1-2(c)所示)約束其他水平纖維的有機(jī)整體，正是這種獨(dú)持結(jié)構(gòu)使針刺非織造布具有廠一定的強(qiáng)度及其他物理性能。從力學(xué)納構(gòu)出發(fā)，可以隊(duì)清針刺非織造布的本質(zhì)，把握其持性，在實(shí)際生產(chǎn)中占提高針刺產(chǎn)品的檔次，使其產(chǎn)品質(zhì)量能滿足不斷擴(kuò)大的應(yīng)用市場(chǎng)。(a ) (b) (c)圖1-2 針刺非織造布水平結(jié)構(gòu)（a）、垂直結(jié)構(gòu)（b）與三維骨架模型（c）1.2.3 針刺過程中纖維轉(zhuǎn)移的形態(tài)分布刺鉤穿刺纖網(wǎng)首先接觸的是表面層纖維，此時(shí)刺鉤的抓取、容納能力最強(qiáng)。隨著穿刺深度的增加，刺鉤空間逐步為纖網(wǎng)上層纖維所充滿，繼續(xù)下刺，刺鉤的握持能力便明顯下降。由于各刺鉤依置的不同，進(jìn)入纖網(wǎng)有先

25、后，所面對(duì)纖網(wǎng)的結(jié)構(gòu)因前面刺鉤對(duì)纖網(wǎng)的作用而不同，接觸各層次纖維的概率也不同，在一定針刺深度下，先進(jìn)入纖網(wǎng)的刺鉤到達(dá)位置較深，所攜帶的纖維轉(zhuǎn)移程度就較大。有人利用有色纖維對(duì)針刺后各層次纖維被轉(zhuǎn)移的情況進(jìn)行了跟蹤實(shí)驗(yàn)，如圖l-3所示。實(shí)驗(yàn)表明，表面層纖維不僅被轉(zhuǎn)移的數(shù)量最多，并且纖維貫穿纖網(wǎng)上下，而其他層次的纖維被轉(zhuǎn)移的數(shù)量及程度均逐步減小。第四層以下的被轉(zhuǎn)移纖維數(shù)量最少。從分布形態(tài)可以看出，被針刺后的纖網(wǎng)所形成的垂直纖維族主要是由上層纖維轉(zhuǎn)移而成，貫穿纖網(wǎng)的表面層轉(zhuǎn)移纖維則在垂直纖維族中對(duì)纖網(wǎng)的加固起決定作用。圖1-3 不同纖維層轉(zhuǎn)移情況1.2.4 針刺法產(chǎn)品（1）過濾材料針刺非織造布作為一種

26、新型的紡織過濾材料，以其獨(dú)特的三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、孔隙分布均勻、過濾性能好、產(chǎn)量高、成本低以及品種多等特點(diǎn)，正逐步取代傳統(tǒng)的機(jī)織和針織過濾材料，因?yàn)榉强椩觳歼^濾材料即可制成蓬松性的產(chǎn)品，又可加工成特殊需要的超厚型制品。機(jī)織過濾材料由于經(jīng)緯向的交叉結(jié)構(gòu)和紗線之間的較大孔隙，致使其過濾效率低，有時(shí)甚至達(dá)不到過濾標(biāo)準(zhǔn)。而非織造布過濾材料纖維間相互纏結(jié)，纖維之間空隙小，濾阻低，濾效高。（2）合成革基布針刺法生產(chǎn)的基布可滿足合成革產(chǎn)品所要求的致密的三維結(jié)構(gòu)，纖網(wǎng)中纖維雜亂排列，上下穿插，相互纏繞，呈三維狀態(tài)分布，并具有透氣、透濕、結(jié)構(gòu)均勻、強(qiáng)度高的特點(diǎn)。（3）土工布用非織造方法生產(chǎn)的土工布，主要是紡粘法長

27、絲針刺土工：布和千法短纖針刺土工布，與其他土工材料比較，它們具有重量輕、抗拉強(qiáng)度高、施工簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，顯示出傳統(tǒng)材料難以比擬的優(yōu)越性，其反濾排水、防護(hù)防滲、加筋等基本作用可在各種工程建筑中充分發(fā)揮作用。（4）造紙毛毯化纖針刺造紙毛毯與傳統(tǒng)的羊毛毯比較，除具有成本低，耐磨性好，壽命長，不易被蟲蛀的優(yōu)勢(shì)外，還具有結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)：（1）針刺造紙毛毯的孔隙大，針刺后，許多纖維形成“纖維楔釘”，呈直立狀態(tài)，提高了毯在垂直方向的毛細(xì)作用與濾水作用。（2）針刺造紙毛毯的毯面是由無數(shù)根細(xì)纖維組成，毯面平滑，而傳統(tǒng)造紙毛毯是較粗的經(jīng)緯紗，毛毯面粗糙，因而針刺造紙毛毯可改善紙頁的平整度。（5）襯墊襯墊是根據(jù)商品不同形

28、狀及薄弱部位，用于固定商品，確保商品在運(yùn)輸過程中不致移動(dòng)，同時(shí)具有緩沖作用的包裝構(gòu)件。襯墊作為具有緩沖作用的包裝構(gòu)件，其主要作用是減少或降低外界沖擊對(duì)內(nèi)包裝物品的破壞。針刺中空纖維襯墊抗壓力保形性好，防結(jié)變形，質(zhì)量輕盈，抗拉性強(qiáng)，不怕蟲蛀，防霉防潮。具有減振、隔音、隔熱、密封、增強(qiáng)、填隙等作用。另外，針刺產(chǎn)品還可用來作汽車內(nèi)飾材料、針刺地毯、粘合襯基布、墊肩、保暖絮片、貼墻布、農(nóng)用保溫材料、工業(yè)用呢(氈、墊)等。采用聚四氯乙烯纖維和聚酰氨纖維，經(jīng)rontex針刺工藝加工可制造人造血管、人造食管等人造器官，也可用于血液和藥品過濾。1.3 滌綸三維立體卷曲中空纖維應(yīng)用現(xiàn)狀及前景展望1.3.1 應(yīng)用

29、現(xiàn)狀由于中空纖維一系列的優(yōu)良性能，比重輕、蓬松、保溫、透氣、覆蓋力強(qiáng)等特點(diǎn)，主要用作非織造布的生產(chǎn)原料，適用于棉被、合纖絮絨、仿羽絨等。中空纖維作為一種具有特殊幾何形狀的化學(xué)纖維，已經(jīng)在許多紡織領(lǐng)域獲得應(yīng)用，比如中空纖維用于保溫已歷多年，這是利用了中空纖維面積體積比率大，可容大量空氣的特性，因此也可用作充填纖維隔熱材料三維卷曲多中空纖維由于具有優(yōu)越的回彈性、蓬松性、保暖性以及防霉、防蛀等性能，被廣泛應(yīng)用于被褥和衣服內(nèi)里的填充物。此外，微孔中空纖維制成的膜具有選擇透過性，可以使氣體、液體混合物中某些組分從內(nèi)腔向外或從外向內(nèi)腔透過中空纖維壁，而同時(shí)對(duì)另外一些組分具有截留作用。現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于氣體分離

30、、海水淡化、血液滲透、人工腎臟、廢水處理等工業(yè)領(lǐng)域。1.3.2 前景展望中空纖維經(jīng)過四十多年的發(fā)展，已成為具有多種細(xì)度、多孔、較高中空度和各種異性截面的高技術(shù)纖維，各種特種中空纖維如碳中空纖維和遠(yuǎn)紅外、抗菌等功能性中空纖維以及細(xì)旦中空纖維也在發(fā)展之中，并且其整體應(yīng)用和需求日益增長。但是中空纖維存在以下缺點(diǎn)：（1）由于形成中腔的方式?jīng)Q定了中空纖維二端開口，一方面易于水、汽等戒指的導(dǎo)通，另一方面二端開口不利于保持在空腔中填充介質(zhì)的性能且不利于要求拒水等性能的使用場(chǎng)合；（2）中空纖維最基本的特點(diǎn)是截面具有中腔，目前纖維中空度可達(dá)50，理論上而言中空度越高越好，但是過高的中空度將導(dǎo)致纖維易壓縮且不易加

31、工；（3）隨著使用過程中的反復(fù)壓縮等機(jī)械作用，中空纖維的中空度將不斷下降，持久性不高。利用封端技術(shù)將中空纖維二端封閉，并在中腔內(nèi)充入氣體等介質(zhì)，可以提高纖維的中空度并能提高在加入和使用過程中的中空度的可保持性；高中空度的拒水性良好的中空纖維可以作為水上個(gè)體救生裝備用浮力材料；若在纖維空腔內(nèi)填入相變材料，可利用溫度變化引起的纖維膨脹或收縮來改善服裝冷暖感。這些研究將進(jìn)一步擴(kuò)大中空纖維的應(yīng)用領(lǐng)域。1.4 本課題研究的意義與內(nèi)容1.4.1 本課題的目的及意義滌綸三維立體卷曲中空纖維，作為一種擁有著特定性能與風(fēng)格的后起之輩，因其良好的蓬松性以及保暖暖性透氣性，所制得的產(chǎn)品抗壓力保形性好，防結(jié)變形，質(zhì)量

32、輕盈，抗拉性強(qiáng)，耐水洗，不怕蟲蛀，防霉防潮。特別適合于生產(chǎn)冬裝、被褥和襯墊用絮片等。滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊具有十分優(yōu)良的性能，本課題研究的理論意義在于通過實(shí)驗(yàn)，得出制造滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊的最佳針刺加工工藝參數(shù)，為系統(tǒng)研究滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊提供更為科學(xué)的依據(jù)。1.4.2 本課題的研究?jī)?nèi)容和擬解決的問題(1)通過檢索和收集相關(guān)的國內(nèi)外資料，總結(jié)其研究成果及遇到的問題，完成滌綸三維立體卷曲中空纖維原料的開松、除雜等初步加工；(2)通過針刺非織造加工工藝路線，以滌綸三維立體卷曲中空纖維纖維為原料，改變?cè)匣旒彵?、針刺深度、針刺密度等工藝參?shù)，設(shè)計(jì)開發(fā)不同混比、不同工藝的滌綸三

33、維立體卷曲中空纖維襯墊；(3)制備出不同物理機(jī)械性能性能的滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊，并對(duì)其進(jìn)行測(cè)試性能，據(jù)此優(yōu)化其加工工藝；1.5 小結(jié)滌綸三維立體卷曲中空纖維被行內(nèi)認(rèn)識(shí)默認(rèn)為 “21世紀(jì)最具有發(fā)展前景的新興材料”，是紡織行業(yè)內(nèi)公認(rèn)的朝陽產(chǎn)業(yè)。與此同時(shí)，物流、汽車產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展具有龐大的國內(nèi)國際市場(chǎng)需求，遠(yuǎn)途貨物的運(yùn)輸及汽車內(nèi)飾日常家裝對(duì)襯墊的需求量日益凸顯，擁有日漸龐大的市場(chǎng)空間，研究雙組份襯墊產(chǎn)品及其開發(fā)既有益于消費(fèi)者的健康及生活品質(zhì)，又會(huì)為企業(yè)帶來可觀的利潤。本課題將重點(diǎn)研究雙組份（6.7d、16.7d）襯墊的加工工藝。第2章 原料準(zhǔn)備2.1 上機(jī)前準(zhǔn)備2.1.1 小和毛機(jī)開松購買回來

34、的中空纖維由于擠壓，已經(jīng)糾結(jié)成塊。需要經(jīng)過開松機(jī)松解纖維，通過撕扯使大塊的糾結(jié)纖維松解變成小塊或束狀，同時(shí)在松解過程中伴有除雜作用。開松機(jī)一般是由一對(duì)喂入輥或喂入羅拉及一個(gè)開松錫林組成，開松錫林上裝有用釘或梳針或針布或豪豬打手，為開松更徹底，有的還在錫林上裝有工作輥及剝?nèi)≥?。圖2-1為和毛機(jī)示意圖。圖2-1 b261型和毛機(jī)示意圖1-喂給簾 2-喂入羅拉 3-壓輥 4-錫林5-工作輥 6-剝毛輥 7-打手 8-塵格經(jīng)過開松后，中空纖維明顯由糾結(jié)的大塊松解為纖維束，但是由于原料的三維卷曲特性，一次開松效果不佳，考慮到更好的開松效果，我們進(jìn)行了二次開松，并在二次開松過程中以所制產(chǎn)品的比例要求進(jìn)行一

35、定的混合開松。將開松后的一定混比的纖維收集后，準(zhǔn)備進(jìn)行羅拉式梳毛機(jī)一道梳理混合。2.2.2 蓋板式梳毛機(jī)梳理蓋板式梳棉機(jī)使用一個(gè)環(huán)形的針帶（蓋板）代替羅拉輥而與錫林進(jìn)行梳理加工，加工纖維偏短。蓋板式梳棉機(jī)示意圖如圖2-2所示。圖2-2 蓋板式梳棉機(jī)1-棉卷架 2-棉卷?xiàng)U 3-棉卷 4-棉卷羅拉 5-給棉板 6-給棉羅拉7-刺輥 8-絨輥 9-除塵刀 10-小漏底 11-錫林 12-后罩板 13-蓋板14-上斬刀 15-前上罩板 16-抄針門 17-前下罩板 18-道夫 19-大漏底20-吸塵罩 21-剝棉羅拉 22-轉(zhuǎn)移羅拉 23-上軋輥 24-下軋輥我們使用的是東華大學(xué)研制的dhu a201

36、 蓋板式梳棉機(jī)。在梳理前要經(jīng)過一組高速運(yùn)轉(zhuǎn)的打手，由于開松之后中空纖維特殊的卷曲特性，實(shí)際結(jié)果不是很好。原料之前雖已混合均勻，但是經(jīng)梳理之后纖維依舊呈卷曲狀，因此可知，梳理對(duì)三維卷曲的中空纖維作用有限。此外，經(jīng)與各位指導(dǎo)老師探討得，其優(yōu)良的三維立體卷曲特性會(huì)在一定程度上導(dǎo)致在之后的鋪網(wǎng)過程中斷網(wǎng)，并擴(kuò)大產(chǎn)品縱橫向強(qiáng)度差異。我們?cè)陂_松梳理之后將原料取出，噴灑機(jī)油及抗靜電劑，已達(dá)到調(diào)濕，減少纖維間摩擦，防止靜電產(chǎn)生，減少纖維損失并使其具有一定的回潮率，從而確保后續(xù)工作的順利進(jìn)行。第3章 滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊加工工藝的設(shè)計(jì)3.1 纖維混紡比設(shè)計(jì) 本課題采用6.7d和16.7d二種中空纖維按一

37、定比例混紡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)使用纖維總重量為800g。所設(shè)計(jì)的6.7d中空纖維/16.6d中空纖維二種纖維的混紡比例為： 20%/80%，80%/20%，50%/50%三種；所對(duì)應(yīng)的6.7d中空纖維/16.6d中空纖維二種纖維的重量為160g/640g，640g/160g/，400g/400g。表3-1為本課題研究所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)工藝參數(shù)表頭設(shè)計(jì)。因素a為針刺密度(刺/cm2)；因素b為纖維混紡比（%），6.7d中空纖維/16.6d中空纖維。表3-1 二因素三水平實(shí)驗(yàn)表頭設(shè)計(jì)水平因素針刺密度/刺cm-2a纖維混紡比/%b115020/80/220080/20328050/503.2 加工工藝流程設(shè)

38、計(jì)根據(jù)非織造實(shí)驗(yàn)室設(shè)備情況，本課題設(shè)計(jì)加工工藝流程為：纖維準(zhǔn)備開松混合梳理鋪網(wǎng)預(yù)針刺倒針刺卷繞分類裁剪3.3 開松工藝參數(shù)設(shè)計(jì)開松工序設(shè)備單元機(jī)較多設(shè)備與設(shè)備之間通過風(fēng)管連接而同步運(yùn)行，防止纖維脫空或堵塞，所以相互之間的工藝匹配就顯得十分重要。本課題非織造上機(jī)實(shí)驗(yàn)開松機(jī)進(jìn)料頻率均設(shè)定為50hz，根據(jù)設(shè)備說明書得知，該設(shè)備電機(jī)組件1hz=0.0472m/min，即開松機(jī)進(jìn)料速度設(shè)計(jì)為：v=500.0472m/min=2.36m/min開松過后的混合纖維通過風(fēng)管傳送到混棉機(jī)中進(jìn)行混合。非織造實(shí)驗(yàn)室開松機(jī)設(shè)備型號(hào)為wl-gk-a-500，實(shí)物圖如圖3-1所示。圖3-1 開松機(jī)3.4 混合工藝參數(shù)設(shè)計(jì)

39、混棉工序中角釘簾速度是設(shè)計(jì)關(guān)鍵。角釘簾和輸送簾之間應(yīng)有一定量的堆積，堆積的量由一組光電開關(guān)來控制，如不提出要求，一股均棉羅拉和剝棉羅拉是恒定的一個(gè)速度，要調(diào)節(jié)喂入量只能通過調(diào)節(jié)角釘丁簾速度和均棉羅拉隔距，均棉羅拉是將超出兩者之間的纖錐從角釘簾上剝離，剝棉羅拉是將角釘簾帶過來的纖維干凈利索的打下。本課題非織造上機(jī)實(shí)驗(yàn)混棉機(jī)角釘簾頻率設(shè)定為25hz，1hz=0.085m/min，即角釘簾運(yùn)動(dòng)速度設(shè)計(jì)為：v=250.085m/min=2.125m/min混合后的纖維經(jīng)水平喂給簾進(jìn)入梳理工序。3.5 梳理工藝參數(shù)設(shè)計(jì)在干法非織造布生產(chǎn)過程中梳理工程是關(guān)鍵工序，梳理工序的工藝質(zhì)量直接影響后部產(chǎn)品的質(zhì)量。

40、梳理工程的主要任務(wù)是： (1)進(jìn)一步開松纖維并去土雜。 (2)將纖維原科進(jìn)一步混和均勻。 (3)將塊狀纖維梳理成束狀，再梳理成單根纖維狀。 (4)將纖維梳理成網(wǎng)。 (5)帶有雜亂機(jī)構(gòu)的梳理機(jī)還能使纖網(wǎng)的纖維雜亂排列，減小產(chǎn)品縱橫向的強(qiáng)度差異。梳理機(jī)是干法非織造布的重要工序、重要機(jī)臺(tái)，是干法成網(wǎng)的心臟，它的工藝當(dāng)然就顯得尤其重要。梳理機(jī)工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：原料的選用、喂入量、喂給周期、隔距、速比、針布選用、工藝計(jì)算、產(chǎn)量計(jì)算及產(chǎn)品質(zhì)量控制。設(shè)計(jì)必須根據(jù)產(chǎn)品要求而進(jìn)行。（1）喂入量喂入多少可反映產(chǎn)量高低，蓬松度大的纖維喂入量可小些，喂入量的均勻程度也必須控制。如果喂入不勻率大會(huì)影響纖維網(wǎng)的質(zhì)量，因此

41、必須嚴(yán)格控制、及時(shí)儉田喂入的均勻程度。（2）隔距梳理機(jī)上各輥之間都有一定隔距，但后車隔距一般都是固定的，只有主錫林主體梳理部分有所變化。隔距分布原則是由后車向前車，隔距逐漸變小。這是因?yàn)閯偽谷氲睦w維塊狀、束狀的較多，同時(shí)纖維仍有糾結(jié)，所以隔距應(yīng)大些，如果隔距太小易損傷纖維。經(jīng)過幾個(gè)梳理環(huán)的梳理后纖維比較松散、顆直，單根率逐漸增大，隔距也就可以逐漸變小，這樣不會(huì)損傷纖維。隔因大小一般根據(jù)纖維長度而定，長纖維、蛆纖維的隔距應(yīng)大，喂入量大隔距應(yīng)大。隔距的大小用隔距片調(diào)校。隔距片上都標(biāo)有厚度。校對(duì)隔距時(shí)靠經(jīng)驗(yàn)和手感，要求左、中、有一致，松緊適中。 松機(jī)08 達(dá)到產(chǎn)品性能要求（3）速比速比的大小意味速度

42、差異的大小。速比大，速差就大，梳理力就大，梳理就強(qiáng)烈。根據(jù)原料在加工過程中的狀態(tài)，工作輥速比的大小布置，一般是由后向前逐漸變大。這是因?yàn)榈谝还ぷ鬏佁幚w維還有糾結(jié)，速比太大易拉斷纖維，速比適當(dāng)小一點(diǎn)，逐步緩和梳理，到第三工作輥處速比可大些，一方面纖維此時(shí)已比較松解，速比大不會(huì)拉斷纖維，另一方面速比大還可以提高梳理效果。速比的大小設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上是速度的大小選用。通過傳動(dòng)計(jì)算，算出各輥速度即可確定速比。（4)工藝計(jì)算工藝計(jì)算主要指喂入量、喂給周期、產(chǎn)量及各輥的速比計(jì)算。本課題非織造上機(jī)實(shí)驗(yàn)梳理機(jī)進(jìn)料、梳理機(jī)錫林、梳理機(jī)道夫工藝參數(shù)設(shè)計(jì)如表3-2所示。表3-2 實(shí)驗(yàn)梳理機(jī)工藝參數(shù)設(shè)計(jì)名稱頻率/hz速度/m

43、min-1進(jìn)料201.225錫林30868.6道夫259.25非織造實(shí)驗(yàn)室中梳理設(shè)備為羅拉式梳理機(jī)，型號(hào)為wl-gs-a-500，實(shí)物圖如下所示：圖3-2 梳理機(jī)3.6 鋪網(wǎng)工藝參數(shù)設(shè)計(jì)鋪網(wǎng)是指把多層單網(wǎng)經(jīng)機(jī)械設(shè)備鋪疊在一起，形成比較均勻的厚網(wǎng)供下道工序使用。一般說來，鋪網(wǎng)是又疊又鋪，主要是為了進(jìn)一步混和均勻、加寬、加厚及滿足下道工序的需要。因梳理機(jī)梳理成的纖網(wǎng)單重較輕，幅寬也較窄，不能滿足產(chǎn)品的要求一般要用鋪網(wǎng)機(jī)進(jìn)行加工。鋪網(wǎng)的主要形式有3種：一是平行鋪網(wǎng)；二是交叉鋪網(wǎng)；三是組合鋪網(wǎng)。非織造實(shí)驗(yàn)室中的鋪網(wǎng)設(shè)備采用雙網(wǎng)簾夾持鋪網(wǎng)，型號(hào)為wl-gp-b-800，設(shè)備實(shí)物如3-3所示：圖3-3 梳

44、理機(jī)以及傳送竹簾非織造實(shí)驗(yàn)室提供的鋪網(wǎng)機(jī)設(shè)備為交叉式鋪網(wǎng)中的二簾式鋪網(wǎng)機(jī)。二簾式鋪疊成網(wǎng)是目前應(yīng)用較多的一種鋪網(wǎng)方式。其工作原理如圖3-4所示。圖3-4 雙網(wǎng)簾式加持鋪網(wǎng)機(jī)1-纖網(wǎng) 2-上鋪網(wǎng)簾 3、7、8-傳動(dòng)輥 4-下鋪網(wǎng)簾 5、6-鋪網(wǎng)輥 9-丁簾纖網(wǎng)1沿上鋪網(wǎng)簾2(皮板)向前運(yùn)動(dòng)，經(jīng)傳動(dòng)輥3到傳動(dòng)輥7，上下鋪網(wǎng)簾2、4的皮板夾持住纖網(wǎng)，纖網(wǎng)被夾持繼續(xù)向前，運(yùn)動(dòng)到鋪網(wǎng)輥5、6輸出到丁簾9上。其鋪網(wǎng)是靠鋪網(wǎng)輥5和6、傳動(dòng)輥3的左右平動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。傳動(dòng)輥3向左平動(dòng)時(shí)，鋪網(wǎng)輥5、6向右平動(dòng)；傳動(dòng)輥3向右平動(dòng)時(shí)，鋪網(wǎng)輥5、6向左平動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)了交叉折疊鋪網(wǎng)。鋪網(wǎng)均勻度很重要，關(guān)鍵在左右擺動(dòng)的鋪網(wǎng)輥的

45、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，尤其是換向機(jī)構(gòu)。普通鋪網(wǎng)機(jī)由于平動(dòng)的存在，擺動(dòng)到兩端速度變慢，而擺到中間速度快，纖網(wǎng)變薄，即易形成兩邊厚、中間薄的鋪網(wǎng)效果，使纖網(wǎng)的均勻度變差，影響最終產(chǎn)品質(zhì)量。這種新型二簾式鋪網(wǎng)機(jī)解決了這個(gè)問題。鋪網(wǎng)機(jī)不管其運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)用什么形式及怎樣復(fù)雜，都必須保證梳理機(jī)道夫的纖網(wǎng)下饑速度vd等于上鋪網(wǎng)簾的速度v2，并且必須等于下鋪網(wǎng)簾4的速度v4，否則會(huì)引起牽伸斷網(wǎng)或纖網(wǎng)堆集。鋪網(wǎng)后的形狀如圖3-5所示。圖3-5 鋪網(wǎng)形狀l-成網(wǎng)寬 w-單網(wǎng)寬 v4-鋪網(wǎng)速度 v5-丁簾速度其鋪網(wǎng)層數(shù)n應(yīng)等于輸出纖網(wǎng)的總面積，除成網(wǎng)后的總面積，即：n=v4w/(v5l) (3-1)式中：n鋪網(wǎng)層數(shù)； v4鋪網(wǎng)

46、速度(m/min)； v5丁簾速度(m/min)； w單網(wǎng)寬度(m)； l成網(wǎng)的寬度(m)本課題非織造上機(jī)實(shí)驗(yàn)鋪網(wǎng)機(jī)上鋪網(wǎng)簾、鋪網(wǎng)機(jī)下鋪網(wǎng)簾、鋪網(wǎng)機(jī)丁簾工藝參數(shù)設(shè)計(jì)如表3-3所示。表3-3 實(shí)驗(yàn)鋪網(wǎng)機(jī)工藝參數(shù)設(shè)計(jì)名稱頻率/hz速度/mmin-1上鋪網(wǎng)簾248.1下鋪網(wǎng)簾248.1丁簾4.81.63.7 針刺工藝參數(shù)設(shè)計(jì)3.7.1 預(yù)針機(jī)刺工藝參數(shù)設(shè)計(jì)預(yù)針刺機(jī)主要是對(duì)高度蓬松且纖網(wǎng)間抱臺(tái)力小的纖網(wǎng)進(jìn)行針刺，因此，一般預(yù)針刺機(jī)對(duì)送網(wǎng)機(jī)構(gòu)要求較高，為保證蓬松纖網(wǎng)順利喂入針刺區(qū)而不產(chǎn)生擁塞，不同預(yù)針刺機(jī)采用的送網(wǎng)方式各具待色。總體分為壓網(wǎng)輥式和壓網(wǎng)簾式兩種方式。非織造實(shí)驗(yàn)室中的送網(wǎng)機(jī)構(gòu)為壓網(wǎng)簾式進(jìn)料機(jī)

47、。圖3-6 壓網(wǎng)簾式送網(wǎng)裝置1-壓網(wǎng)簾 2-喂入輥 3-小羅拉 4-導(dǎo)網(wǎng)片壓網(wǎng)簾式進(jìn)料機(jī)將壓網(wǎng)輥改成壓網(wǎng)簾，壓網(wǎng)簾與送網(wǎng)簾相配合，形成進(jìn)口大、出口小的喇叭狀使纖網(wǎng)受到逐步壓縮而順利進(jìn)入針刺區(qū)，如圖3-6所表示，為確保纖網(wǎng)的順利輸送，除設(shè)置一對(duì)喂入輥外，還在壓網(wǎng)簾與喂入輥之間加裝對(duì)小羅拉。本課題非織造上機(jī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)料機(jī)頻率均設(shè)定為20hz，1hz=0.085m/min，即進(jìn)料機(jī)速度設(shè)計(jì)為：v=200.085m/min=1.7m/min本課題非織造上機(jī)實(shí)驗(yàn)預(yù)針刺機(jī)預(yù)出料頻率均設(shè)定為10hz，1hz=0.085m/min，即預(yù)針刺機(jī)預(yù)出料速度設(shè)計(jì)為：v=100.085m/min=0.85m/min3.7

48、.1.1 預(yù)針機(jī)刺機(jī)針刺密度針刺密度是指纖網(wǎng)在單位面積里所受到的總針刺數(shù)(包括重復(fù)穿刺在內(nèi))。它與針板單位長度上的植針數(shù)和纖網(wǎng)在每一個(gè)針刺循環(huán)中前進(jìn)的距離有關(guān)。針刺密度隨產(chǎn)品的不同而不同。一般來講針刺密度越大，纖維網(wǎng)的強(qiáng)力也越大，產(chǎn)品也越堅(jiān)實(shí)硬挺。當(dāng)針刺密度達(dá)到一定的值時(shí)。纖網(wǎng)就相當(dāng)緊密，繼續(xù)針刺下去，刺鉤帶動(dòng)纖維位移就十分困難，針的受力加大。這既容易造成針的折斷，又會(huì)增加纖網(wǎng)中纖維的損傷，使纖網(wǎng)強(qiáng)力下降，因此，由不同纖維組成的纖維網(wǎng)，由于纖維自身強(qiáng)力之差異，它們的針刺密度極限也不一樣，強(qiáng)力高的纖維，針刺密度可大些，反之則低些，否則由于纖維過度損傷，會(huì)大大降低纖網(wǎng)的強(qiáng)力。隨著針刺密度的增大,織

49、物的克重有所下降,厚度降低,密度增加；初始模量、拉伸斷裂強(qiáng)度先達(dá)到峰值后逐漸下降,斷裂伸長、透氣性能下降耐磨性、壓縮回彈性上升。本課題研究中，滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊針刺密度=預(yù)針刺機(jī)針刺密度+倒針刺機(jī)針刺密度，即本課題實(shí)驗(yàn)的滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊針刺密度由預(yù)針刺機(jī)針刺密度與倒針刺機(jī)針刺密度加和構(gòu)成，我們所設(shè)計(jì)的三種針刺密度為：150刺/cm2，200刺/cm2及280刺/cm2三種。表3-4 實(shí)驗(yàn)針刺密度實(shí)驗(yàn)號(hào)123456789產(chǎn)品針刺密度/刺cm-2150150150200200200280280280本實(shí)驗(yàn)中預(yù)針刺機(jī)針刺頻率始終設(shè)定為20 hz。又根據(jù)非織造預(yù)針刺機(jī)設(shè)備說明書得

50、知，預(yù)針刺機(jī)針刺頻率為1hz=20刺/min；預(yù)針刺機(jī)植針密度為1750枚/m；預(yù)針刺機(jī)預(yù)出料頻率均設(shè)定為15hz，1hz=0.085m/min，即預(yù)針刺機(jī)預(yù)出料速度設(shè)計(jì)為：v=150.085m/min=1.275m/min。由針刺密度計(jì)算公式： (3-2)式中：d-針刺密度(刺/cm2)n-植針密度（枚/m）f-針刺頻率（刺/min）v-纖網(wǎng)輸出速度(m/min)我們可以計(jì)算出：當(dāng)針刺頻率為20hz：d預(yù)針刺=82.4針刺/ cm23.7.1.2 預(yù)針刺針刺道數(shù)增加針刺道數(shù)的主要目的是使織物達(dá)到較高的針刺密度,但是針刺道數(shù)的增加也會(huì)對(duì)織物的其它性能造成影響。隨著針刺道數(shù)的增加,織物的克重及密

51、度先增大后趨于穩(wěn)定,織物幅寬減小,厚度增大,孔隙率減小織物強(qiáng)度、初始模量增加,回彈性能提高,斷裂伸長下降,透氣性下降。本課題實(shí)驗(yàn)的滌綸三維立體卷曲中空纖維襯墊預(yù)針刺機(jī)針刺道數(shù)為1次。3.7.1.3 預(yù)針刺刺針刺針由優(yōu)質(zhì)鋼絲經(jīng)成型模具直接沖壓而成。目前世界上各種類型、規(guī)格的刺針有1500種左右，常用刺針的結(jié)構(gòu)如圖3-7所示。圖3-7 刺針形狀及幾何尺寸l-刺針總長度 r-針柄長度 s-針腰長度 t-針葉長度l-第一個(gè)鉤刺至針尖的距離 m-同棱相鄰鉤刺間距 n-二棱相鄰鉤刺間距各家公司制造的刺針都有完整的技術(shù)規(guī)格及尺寸說明，包括刺針總長度，代表針柄、針腰、針葉直徑的號(hào)數(shù)，刺鉤排列形式，針尖類型、精加工類型，每條棱上的鉤刺數(shù)等。刺針的針葉、針腰、針柄的粗細(xì)分別以針葉號(hào)、針腰號(hào)、針柄號(hào)表示。號(hào)數(shù)越大，表示越細(xì)。生產(chǎn)中常提到的是針葉號(hào)，簡(jiǎn)稱針號(hào)。刺針規(guī)格一般按下列順序和方式表示：針柄號(hào)針腰號(hào)針葉號(hào)刺針總長度刺針類型廠家自編品號(hào) 非織造實(shí)驗(yàn)室中提供的預(yù)針刺機(jī)刺針標(biāo)號(hào)為：1518363.5 r222 y4012。3.7.2 倒針刺工藝參數(shù)設(shè)計(jì)經(jīng)過預(yù)針刺機(jī)加工形成的非織造材料已經(jīng)初步形成非織造布的形態(tài)，但其強(qiáng)力還遠(yuǎn)達(dá)不到產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，因此要經(jīng)過一道倒針刺機(jī)針刺工藝，這樣不僅使產(chǎn)品達(dá)到設(shè)計(jì)的針刺密度，也使得非織造布的兩面更加均勻。3.7.2.1 倒針刺針刺深度本課題實(shí)驗(yàn)的倒針刺采用上刺式針