非織造學(xué)第二章

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第二章 非織造用纖維原料 纖維是構(gòu)成非織造材料的最基本的原料。非織造材料是纖維原料直接構(gòu)成的纖維集合體。纖維在非織造材料中的作用1、纖維作為非織造材料的主體成分2、纖維作為非織造材料的纏結(jié)加固成分 在針刺和水刺非織造材料、無紗線纖網(wǎng)型縫編法非織造材料結(jié)構(gòu)中，部分纖維以纖維束的鍥柱或者圈狀結(jié)構(gòu)存在于非織造材料中，起著加固纖網(wǎng)的作用。3、纖維作為非織造材料的粘合成分在熱粘合法、濕法非織造材料中，具有熱熔性（水溶性）的合成纖維作為粘合材料加入纖網(wǎng)中。纖網(wǎng)受到熱處理時，這些纖維便會全部或部分地失去其纖維形態(tài)，形成結(jié)構(gòu)中的粘合成分。纖維表觀性狀對非織造材料性能的影響1、纖維長度

2、及長度分布 1、纏結(jié)點 抱合力纖維長度 非織造材料強力 2、粘合點 粘合力成網(wǎng)工藝對纖維長度的要求：濕法成網(wǎng)：520mm、梳理成網(wǎng)：10150mm、氣流成網(wǎng)：460mm 纖維長度要均勻一致，避免超長纖維。2、纖維線密度纖維線密度纖維越細(xì)(相同面密度條件下)纖維根數(shù)纖維間的接觸點和接觸面積 纖維間的粘結(jié)(纏結(jié))程度纖維間滑移阻力非織造材料強力對非織造加工工藝的影響：纖維線密度 纖維容易纏繞結(jié)團(tuán)不利于開松、梳理、成網(wǎng)3、纖維卷曲度：單位長度內(nèi)纖維的卷曲個數(shù)(個/cm)。卷曲度纖維間抱合力 纖維間相對滑移阻力纖網(wǎng)均勻，強力卷曲度粘結(jié)點之間的纖維可保持一定的彈性伸長材料手感柔軟，彈性好在干法梳理成網(wǎng)中

3、：卷曲度 纖維不易成網(wǎng)在濕法工藝中：卷曲度 纖維易糾纏成網(wǎng)時難以分散成單纖維在水刺工藝中：卷曲度材料強力（中低水壓條件下）4、纖維橫截面形狀材料硬挺度：三角形圓形橢圓形材料保暖性(蓬松度、回彈性)：中空、四孔、七孔、九孔纖維粘合強度：異形截面(比表面積)圓形截面(比表面積)材料光澤：三角形圓形扁平截面纖維易彎曲5、纖維表面摩擦因數(shù)纖維摩擦因數(shù) 纖維間抱合力 纖維間相對滑移阻力纖維的纏結(jié)效果 材料強力纖維摩擦因數(shù)針刺阻力刺針在纖網(wǎng)中穿刺困難斷針纖維摩擦因數(shù)靜電不利于梳理成網(wǎng)纖維的物理機械性能、化學(xué)性能對非織造材料性能的影響1、纖維的機械性能斷裂強力和伸長、初始模量、彈性恢復(fù)性、耐磨性等纖維抵抗外

4、力作用所表現(xiàn)出的力學(xué)性能最典型、最重要的是其拉伸性能纖維的濕態(tài)初始模量越大，其在水中越易分散。纖維強度利用系數(shù)可用下式來表示：式中：K 纖維強度利用系數(shù) p 非織造材料的強度 B 單纖維強力 m 通過非織造材料1cm2截面的纖維根數(shù)2、纖維的吸濕性纖維吸濕性 纖維吸收水分(氣態(tài)、液態(tài))的能力纖維吸濕性影響因素：1、纖維的分子結(jié)構(gòu)(含有親水基團(tuán)) 2、纖維的結(jié)晶度(結(jié)晶度 吸濕能力) 3、纖維的比表面積和內(nèi)部空隙 4、纖維中的伴生物和雜質(zhì)纖維吸濕指標(biāo)：回潮率 纖維中含水分的質(zhì)量與其干燥質(zhì)量的百分率化學(xué)粘合法：纖維吸濕粘合劑易于潤濕纖網(wǎng)纖維吸附粘合劑 粘合效果水刺法：纖維吸濕 纖維易于纏結(jié)水刺布強

5、力干法成網(wǎng)和針刺法 纖維吸濕能力 靜電 不利于成網(wǎng) 纖維吸濕 纖維易纏繞機器3、纖維的熱學(xué)性質(zhì)纖維熱學(xué)性能主要參數(shù)：熔點、玻璃化溫度、軟化點、分解點、熱收縮性、耐熱性等4、纖維的化學(xué)性能化學(xué)粘合法：粘合劑 后整理工藝：功能整理劑、助劑等耐化學(xué)性主要指耐酸堿性、耐有機溶劑和耐氧化性物質(zhì)性能。纖維選用的三項原則(1)滿足非織造材料使用性能的要求(2)滿足非織造材料加工工藝和設(shè)備對纖維的要求(3)性價比的平衡及其它環(huán)境資源方面的要求非織造常用纖維天然纖維1、棉纖維主要成分:纖維素 化學(xué)分子式： C6H10O5n表觀性狀: 截面為中空腰圓狀，縱向呈扁帶狀且自然扭曲；線密度為12dtex，長度為2536

6、mm。物理性能：單纖斷裂強力為2.55cN/dtex，斷裂伸長712%，初始模量6082cN/dtex，回潮率7%，濕強力比干強力高10%左右。 熱學(xué)性能: 不軟化，不熔融，分解點150。適合工藝: 針刺、化學(xué)粘合、水刺主要用途: 醫(yī)用衛(wèi)材、粘合襯、過濾材料2、麻纖維主要品種：苧麻、亞麻、大麻、羅布麻 主要成分:纖維素表觀形狀：纖維細(xì)長，十幾幾百mm，線密度分布范圍大物理性能：強度高、模量高、剛性好，硬挺、濕強更高、吸濕性很好適合工藝：針刺、化學(xué)粘合主要用途：汽車內(nèi)飾件、隔音隔熱材料、服裝襯、地毯、拋光材料3、木漿纖維木漿纖維系來自木材的天然纖維素纖維。其中含有4345的纖維素，2730半纖維

7、素，2028木質(zhì)素與35的天然可提取物。特點：纖維特短(2mm以下)，吸濕性好、成本低、可生物降解適合工藝：水刺、干法造紙、濕法成網(wǎng)主要用途：“用即棄”衛(wèi)生用品、手術(shù)衣、揩布、餐巾市場前景：生產(chǎn)能力不斷擴大，產(chǎn)量逐年劇增。4、廢纖維 (含有少量化纖)包括棉紡廠的皮輥花、粗紗頭、梳棉抄斬花、精梳落棉、短絨，毛紡廠的落毛、精梳短毛，麻紡廠的苧麻落麻以及化纖廠的廢絲、再紡纖維等，還包括服裝裁剪邊角料與舊衣等進(jìn)行布開花處理形成的廢纖維。 適合工藝：氣流成網(wǎng)、針刺、化學(xué)粘合、熱粘合(加一定比例的熱熔纖 維或熱熔粉)廢纖維主要用于填料、包裝材料、隔音隔熱材料、絮墊、過濾材料等產(chǎn)品?；瘜W(xué)纖維1、聚丙烯纖維

8、(丙綸 PP)突出性能：、質(zhì)地輕(密度0.91g/cm3)、吸濕差(回潮率=0)，親油不親水、熱熔纖維(軟化點140150，熔點165175左右)、耐化學(xué)性好、耐腐蝕，不霉不蛀、耐光性差，易老化適合工藝：熱粘合、紡粘、熔噴主要用途：土工合成材料、地毯、手術(shù)衣帽、口罩、嬰兒尿片和婦女衛(wèi)生巾包覆材料、吸油材料、過濾材料、保暖生態(tài)棉等。2、聚酯纖維(滌綸 PET或PES)突出性能：耐熱性好(軟化點235240，熔點255265左右)、強力高，彈性好,耐磨，剛挺、耐酸不耐強堿、吸濕性差(回潮率0.4%)、易起球，易產(chǎn)生靜電、耐老化性能好、密度為1.38g/cm3非織造專用滌綸纖維：高收縮型、低熔點粘結(jié)

9、型、雙組分差別化型、吸水性滌綸等適合工藝：針刺、水刺、化學(xué)粘合、紡粘、熱粘合主要用途過濾材料、土工合成材料、合成革基布、絕緣材料、保暖絮片、墻布、服裝襯基布、屋頂防水材料等。3、粘膠纖維(簡寫為VIS)主要成分：纖維素突出性能：吸濕性很好(回潮率13%，吸水率10300%)、濕態(tài)下各項機械性能很差，濕強只有干強的50%、耐磨性差，彈性較差、無熔融軟化點，分解點150非織造專用粘膠纖維：高濕強粘膠、截面中空、縱向扁帶狀粘膠、醫(yī)用衛(wèi)生型粘膠等適合工藝：針刺、水刺主要用途：醫(yī)衛(wèi)材料、合成革基布、揩布、面巾等。4、Lyocell纖維 采用溶劑法生產(chǎn)的一種新型的纖維素纖維突出性能：1、既具有纖維素的優(yōu)點

10、(吸濕性、抗靜電性和染色性)，又具有普通合成纖維的強力和韌性,濕強僅比干強低15%左右。2、 生產(chǎn)用溶劑無毒性，回收率高，不污染環(huán)境，自身可生物降解，被稱為“綠色纖維”。加工工藝及用途同粘膠5、聚酰胺纖維(錦綸 尼龍 PA)彈性很好，耐磨性好，強度高、PA6的軟化點180，熔點220左右；PA66熔點260 、耐堿不耐強酸、摩擦系數(shù)大、熱穩(wěn)定性較差適合工藝：針刺、水刺、化學(xué)粘合、熱粘合主要用途：服裝襯、合成革基布、地毯、造紙毛毯6、熱熔粘結(jié)纖維 專門用于熱粘合法非織造材料生產(chǎn)的纖維工藝特點：纖維受熱熔融失去纖維形態(tài)呈粘質(zhì)狀作為粘合成分將主體纖維粘結(jié)冷卻后構(gòu)成非織造材料熱熔粘結(jié)纖維的要求：熔點低

11、、軟化溫度范圍大、熱收縮小熱熔粘合非織造材料采用ES纖維的優(yōu)點： 1、改善非織造材料的結(jié)構(gòu)，纖網(wǎng)內(nèi)纖維交接點產(chǎn)生有效、均勻的粘合作用 2、非織造材料強力高 3、熱熔粘合的溫度范圍寬， 生產(chǎn)過程容易控制 4、產(chǎn)品手感柔軟 5、能耗低，生產(chǎn)率高7、聚乳酸纖維(PLA)優(yōu)點：熱塑性好、可生物降解、有生物相容性適合工藝：濕法成網(wǎng)、紡粘 熔噴 水刺主要用途：醫(yī)用衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)8、非織造特種纖維特種纖維：高性能、高功能、滿足特殊用途需要、用量少、價格昂貴的纖維。高性能纖維：高強高模纖維、耐高溫纖維差別化纖維：復(fù)合纖維，異形、超細(xì)、高收縮、高吸濕纖維功能性纖維：阻燃、抗菌、導(dǎo)電等無機纖維1、玻璃纖維 以二氧化硅

12、、硼酸、氧化鋁為主要成分，經(jīng)熔體紡絲而制得的纖維。性能：圓截面，表面光滑，剛性大，易斷，碎屑會引起人體皮膚過敏。耐熱性好，可耐300高溫，難燃，能絕熱、隔音、耐老化，對化學(xué)品較穩(wěn)定，吸濕差，不可染。線密度為1.22.8dtex。適合工藝：濕法成網(wǎng)、針刺、化學(xué)粘合法主要用途：高效過濾材料、隔音、絕熱材料、多功能復(fù)合材料2、陶瓷纖維(功能性纖維)特點：強力高，優(yōu)良的耐熱性，耐化學(xué)性。能發(fā)射遠(yuǎn)紅外微波，可促進(jìn)人體微循環(huán)適合工藝：濕法成網(wǎng)針刺或水刺等方法加固主要用途：醫(yī)用衛(wèi)材、導(dǎo)電膜材料、保暖保健材料等。3、金屬纖維 利用各種金屬材料加工(金屬棒拉伸)而成的纖維。性能：耐高溫，不燃，導(dǎo)電、防輻射、抗菌。功