非織造學(xué)課件

緒論

第一章緒論§1-1非織造材料的定義與分類(lèi)一、非織造材料的定義非織造材料的定義：(一)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T5709-1997)

定向或隨機(jī)排列的纖維通過(guò)摩擦、抱合或粘合或者這些方法的組合而相互結(jié)合制成的片狀物、纖網(wǎng)或絮墊(不包括紙、機(jī)織物、簇絨織物，帶有縫編紗線(xiàn)的縫編織物以及濕法縮絨的氈制品)。所用纖維可以是天然纖維或化學(xué)纖維；可以是短纖維、長(zhǎng)絲或當(dāng)場(chǎng)形成的纖維狀物。為了區(qū)別濕法非織造材料和紙，還規(guī)定了在其纖維成分中長(zhǎng)徑比大于300的纖維占全部質(zhì)量的50%以上，或長(zhǎng)徑比大于300的纖維雖只占全部質(zhì)量的30%以上但其密度小于0.4g/cm3的，屬于非織造材料，反之為紙。(二)ISO9002賦予的定義ISO9002賦予非織造材料的定義如下(用原文表示)：Amanufacturedsheet,weborbattofdirectionallyorrandomlyorientatedfibers,bondedbyfriction,and/orcohesionand/oradhesion,excludingpaper(seenote)andproductswhicharewoven,knitted,tufted,stitch-bondedincorporatingbindingyarnsorfilaments,orfeltedbywet-milling,whetherornotadditionallyneedled.Thefibersmaybeofnaturalorman-madeorigin.Theymaybestapleorcontinuousfilamentsorbeformedinsite.第一章緒論§1-1非織造材料的定義與分類(lèi)

(三)INDA賦予的定義INDA(InternationalNonwovensandDisposableAssociation)賦予非織造材料的定義如下(用原文表示)：Nonwovenfabricsarebroadlydefinedassheetorwebstructuresbondedtogetherbyentanglingfiberorfilaments(andbyperforatingfilms)mechanically,thermallyorchemically.Theyareflat,poroussheetsthataremadedirectlyfromseparatefibersorfrommoltenplasticorplasticfilm.Theyarenotmadebyweavingorknittinganddonotrequireconvertingthefiberstoyarn.第一章緒論§1-1非織造材料的定義與分類(lèi)

(四)ASTM賦予的定義ASTM賦予非織造材料的定義如下(用原文表達(dá))：Astructureproducedbybondingofmechanical,chemical,thermal,orsolventmeansandthecominationthereof.Thetermdoesnotincludepaperorfabricsthatarewoven,knitted,tuftedorthosemadebywoolorotherfeltingprocesses.

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二、非織造材料的分類(lèi)

非織造材料的分類(lèi)方法一般基于以下兩種分類(lèi)方法進(jìn)行，即成網(wǎng)方法和加固方法。1、基于成網(wǎng)方法和加固方法的分類(lèi)2、非織造材料基本加工路線(xiàn)

第一章緒論§1-1非織造材料的定義與分類(lèi)

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第一章緒論

§1-1非織造材料定義與分類(lèi)

纖維準(zhǔn)備→成網(wǎng)→加固→烘燥→后整理→卷繞第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史

一、非織造基本原理不同的非織造工藝技術(shù)具有各自對(duì)應(yīng)的工藝原理。但從宏觀上來(lái)說(shuō)，非織造技術(shù)的基本原理是一致的，可用其工藝過(guò)程來(lái)描述，一般可分為以下四個(gè)過(guò)程：(1)纖維準(zhǔn)備；(2)成網(wǎng)；(3)加固；(4)后整理。

二、非織造材料的發(fā)展簡(jiǎn)史

(一)非織造材料的起源非織造材料的起源可追溯到幾千年前的中國(guó)古代。(二)現(xiàn)代非織造工藝技術(shù)發(fā)展第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史(三)世界非織造材料工業(yè)的發(fā)展概況第一階段：二十世紀(jì)40年代初~50年代中，萌芽期。第二階段：二十世紀(jì)50年代末~60年代末，商業(yè)化生產(chǎn)。第三階段：二十世紀(jì)70年代初~80年代末，發(fā)展重要時(shí)期。第四階段：90年代初至今，全球發(fā)展期。第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史非織造材料的發(fā)展原因：1.傳統(tǒng)紡織工藝與設(shè)備復(fù)雜化，生產(chǎn)成本不斷上升，促使人們尋找新技術(shù)。2.化纖工業(yè)的迅速發(fā)展，為非織造技術(shù)的發(fā)展提供了豐富的原料，拓寬了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的可能性。第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史3.很多傳統(tǒng)紡織品對(duì)最終應(yīng)用場(chǎng)合，針對(duì)性差。世界非織造布產(chǎn)量發(fā)展趨勢(shì)第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史近年世界各地區(qū)非織造材料產(chǎn)量比例第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史近年全球非織造布產(chǎn)量區(qū)域分布第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史

近年全球非織造布產(chǎn)量(按工藝分布)第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史

預(yù)測(cè)2012年全球非織造布產(chǎn)量(按工藝分布)第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史世界技術(shù)紡織品與非織造布消費(fèi)量發(fā)展趨勢(shì)(單位：千噸)北美非織造材料發(fā)展情況2006年產(chǎn)量按面積計(jì)為214億m2，其中用即棄產(chǎn)品占82%，耐用型占18%；按產(chǎn)值計(jì)為38億USD，用即棄產(chǎn)品占60%，耐用型占40%；按重量計(jì)為95.28萬(wàn)t，用即棄產(chǎn)品占60%，耐用型占40%。2008年產(chǎn)量為120噸，比上年增長(zhǎng)4％，產(chǎn)值約41億USD，其中用即棄占2/3，衛(wèi)生用品約24.4萬(wàn)噸(113億平米)，其次是揩布，約12.2噸(21億平米)，過(guò)濾材料10.8萬(wàn)噸，約5.9億美元。耐久性產(chǎn)品約34.6萬(wàn)噸，合15億美元，其中電子元件用布為1.6萬(wàn)噸，合2.34億美元，在耐久性產(chǎn)品中價(jià)值最高，土工布和內(nèi)燃機(jī)市場(chǎng)約6.7萬(wàn)噸，在耐久性產(chǎn)品中用量最大。

第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史近年北美用即棄非織造材料用途比例(按面積計(jì))第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史近年北美耐用型非織造材料用途比例(按面積計(jì))第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史2007年北美非織造布產(chǎn)量工藝產(chǎn)量(千噸)評(píng)價(jià)紡絲成網(wǎng)/熔噴48410年平均每年增長(zhǎng)9％針刺20010年平均每年增長(zhǎng)4％濕法53市場(chǎng)成熟，部分揩布增長(zhǎng)水刺9510年平均增長(zhǎng)8％，揩布促市場(chǎng)增長(zhǎng)化學(xué)粘合/熱粘合84成熟市場(chǎng)開(kāi)始下降木漿氣流成網(wǎng)13710年平均增長(zhǎng)13％，揩布、衛(wèi)生芯層促使市場(chǎng)增長(zhǎng)第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史2002年～2012年美國(guó)對(duì)非織造材料的需求(百萬(wàn)美元)2002年2007年2012年用即棄類(lèi)258531503855生活用93510851290醫(yī)用670820990過(guò)濾580740920其他400505655非用即棄類(lèi)147017702065土工與建筑270345435電機(jī)與電子265340435其他93510851195總需求405549205920歐洲非織造材料發(fā)展情況2006年產(chǎn)量為102.55萬(wàn)t，比上年增長(zhǎng)12.7%，2005年非織造布增長(zhǎng)率為4.3%，2006年產(chǎn)量為120噸(3230萬(wàn)平米)，增長(zhǎng)率為7.8%，增長(zhǎng)率高于北美和日本。增加產(chǎn)量中，主要是水刺法非織造材料(以意大利為主)、短纖氣流成網(wǎng)產(chǎn)品(以德國(guó)為主)以及揩拭布，以及SMS工藝。在產(chǎn)品的最終用途上。衛(wèi)材所占市場(chǎng)份額最大約32.8%,計(jì)39.05噸歐洲非織造業(yè)共有130多家公司，雇員約1.6萬(wàn)名。德國(guó)和意大利的產(chǎn)量總和接近歐洲非織造材料總產(chǎn)量的一半。第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史歐洲主要國(guó)家(地區(qū))近年非織造材料產(chǎn)量比例(按重量計(jì))第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史歐洲主要國(guó)家(地區(qū))近年非織造材料產(chǎn)量比例(按面積計(jì))第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史近年歐洲非織造材料耗用纖維比例第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史近年歐洲非織造材料主要用途比例(按重量計(jì))第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史2007年歐洲非織造布應(yīng)用分布日本非織造材料發(fā)展情況

第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史近年日本非織造材料主要用途比例(按重量計(jì))第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史近年日本非織造材料主要用途比例(按重量計(jì))第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史近年日本非織造加工工藝比例第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史近年日本非織造加工工藝比例第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史韓國(guó)非織造材料發(fā)展情況第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史工藝生產(chǎn)線(xiàn)企業(yè)數(shù)量產(chǎn)量(萬(wàn)t)比例(%)針刺115616.1337.91化學(xué)粘合80753.4521.33熱粘合21201.8511.44紡粘1354.1725.79水刺110.31.85縫編320.050.32熔噴330.220.36合計(jì)23616716.17100世界產(chǎn)業(yè)用非織造材料發(fā)展趨勢(shì)(億USD)第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史工藝19952000200520102015平均增長(zhǎng)率(%)農(nóng)業(yè)用0.350.580.751.061.587.8建筑用7.559.5311.4613.2316.754.1服裝用3.154.265.376.387.334.3土工布1.102.233.295.758.5210.8家庭用5.267.8211.0715.2720.307.0工業(yè)用13.2719.1524.6731.4939.115.6醫(yī)用9.0615.9622.8730.1139.887.7汽車(chē)用4.735.455.375.555.700.9環(huán)保用3.355.387.079.5512.446.8包裝用0.912.424.487.0810.4113.0防護(hù)用0.761.722.663.935.7410.7運(yùn)動(dòng)用0.090.220.370.560.8211.5合計(jì)46.2469.3692.36120.40156.166.3(四)中國(guó)非織造材料工業(yè)的發(fā)展概況

中國(guó)非織造布研究和生產(chǎn)始于1958年，發(fā)展至2009年，生產(chǎn)企業(yè)已超過(guò)1000家，現(xiàn)有紡粘、熔噴、水刺、針刺、熱粘合以及化學(xué)粘合法等各類(lèi)非織造布專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)接近2100條，年生產(chǎn)能力超過(guò)200萬(wàn)噸，2009年非織造材料產(chǎn)量達(dá)到150萬(wàn)噸。

第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史中國(guó)大陸非織造加工工藝2006年與2008年的對(duì)比第一章緒論§1-2非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史工藝生產(chǎn)線(xiàn)數(shù)(條)年生產(chǎn)能力(萬(wàn)噸)產(chǎn)量(萬(wàn)噸)200620082006200820062008針刺34580012.96457.2823熱粘合16922011.0414.26.8612化學(xué)粘合30660017.13358.8213紡粘28707.53244.7326.74熔噴86900.731.20.341.5水刺10181.830.353.6漿粕氣流成網(wǎng)1.21.60.483.2濕法101211.20.40.6合計(jì)1015210053.6913029.2783.46中國(guó)產(chǎn)業(yè)用紡織品2003年產(chǎn)量數(shù)與2010年預(yù)測(cè)數(shù)(單位：萬(wàn)噸)2003年2010年2003年2010年骨架材料2330農(nóng)用710蓬帆布3540過(guò)濾用208漁業(yè)用2225國(guó)防用4.45造紙用1.53建筑用4.613合成革基布31.530醫(yī)療衛(wèi)生2825工業(yè)用氈瓦7.47包裝用2225運(yùn)輸用930體育用66防護(hù)服912繩、帶、纜9.510土工布710絕緣隔音68三、非織造工藝的技術(shù)特點(diǎn)1.多學(xué)科交叉突破傳統(tǒng)紡織原理，綜合了紡織、化工、塑料、造紙以及現(xiàn)代物理學(xué)、化學(xué)等學(xué)科的知識(shí)。2.工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，勞動(dòng)生產(chǎn)率高。3.生產(chǎn)速度高，產(chǎn)量高。4.可應(yīng)用纖維范圍廣。5.工藝變化多，產(chǎn)品用途廣。6.資金規(guī)模大，技術(shù)要求高。第一章緒論§1-２非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史第一章緒論§1-２非織造基本原理及發(fā)展簡(jiǎn)史

生產(chǎn)方法機(jī)型相對(duì)生產(chǎn)速度機(jī)織針織非織造造紙自動(dòng)有梭織布機(jī)無(wú)梭織布機(jī)緯編大圓機(jī)高速經(jīng)編機(jī)縫編機(jī)針刺機(jī)（４ｍ工作寬度）針刺機(jī)（特寬幅）粘合法生產(chǎn)線(xiàn)熱軋法生產(chǎn)線(xiàn)紡絲成網(wǎng)法生產(chǎn)線(xiàn)濕法生產(chǎn)線(xiàn)高速造紙生產(chǎn)線(xiàn)1102871901253606001800200~20002300~1000040000~100000第一章緒論§1-3非織造材料的結(jié)構(gòu)與性能一、非織造材料與傳統(tǒng)紡織品的結(jié)構(gòu)差異傳統(tǒng)紡織品結(jié)構(gòu)特征：1、構(gòu)成主體是紗線(xiàn)(或長(zhǎng)絲)2、經(jīng)交織或編織形成規(guī)則的幾何結(jié)構(gòu)

機(jī)織物針織物

非織造材料結(jié)構(gòu)特征：

1、構(gòu)成主體是纖維(呈單纖維狀態(tài))

2、由纖維組成網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)

3、必須通過(guò)化學(xué)、機(jī)械、熱學(xué)等加固手段使該結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和完整。第一章緒論§1-3非織造材料的結(jié)構(gòu)與性能二、非織造材料的結(jié)構(gòu)模型第一章緒論§1-3非織造材料的結(jié)構(gòu)與性能

理想結(jié)構(gòu)模型點(diǎn)狀結(jié)構(gòu)模型片狀結(jié)構(gòu)模型團(tuán)狀結(jié)構(gòu)模型三、非織造材料的特點(diǎn)

1、介于傳統(tǒng)紡織品、塑料、皮革和紙四大柔性材料之間的材料。

2、非織造材料的外觀、結(jié)構(gòu)多樣性結(jié)構(gòu)：纖維排列(1)纖維呈二維排列的單層薄網(wǎng)幾何結(jié)構(gòu)(2)纖維呈三維排列的網(wǎng)絡(luò)幾何結(jié)構(gòu)纖維結(jié)合(1)纖維與纖維纏繞而形成的纖維網(wǎng)架結(jié)構(gòu)(2)纖維與纖維之間在交接點(diǎn)相粘合的結(jié)構(gòu)(3)由化學(xué)粘合劑將纖維交接點(diǎn)予以固定的纖維網(wǎng)架結(jié)構(gòu)外觀:布狀、網(wǎng)狀、氈狀、紙狀等。第一章概論§1-3非織造材料的結(jié)構(gòu)與性能

3、非織造材料性能的多樣性手感剛?cè)嵝?；機(jī)械性能；材料密度；纖維粗細(xì)；過(guò)濾性能；吸收性能；透通性……根據(jù)非織造材料的用途，來(lái)設(shè)計(jì)材料的性能，進(jìn)而選擇確定相應(yīng)的工藝技術(shù)和原料。第一章緒論§1-3非織造材料的結(jié)構(gòu)與性能

非織造材料的主要用途有：

醫(yī)用衛(wèi)生非織造材料；服裝用非織造材料；日常生活用非織造材料；工業(yè)用非織造材料；農(nóng)業(yè)用非織造材料；國(guó)防用非織造材料等。第一章緒論§1-4非織造材料主要用途個(gè)人衛(wèi)生產(chǎn)品醫(yī)療保健產(chǎn)品家用裝飾產(chǎn)品居家用產(chǎn)品農(nóng)用材料車(chē)用材料車(chē)用材料過(guò)濾材料過(guò)濾材料電器電子行業(yè)用材包裝材料服用產(chǎn)品鞋帽仿皮革材料休閑、旅行用產(chǎn)品環(huán)保用材料建筑用材料土工合成材料未使用土工合成材料使用土工合成材料土工合成材料土工合成材料第一章緒論§1-4非織造材料主要用途本世紀(jì)非織造材料發(fā)展及應(yīng)用的主要趨勢(shì)·生態(tài)化·其他領(lǐng)域最新技術(shù)成果的綜合應(yīng)用·大量向其他領(lǐng)域滲透第一章緒論思考題1、

試說(shuō)明非織造材料與其他四大柔性材料的相互關(guān)系。2、

從廣義上講，非織造工藝過(guò)程由哪些步驟組成？3、

試闡述非織造工藝的技術(shù)特點(diǎn)。4、

試按我國(guó)國(guó)標(biāo)給非織造材料給予定義。5、

試根據(jù)成網(wǎng)或加固方法，將非織造材料進(jìn)行分類(lèi)。6、

試闡明非織造材料的特點(diǎn)。7、

試列出非織造材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域。8、

試分析周?chē)姆强椩觳牧辖Y(jié)構(gòu)、性能。

非織造用纖維原料

一、纖維作為非織造材料的主體成分在粘合法非織造材料、針刺法非織造材料、水刺法非織造材料、紡絲成網(wǎng)法等非織造材料中，纖維以網(wǎng)狀構(gòu)成非織造材料的主體，纖維在這些非織造材料中的比重要占到一半以上甚至百分之百。

§2-1纖維在非織造材料中的作用二、纖維作為非織造材料的纏結(jié)成分

在針刺法非織造材料、水刺法非織造材料以及無(wú)紗線(xiàn)纖網(wǎng)型縫編法非織造材料中，部分纖維以纖維束鍥柱形式或線(xiàn)圈狀結(jié)構(gòu)起加固纖網(wǎng)的作用。

§2-1纖維在非織造材料中的作用三、纖維作為非織造材料的粘合成分在大多數(shù)熱粘合非織造材料中，加入纖網(wǎng)的熱熔性纖維在熱粘合時(shí)全部或部分熔融，形成纖網(wǎng)中的熱熔粘合加固成分。

在溶劑粘合法非織造材料中，部分纖維在溶劑作用下溶解或膨潤(rùn)，起到與其它纖維相互粘合的作用。

§2-1纖維在非織造材料中的作用四、纖維既作非織造材料的主體，同時(shí)又作非織造材料的熱熔粘合成分

§2-1纖維在非織造材料中的作用在雙組份纖維熱熔粘合法非織造材料中，雙組份纖維的高熔點(diǎn)組份(通常為芯)作為非織造材料的主體，低熔點(diǎn)組份(通常為殼)在纖維交叉處熔融粘結(jié)，由此，雙組份纖維既作非織造材料的主體，同時(shí)又作非織造材料的熱熔粘合成分。

一、纖維表觀性狀對(duì)非織造材料性能的影響1、纖維長(zhǎng)度及長(zhǎng)度分布2、纖維線(xiàn)密度3、纖維卷曲度4、纖維截面形狀5、纖維表面摩擦系數(shù)

§2-2纖維與非織造材料性能的關(guān)系

§2-2纖維與非織造材料性能的關(guān)系二、纖維的物理機(jī)械性能、化學(xué)性能對(duì)非織造材料性能的影響纖維的機(jī)械性能(包括斷裂強(qiáng)力和伸長(zhǎng)、初始模量、彈性恢復(fù)性等)纖維的吸濕性纖維的熱學(xué)性能纖維的化學(xué)性能1、纖維的物理機(jī)械性能浸漬粘合法非織造材料與其采用纖維的應(yīng)力－應(yīng)變曲線(xiàn)相似。

§2-2纖維與非織造材料性能的關(guān)系σεσε浸漬粘合法非織造材料纖維聚酰胺纖維粘膠纖維羊毛聚酰胺纖維粘膠纖維羊毛浸漬粘合法非織造材料應(yīng)力－應(yīng)變曲線(xiàn)與粘合劑應(yīng)力－應(yīng)變曲線(xiàn)的比較。

§2-2纖維與非織造材料性能的關(guān)系σεσε浸漬粘合法非織造材料粘合劑聚丙烯酸乙酯粘合劑丁腈粘合劑丁腈聚丙烯酸乙酯聚丙烯酸丁酯纖維強(qiáng)度利用系數(shù)可用下式來(lái)表示：

§2-2纖維與非織造材料性能的關(guān)系式中：K－纖維強(qiáng)度利用系數(shù)

σp－非織造材料的強(qiáng)度

σB－單纖維強(qiáng)力

m－通過(guò)非織造材料1cm2截面的纖維根數(shù)通常，粘合法非織造材料的纖維強(qiáng)度利用系數(shù)不超過(guò)20%，針刺法非織造材料的纖維強(qiáng)度利用系數(shù)可達(dá)30%，而普通機(jī)織物的纖維強(qiáng)度利用系數(shù)高達(dá)40~50%。2、纖維的吸濕性

§2-2纖維與非織造材料性能的關(guān)系纖維類(lèi)型回潮率%(空氣溫度20℃，相對(duì)濕度65%)棉苧麻細(xì)羊毛桑蠶絲普通粘膠富強(qiáng)粘膠聚酰胺6聚酰胺66聚酯聚丙烯腈聚乙烯醇聚丙烯7~82~1315~178~913~1512~143.5~54.2~4.50.4~0.51.2~24.5~503、纖維的熱學(xué)性能

§2-2纖維與非織造材料性能的關(guān)系纖維類(lèi)型軟化點(diǎn)（℃）熔點(diǎn)（℃）分解點(diǎn)（℃）玻璃化溫度（℃）棉羊毛蠶絲聚酰胺6聚酰胺66聚酯聚丙烯腈聚乙烯醇聚丙烯聚氯乙烯聚乙烯—

—

—

180225235~240190-240干態(tài)220~230熱水110~118145-15090-100110-115—

—

—215253256—

—

163-175200125-130150135150—

—

—280-300—

310—

—

—

—47.658280.90908582二、纖維特性對(duì)非織造材料性能的影響規(guī)律

(一)細(xì)度和長(zhǎng)度細(xì)度↓長(zhǎng)度↑→非織造材料強(qiáng)度↑(二)卷曲度纖維卷曲度影響抱合力、彈性、壓縮回彈性。(三)纖維截面形狀過(guò)濾材料采用多葉截面，孔徑↓，表面積↑，非織造材料強(qiáng)度↑。(四)表面光滑程度影響強(qiáng)度，影響加工工藝性，如靜電、針刺力等。(五)吸濕性影響加工工藝性，如靜電、粘合劑擴(kuò)散等。

§2-2纖維與非織造材料性能的關(guān)系纖維截面形狀

§2-2纖維與非織造材料性能的關(guān)系一、天然纖維與化學(xué)纖維的比較：

多數(shù)化學(xué)纖維的物理機(jī)械性能高于天然纖維。天然纖維和部分化學(xué)纖維具有可降解性。化學(xué)纖維含雜少，可簡(jiǎn)化纖維準(zhǔn)備工序。差別化、功能性的化學(xué)纖維可滿(mǎn)足非織造材料的特殊要求?；瘜W(xué)纖維細(xì)度、長(zhǎng)度的一致性較好，并可按非織造生產(chǎn)工藝的要求進(jìn)行控制。

§2-3纖維選用的原則纖維原料對(duì)非織造材料性能的影響

§2-3纖維選用的原則纖維類(lèi)型積極作用消極作用聚酯變形回復(fù)性良好，熱定型性良好，耐磨性強(qiáng)，彈性高，干濕強(qiáng)度高，快干，電絕緣性強(qiáng)。起球傾向大，易產(chǎn)生靜電荷積聚，不耐堿。聚丙烯耐磨性好，變形回復(fù)性好，耐腐蝕性強(qiáng)，耐化學(xué)性好，防霉，價(jià)廉，比重小。易老化，不吸濕，染色困難。聚酰胺干、濕強(qiáng)度高、耐沾污性好，快干，彈性高、耐磨性強(qiáng)。耐光度差，起球傾向大，不耐酸。聚乙烯醇有一定吸濕性，耐磨性強(qiáng)，強(qiáng)度高，耐堿性較強(qiáng)。染色較困難聚丙烯腈彈性強(qiáng)，手感柔軟，蓬松度好，日曬牢度高，耐磨性強(qiáng)，耐化學(xué)性強(qiáng)，保暖性強(qiáng)。易起球粘膠纖維干強(qiáng)度高，懸垂性?xún)?yōu)良，吸濕性強(qiáng)，不起球，易清潔。濕強(qiáng)度低棉耐磨性較強(qiáng)，干、濕強(qiáng)度較高，手感柔軟，易粘合，吸濕性好。彈性差，變形回復(fù)性差，易折皺，纖維均勻性差。羊毛蓬松度高，彈性強(qiáng)，手感柔軟，保暖性強(qiáng)，吸濕性強(qiáng)。有起球現(xiàn)象，耐磨性差。二、纖維選用的原則

(一)非織造材料的性能要求如強(qiáng)度、工作溫度、老化性能、耐化學(xué)品性能、顏色等。(二)工藝與設(shè)備的適應(yīng)性包括氣流成網(wǎng)、梳理機(jī)、熱粘合工藝等。纖維靜電電位序列：羊毛、聚酰胺、粘膠、棉、絲、醋酸纖維、聚乙烯醇纖維、聚酯纖維、聚丙烯腈纖維、聚氯乙烯纖維、聚乙烯纖維、聚四氟乙烯纖維。靜電電位差別大的纖維相混，可減少靜電。(三)產(chǎn)品的成本采用價(jià)值工程原理，以最小的成本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能。

§2-3纖維選用的原則三、按非織造材料的用途選擇纖維原料

服裝襯：聚酯，聚酰胺，粘膠保暖絮片：聚酯(中空，三維卷曲)，聚丙烯腈服裝面料：聚酯人造毛皮：聚丙烯腈毛毯：羊毛，聚丙烯腈窗簾：聚酯地毯：聚酯，聚丙烯，聚酰胺墻布：聚酯衛(wèi)生巾和尿片包覆布：聚丙烯，ES纖維，棉手術(shù)衣：聚丙烯，木漿纖維，粘膠繃帶和敷料：棉，粘膠合成革基布：聚酯，聚酰胺內(nèi)底革：聚酯，粘膠，聚氯乙烯纖維

§2-3纖維選用的原則土工合成材料：聚酯，聚丙烯，聚酰胺，聚乙烯醇過(guò)濾材料：聚酯，聚丙烯，棉，耐高溫纖維等吸油材料：聚丙烯，天然秸桿材料電器絕緣材料：聚酯，聚丙烯隔音材料：聚丙烯，聚乙烯醇，廢纖維隔熱材料：棉，粘膠，麻纖維，廢纖維包裝材料：聚乙烯，廢纖維，聚酯，聚酰胺拋光材料：聚酰胺，麻纖維書(shū)籍布：聚酯，聚酰胺，聚乙烯造紙毛毯：聚酰胺，羊毛

§2-3纖維選用的原則纖維的分類(lèi)

一般分為以下三大類(lèi)：(1)天然纖維包括棉、木棉、椰殼纖維、甲殼質(zhì)纖維、海藻纖維、苧麻、黃麻、亞麻、羊毛、絲等。(2)化學(xué)纖維包括粘膠、聚酯、聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯腈及其它纖維。(3)無(wú)機(jī)纖維包括玻璃纖維、碳纖維、金屬纖維、陶瓷纖維、石棉纖維等。

§2-4非織造常用纖維

一、聚丙烯纖維定義：由聚丙烯熔融紡絲制得，又稱(chēng)丙綸，簡(jiǎn)寫(xiě)為PP。性能：斷裂強(qiáng)度2.6~5.7cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)20~80%，初始模量18~35cN/dtex，密度為0.90~0.91g/cm3(相當(dāng)聚酰胺的80%，聚酯的70%)，軟化點(diǎn)140~150℃，熔點(diǎn)163~175℃左右，制成產(chǎn)品后比較厚實(shí)，干和濕強(qiáng)度好，耐磨性好，不起球，變形回復(fù)性好，耐化學(xué)品好，耐霉性好，絕緣性好，吸濕性極低，無(wú)毒性，表面虹吸作用強(qiáng)，不耐日曬。用途較廣，如土工合成材料、地毯、手術(shù)衣、手術(shù)罩布、嬰兒尿片和婦女衛(wèi)生巾包覆材料、吸油材料、過(guò)濾材料、保暖材料、隔音材料、揩布等。

§2-4非織造常用纖維

二、聚酯纖維定義：化學(xué)名稱(chēng)為聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，又稱(chēng)滌綸，簡(jiǎn)寫(xiě)為PET或PES。性能：斷裂強(qiáng)度4.2~5.7cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)35~50%，初始模量22~44cN/dtex，密度為1.38g/cm3，軟化點(diǎn)235~240℃，熔點(diǎn)256℃左右，變形回復(fù)性好，耐磨性好，彈性好，強(qiáng)力高，絕緣性好，易起球，易產(chǎn)生靜電，耐酸不耐強(qiáng)堿，老化性能較好。非織造工藝中常用截面為圓形、三角形、扁帶形、中空?qǐng)A形等，通常適用于絕緣材料、保暖絮片、墻布、服裝襯基布、屋頂防水材料、土工合成材料等。

§2-4非織造常用纖維

高收縮聚酯纖維

§2-4非織造常用纖維

三、聚酰胺纖維定義：通常由聚酰胺6熔融紡絲制得，又稱(chēng)尼龍纖維，簡(jiǎn)寫(xiě)為PA。性能：斷裂強(qiáng)度3.8~6.2cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)25~60%，濕態(tài)斷裂強(qiáng)度3.2~5.5cN/dtex，濕態(tài)斷裂伸長(zhǎng)27~63%，初始模量7~26cN/dtex，密度為1.14g/cm3，軟化點(diǎn)180℃，熔點(diǎn)220℃左右，綜合性能良好，彈性好，懸垂性好，價(jià)格高，易起球起毛，耐日曬牢度差，耐堿不耐強(qiáng)酸，摩擦系數(shù)大。主要用于服裝襯基布、造紙毛毯、地毯、合成革基布、拋光材料等。

§2-4非織造常用纖維

四、聚乙烯醇纖維定義：濕紡制得的聚乙烯醇縮甲醛纖維，又稱(chēng)維綸。性能：斷裂強(qiáng)度4.0~5.7cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)12~26%，濕態(tài)斷裂強(qiáng)度2.8~4.6cN/dtex，濕態(tài)斷裂伸長(zhǎng)12~26%，初始模量22~62cN/dtex，密度為1.26~1.30g/cm3，干態(tài)軟化點(diǎn)220~230℃，水中軟化點(diǎn)110℃左右，干強(qiáng)好，濕強(qiáng)低，耐磨性好，耐堿性好，吸濕性較好，彈性較差，染色較困難，不耐強(qiáng)酸。與聚丙烯纖維混和后可生產(chǎn)土工合成材料，水溶性纖維可用于繡花基布、用即棄材料等。

§2-4非織造常用纖維

五、聚丙烯腈纖維定義：由丙烯腈和其它單體共聚而成，濕紡或干紡成形。性能：斷裂強(qiáng)度2.5~4.0cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)25~50%，濕態(tài)斷裂強(qiáng)度1.9~5.5cN/dtex，濕態(tài)斷裂伸長(zhǎng)25~60%，初始模量22~55cN/dtex，密度為1.17g/cm3，軟化點(diǎn)190~240℃，分解點(diǎn)280~300℃，強(qiáng)力較高，彈性好，耐光性好，染色性好，蓬松性較好，易起毛起球，耐磨性較差。主要用于生產(chǎn)保暖絮片、人造毛皮、毛毯等。

§2-4非織造常用纖維

六、棉纖維性能：纖維細(xì)度一般為1~2dtex，長(zhǎng)度為25~36mm，斷裂強(qiáng)度2.6~4.3cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)7~12%，濕態(tài)斷裂強(qiáng)度2.9~5.6cN/dtex，初始模量60~82cN/dtex，分解點(diǎn)150℃，截面為中空腎狀，縱向自然卷曲，吸濕性很好，濕強(qiáng)力比干強(qiáng)力高10%左右。棉纖維含有較多的雜質(zhì)，除雜脫漂后可用于醫(yī)衛(wèi)非織造材料，白度應(yīng)大于80%，殘硫量應(yīng)小于8mg/100g。

§2-4非織造常用纖維

七、粘膠纖維定義：由纖維素組成，濕紡成形，簡(jiǎn)寫(xiě)為VIS。性能：斷裂強(qiáng)度2.2~2.7cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)16~22%，濕態(tài)斷裂強(qiáng)度1.2~1.8cN/dtex，濕態(tài)斷裂伸長(zhǎng)21~29%，初始模量26~62cN/dtex，密度為1.5~1.52g/cm3，分解點(diǎn)150℃，強(qiáng)力較低，吸濕性良好，不起球，濕強(qiáng)力更低，耐磨性差，彈性較差，手感較差。粘膠纖維已開(kāi)發(fā)出許多新品種，如高卷曲、高濕強(qiáng)、高吸濕等，常用于醫(yī)衛(wèi)材料，和其它纖維混和后用于服裝襯基布、合成革基布、食品過(guò)濾材料等。

§2-4非織造常用纖維

奧地利Lenzing公司粘膠纖維生產(chǎn)流程

§2-4非織造常用纖維

八、麻纖維苧麻纖維性能：纖維細(xì)長(zhǎng)，斷裂強(qiáng)度4.9~5.7cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)1.5~2.3%，濕態(tài)斷裂強(qiáng)度5.1~6.8cN/dtex，濕態(tài)斷裂伸長(zhǎng)2.0~2.4%，初始模量176~220cN/dtex，吸濕性很好，剛性好，硬挺性好，但抱合力較小。主要用于生產(chǎn)地毯基布、拋光材料、襯里和建筑用隔音隔熱材料等。

§2-4非織造常用纖維

黃麻纖維

§2-4非織造常用纖維

大麻纖維

§2-4非織造常用纖維

九、羊毛纖維

性能：斷裂強(qiáng)度0.9~1.5cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)25~35%，濕態(tài)斷裂強(qiáng)度0.67~1.43cN/dtex，濕態(tài)斷裂伸長(zhǎng)25~50%，初始模量8.5~22cN/dtex，分解點(diǎn)135℃，天然卷曲，彈性好，手感豐滿(mǎn)，保暖性好，吸濕性強(qiáng)，光澤柔和，染色性好，具有獨(dú)特的縮絨性，但價(jià)格高。主要用于生產(chǎn)高級(jí)地毯、造紙毛毯等。

§2-4非織造常用纖維

十、Lyocell纖維

采用溶劑法生產(chǎn)的一種新型的纖維素纖維，纖維素直接溶解在有機(jī)溶劑中，經(jīng)過(guò)濾、脫泡等工序后擠壓紡絲，凝固后成為纖維素纖維，具有完整的圓形截面和光滑的表面結(jié)構(gòu)，具有較高的聚合度。

Lyocell纖維既具有纖維素的優(yōu)點(diǎn)，如吸濕性、抗靜電性和染色性，又具有普通合成纖維的強(qiáng)力和韌性。其干強(qiáng)達(dá)到4.2cN/dtex，與普通聚酯纖維相近，濕強(qiáng)僅比干強(qiáng)低15%左右，仍保持較高的強(qiáng)度。該纖維生產(chǎn)時(shí)不污染環(huán)境，自身可生物降解，故可稱(chēng)為“綠色纖維”。

§2-4非織造常用纖維

Lyocell纖維的性能對(duì)比

§2-4非織造常用纖維

Lyocell纖維非織造材料的性能對(duì)比。

§2-4非織造常用纖維

十一、椰殼纖維長(zhǎng)度為15~33cm，直徑為0.05~0.3mm，剛度大，彈性好。采用針刺工藝可以加工成用于沙發(fā)、汽車(chē)座墊及彈簧軟墊、厚床墊、運(yùn)動(dòng)墊的填料。

§2-4非織造常用纖維

十二、蠶絲具有良好的伸長(zhǎng)、彈性和吸濕性，細(xì)而柔軟、平滑、光澤好等優(yōu)點(diǎn)。非織造工業(yè)中僅用其絲絹下腳料生產(chǎn)一些特殊的濕法和水刺非織造材料。

§2-4非織造常用纖維

十三、廢纖維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(kāi)花處理形成的廢纖維。廢纖維主要用于填料、包裝材料、隔音隔熱材料、絮墊等產(chǎn)品。

§2-4非織造常用纖維

一、可溶性粘結(jié)纖維

可溶性粘結(jié)纖維在熱水或水蒸汽中產(chǎn)生軟化、熔融現(xiàn)象，干燥后使纖網(wǎng)內(nèi)纖維之間粘合。該類(lèi)纖維通常由多種聚合物共聚而成，如日本開(kāi)發(fā)的EfpakalL90纖維為50%聚氯乙烯與50%聚乙烯醇共聚，在90℃熱水中聚乙烯醇部分溶解，而聚氯乙烯部分軟化、粘合。德國(guó)Enka公司的N40纖維為共聚酰胺，在過(guò)熱蒸汽或190℃干燥熱風(fēng)中可熔融。

§2-5非織造用特種纖維二、熱熔粘結(jié)纖維熔融紡絲制成的合成纖維均可作為熱熔粘結(jié)纖維用于熱粘合法非織造材料的生產(chǎn)。但某些纖維的熔點(diǎn)較高，生產(chǎn)能耗大，熱收縮大，不適合作熱熔粘結(jié)纖維。由此國(guó)內(nèi)外先后開(kāi)發(fā)了一些低熔點(diǎn)的熱熔粘結(jié)纖維。對(duì)低熔點(diǎn)的熱熔粘結(jié)纖維的要求：熔點(diǎn)低軟化溫度范圍大熱收縮小

§2-5非織造用特種纖維

§2-5非織造用特種纖維纖維類(lèi)別粘合溫度℃纖維類(lèi)別粘合溫度℃低密度聚乙烯85～115Kodel410(Eastman)85～170高密度聚乙烯126～135Dacron927,923,920(Dupont)160～180聚丙烯140～170Unitika2000,3300,4000110～200聚氯乙烯115～160HeterofilPA(ICI)雙組份220～230共聚酰胺110～140Trevira813(Hoechst)210～225聚酰胺6170～225HeterofilPES(ICI)雙組份170～230聚酰胺66220～260ESFaser(Chisso)雙組份120～150聚酯230～260Unitika2080,3380,4080雙組份110～200常用熱熔纖維及其粘合溫度

三、雙組份纖維雙組份纖維又稱(chēng)復(fù)合纖維，采用兩種聚合物同時(shí)通過(guò)復(fù)合紡絲孔成形。常見(jiàn)結(jié)構(gòu)形式有4種：并列式(sidebyside)芯殼式(mantle/core)非連續(xù)纖維芯殼式(shortfibresinamatrix)長(zhǎng)絲芯殼式(fibresofunlimitedlength)非織造工藝中使用的雙組份纖維有ES纖維、海島型纖維和桔瓣型纖維。ES纖維是一種性能優(yōu)異的熱熔粘結(jié)纖維，在纖網(wǎng)中既作主體纖維，又作粘合纖維，由日本Chisso公司開(kāi)發(fā)，國(guó)內(nèi)已有生產(chǎn)。海島型纖維和桔瓣型纖維經(jīng)化學(xué)或機(jī)械的方法可形成超細(xì)纖維。

§2-5非織造用特種纖維ES纖維由聚丙烯和高密度聚乙烯復(fù)合而成，其中高密度聚乙烯作為熱熔粘結(jié)成分，有芯殼式和并列式兩種結(jié)構(gòu)，常用結(jié)構(gòu)為芯殼式，主要性能如下：細(xì)度1.5d組份分離特性不可分離斷裂強(qiáng)度2.5~3.5g/d斷裂伸長(zhǎng)40~120%卷曲度0.1~13轉(zhuǎn)/英寸含濕率＜1%(RH60%，20℃)軟化點(diǎn)110~120℃(HDPE)/150~160℃(PP)熔點(diǎn)130℃(HDPE)/163℃(PP)熱收縮率＜5%

§2-5非織造用特種纖維熱熔粘合非織造材料采用ES纖維的優(yōu)點(diǎn)為：改善非織造材料的結(jié)構(gòu)，纖網(wǎng)內(nèi)纖維交接點(diǎn)產(chǎn)生有效、均勻的粘合作用非織造材料強(qiáng)力高熱熔粘合的溫度范圍寬，生產(chǎn)過(guò)程容易控制產(chǎn)品手感柔軟能耗低，生產(chǎn)率高

§2-5非織造用特種纖維ES纖維生產(chǎn)的非織造材料的用途

§2-5非織造用特種纖維種類(lèi)單位面積質(zhì)量(g/m2)密度(g/cm3)用途熱軋、熱熔薄型10～500.23～0.27尿布、衛(wèi)生巾面料，包裝材料，濕巾熱熔50～10000.02～0.2絮片，過(guò)濾材料，吸油氈，土工布，農(nóng)業(yè)豐收布，汽車(chē)地毯針刺熱熔100～20000.07～0.32濕法10～2000.2～0.4尿布面料，揩布，濕巾模壓法－0.07～0.32帽料，成型過(guò)濾材料，排水材料

熱熔粘合時(shí)，纖網(wǎng)中的ES纖維含量必須超過(guò)50%，薄型產(chǎn)品可采用100%的ES纖維。

§2-5非織造用特種纖維5075100熱熔纖維含量(%)7050250其它纖維含量(%)8642斷裂強(qiáng)度(kg/5cm)聚乙烯與PETPP與PETES與PETES與PPES與VIS四、超細(xì)纖維超細(xì)纖維通常是指纖維細(xì)度在0.44dtex(0.4d)以下的纖維。超細(xì)纖維生產(chǎn)方法主要有：采用復(fù)合紡絲技術(shù)先制得雙組份復(fù)合纖維，通常為海島型纖維和桔瓣型纖維，然后分離雙組份，形成超細(xì)纖維。對(duì)于海島型纖維，采用溶解法溶去“?！苯M份，留下的“島”組份即為超細(xì)纖維，細(xì)度可達(dá)到：0.0011~0.11dtex(0.001~0.1d)對(duì)于桔瓣型纖維，可采用機(jī)械方法分離兩組份，分離后兩組份均為超細(xì)纖維，細(xì)度可達(dá)到：0.11~0.44dtex(0.1~0.4d)桔瓣型纖維也可采用堿減量處理方法，其中一個(gè)組份(通常是聚酯)被溶去。采用熔噴非織造技術(shù)，直接得到由超細(xì)纖維構(gòu)成的非織造材料，平均纖維直徑為2~5μm。

§2-5非織造用特種纖維桔瓣型纖維

§2-5非織造用特種纖維機(jī)械分裂桔瓣型纖維

§2-5非織造用特種纖維堿減量處理桔瓣型纖維海島型纖維

§2-5非織造用特種纖維堿減量處理海島型纖維五、高性能纖維具有高性能的特種纖維，如碳纖維、芳綸等。芳綸1313，商品名Nomex，強(qiáng)度4.84cN/dtex，模量132cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)17%，最高使用溫度204℃。芳綸1414，商品名Kevlar，強(qiáng)度19.36cN/dtex，模量440cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)4%，最高使用溫度232℃。聚苯并咪唑纖維，商品名PBI，強(qiáng)度4.27cN/dtex，模量137cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)10%，最高使用溫度560℃。聚砜酰胺纖維，商品名芳砜綸，強(qiáng)度3.8cN/dtex，模量54cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)17%，最高使用溫度200℃。聚四氟乙烯纖維，商品名氟綸，強(qiáng)度1.75cN/dtex，模量13.2cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)25%，最高使用溫度280℃。碳纖維(PAN)，強(qiáng)度1961~7061N/mm2，模量226~686kN/mm2，斷裂伸長(zhǎng)25%，熔點(diǎn)或分解點(diǎn)為2000～3500℃。

§2-5非織造用特種纖維六、功能性纖維與高性能纖維不同之處是，高性能纖維強(qiáng)調(diào)耐高溫、熱穩(wěn)定性以及高強(qiáng)度等性能，而功能性纖維強(qiáng)調(diào)使用功能，如：導(dǎo)電抗紫外線(xiàn)抗菌除臭吸收太陽(yáng)能

§2-5非織造用特種纖維具有抗菌性能

§2-5非織造用特種纖維無(wú)抗菌性能七、無(wú)機(jī)纖維(一)玻璃纖維圓截面，最大直徑為18μm，實(shí)際應(yīng)用主要為8～12μm，相當(dāng)于1.2~2.8dtex。生產(chǎn)超細(xì)過(guò)濾材料時(shí)，可采用1～3μm的玻璃纖維。玻璃纖維表面光滑，剛性大，易斷，碎屑會(huì)引起人體皮膚過(guò)敏，因此要注意生產(chǎn)勞動(dòng)保護(hù)。玻璃纖維非織造材料常用于過(guò)濾材料、隔音材料、絕熱材料以及復(fù)合材料的基材等。

§2-5非織造用特種纖維玻璃纖維纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)

§2-5非織造用特種纖維成網(wǎng)不均的玻璃纖維纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)纖維細(xì)度的比較

§2-5非織造用特種纖維纖維素纖維玻璃纖維熔噴纖維玻璃纖維非織造材料的過(guò)濾效率

§2-5非織造用特種纖維熔噴非織造材料的過(guò)濾效率

§2-5非織造用特種纖維梳理成網(wǎng)非織造材料的過(guò)濾效率

§2-5非織造用特種纖維纖維素纖維非織造材料的過(guò)濾效率

§2-5非織造用特種纖維(二)陶瓷纖維即硅酸鹽纖維，其特點(diǎn)是強(qiáng)力高，具有優(yōu)良的耐熱性，耐化學(xué)性，較柔軟，有可紡性。目前已商業(yè)化生產(chǎn)的陶瓷纖維主要有碳化硅(SiC)和Si-Ti-C-O兩種。陶瓷纖維梳理成網(wǎng)比較困難，通常采用濕法成網(wǎng)＋針刺或水刺等方法加固。

§2-5非織造用特種纖維(三)金屬纖維由金屬棒拉伸而成，生產(chǎn)成本極高。常用碳鋼纖維的直徑為75～250μm。

不銹鋼纖維制成的非織造材料可用作耐高溫過(guò)濾材料。纖網(wǎng)中混入少量的金屬纖維(占纖維總重的0.5～1.0%)，可獲得永久的抗靜電效果。

§2-5非織造用特種纖維不銹鋼纖維氈與不銹鋼粉末燒結(jié)材料、青銅粉末燒結(jié)材料的結(jié)構(gòu)比較

§2-5非織造用特種纖維青銅粉末燒結(jié)材料

不銹鋼纖維氈

不銹鋼粉末燒結(jié)材料

不銹鋼纖維氈的性能導(dǎo)電性耐高溫耐腐蝕高溫過(guò)濾防靜電電磁屏蔽

§2-5非織造用特種纖維八、木漿纖維木漿纖維系來(lái)自木材的天然纖維素纖維。70年代初美國(guó)首先利用木漿纖維中的絨毛漿短纖維制造一次性衛(wèi)生用品(婦女衛(wèi)生巾、嬰兒尿片)，因吸濕性良好和成本較低，產(chǎn)量急劇上升。干法造紙和水刺非織造工藝近年來(lái)發(fā)展迅速，也采用了大量的木漿纖維。木漿纖維的原料為原木，其中含有43～45％的纖維素，27～30％半纖維素，20～28％木質(zhì)素與3～5％的天然可提取物。

§2-5非織造用特種纖維絨毛漿纖維與造紙用木漿纖維的主要差別：絨毛漿纖維平均長(zhǎng)度為2mm，造紙用木漿纖維平均長(zhǎng)度為1mm。造紙用木漿纖維中可提取物的殘留量較大，影響其吸濕性。造紙用木漿纖維通常含水率較大，而且濕度變化較大，由此造成相應(yīng)的非織造工藝不穩(wěn)定。

§2-5非織造用特種纖維九、卷曲中空纖維軸向有管狀空腔的化學(xué)纖維稱(chēng)為中空纖維。按卷曲特征分為二維卷曲和三維卷曲。按組分多少分為單一型中空纖維，如滌綸中空纖維和雙組分復(fù)合型中空纖維，如滌/丙復(fù)合中空纖維。按其孔數(shù)的多少分為單孔和多孔纖維，如4孔、6孔和9孔中空纖維。中空纖維的中空度越大，材料滯留的空氣量越大，使非織造產(chǎn)品更輕便、更保暖。最常用的是滌綸三維立體卷曲中空纖維，具有彈性好、蓬松、保暖、透氣等優(yōu)點(diǎn)，是噴膠棉、仿絲面、仿羽絨等保暖絮片的主要原料。

§2-5非織造用特種纖維四孔中空纖維

§2-5非織造用特種纖維十、聚乳酸纖維(PLA)聚乳酸纖維是一種使用玉米作為原料，從中提取淀粉，經(jīng)過(guò)酶分解得到葡萄糖，再通過(guò)乳酸菌發(fā)酵后變?yōu)槿樗?，然后?jīng)過(guò)化學(xué)合成得到高純度聚乳酸，再通過(guò)熔融紡絲等加工技術(shù)生產(chǎn)出纖維，再經(jīng)干法或濕法成網(wǎng)制得非織造材料，也可由紡粘法或熔噴法直接制成非織造材料。美國(guó)CDP公司是現(xiàn)今全球最大的聚乳酸原料制造公司。鐘紡公司與島津制作所合作，于1994年發(fā)表了商品名為L(zhǎng)actron的纖維。1998年又發(fā)表了一系列以L(fǎng)actron纖維為原料的制成品，并于長(zhǎng)野冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)上展示了各式服飾。

§2-5非織造用特種纖維聚乳酸纖維(PLA)的自然循環(huán)過(guò)程

§2-5非織造用特種纖維玉米淀粉乳酸聚乳酸聚乳酸纖維應(yīng)用填埋堆肥二氧化碳+水微生物分解光合作用太陽(yáng)日光聚乳酸纖維(PLA)的應(yīng)用

§2-5非織造用特種纖維主要用途

主要產(chǎn)品

農(nóng)業(yè)、林業(yè)用防獸網(wǎng)、育苗袋、防霜防凍、防雜草袋網(wǎng)、種子袋、農(nóng)用化學(xué)品和化肥袋等漁業(yè)用魚(yú)網(wǎng)、養(yǎng)殖網(wǎng)、魚(yú)線(xiàn)、海岸網(wǎng)等工業(yè)(紙業(yè))用強(qiáng)化紙和特殊用紙、包裝材料等建筑、土木工程用土壤補(bǔ)強(qiáng)材料、土工布等食品用包裝袋、過(guò)濾網(wǎng)等醫(yī)療衛(wèi)生用尿布、個(gè)人衛(wèi)生產(chǎn)品、手術(shù)縫合線(xiàn)、紗布和海綿、用即棄衣物骨折內(nèi)固定物、防粘連膜等服裝用內(nèi)衣、外衣、運(yùn)動(dòng)服裝等家庭、裝飾用

窗簾、臺(tái)布、擦拭布、日常家居用品等

聚乳酸(PLA)長(zhǎng)絲的性能對(duì)比

§2-5非織造用特種纖維聚乳酸纖維(PLA)的性能對(duì)比

§2-5非織造用特種纖維聚乳酸紡絲成網(wǎng)非織造材料的性能

§2-5非織造用特種纖維聚乳酸纖維的降解性能

§2-5非織造用特種纖維1、試述纖維在非織造材料中的作用。2、試述纖維性能對(duì)非織造材料性能的影響。3、非織造材料選用纖維原料的原則是什么？4、從天然纖維、化學(xué)纖維、無(wú)機(jī)纖維幾個(gè)方面，列舉幾種非織造常用纖維和特種纖維，根據(jù)它們的性能討論其在非織造中的用途。

非織造成網(wǎng)工藝和原理

非織造材料生產(chǎn)的工藝流程通常為：纖維原料→成網(wǎng)前處理→成網(wǎng)→加固→后處理→成卷纖網(wǎng)質(zhì)量如單位面積質(zhì)量偏差，不勻率，纖維的配比、配色以及纖維的排列方向等，直接影響非織造材料的外觀和性能。纖網(wǎng)缺陷在后加工過(guò)程中無(wú)法加以彌補(bǔ)，有時(shí)反而擴(kuò)大和暴露。由此，成網(wǎng)技術(shù)是非織造材料生產(chǎn)技術(shù)中的關(guān)鍵。纖網(wǎng)均勻度：指纖維在纖網(wǎng)中分布的程度。通常用纖網(wǎng)不勻率(CV值)來(lái)表征纖網(wǎng)的均勻度。纖網(wǎng)定量：指纖網(wǎng)中所含纖維的質(zhì)量。通常用單位面積纖網(wǎng)質(zhì)量(g/m2)來(lái)表示。纖網(wǎng)質(zhì)量控制：維持纖網(wǎng)定量在規(guī)定的范圍內(nèi)盡可能減少定量偏差的變化范圍

纖維在纖網(wǎng)中的排列方向，一般用定向度來(lái)表示。纖維在纖網(wǎng)中呈某一方向排列數(shù)量的多少稱(chēng)為定向度。縱向(MD)：纖維順著機(jī)器輸出方向排列。橫向(CD)：纖維垂直于機(jī)器輸出方向排列。雜亂排列：纖維沿纖網(wǎng)各個(gè)方向排列。雜亂度：沿纖網(wǎng)各個(gè)方向排列的纖維數(shù)量的均勻程度。各向異性：纖網(wǎng)各個(gè)方向的物理機(jī)械性能差異很大(定向度高的纖網(wǎng))各向同性：纖網(wǎng)各個(gè)方向的物理機(jī)械性能非常相似(雜亂度高的纖網(wǎng))通常用非織造材料的縱向和橫向斷裂強(qiáng)力的比值來(lái)判斷纖網(wǎng)的定向度或雜亂度。MD:CD>>1或<<1，則纖網(wǎng)的定向度高；MD:CD≈1，則纖網(wǎng)的雜亂度高。也可以進(jìn)一步測(cè)定纖網(wǎng)其它方向(30°、45°、60°)的斷裂強(qiáng)力來(lái)進(jìn)一步表征纖網(wǎng)的雜亂度。

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備

干法成網(wǎng)的準(zhǔn)備工序主要包括纖維的混和、開(kāi)清和施加油劑。不同纖維原料的混和，除了非織造材料性能的要求，還有生產(chǎn)工藝上的要求。如熱軋粘合，各批、各包纖維所采用的壓力、溫度和速度應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，才能保證產(chǎn)品的性能。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中必須對(duì)不同化纖廠生產(chǎn)的纖維原料認(rèn)真選用、搭配、混和，同一化纖廠生產(chǎn)的各批、各包之間也有差異，需要細(xì)心檢測(cè)。

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備一、配料成份計(jì)算采用整包纖維混和時(shí)，配料成份可用下式計(jì)算：采用秤見(jiàn)重量混和時(shí)，秤見(jiàn)重量可用下式計(jì)算：某種纖維秤見(jiàn)重量(kg)=混料纖維總重量(kg)×某種纖維配料成份(%)

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備二、油劑施加

使用油劑的目的，是減少纖維的摩擦，防止纖維產(chǎn)生靜電，以達(dá)到加柔、平滑而又有良好抱合性的要求。通常在纖維開(kāi)松前，把油劑稀釋?zhuān)造F點(diǎn)狀均勻地噴灑到纖維中，再堆積24~48h，使纖維均勻上油，達(dá)到潤(rùn)濕、柔和的效果。油劑施加量太多會(huì)產(chǎn)生纖維繞刺輥、錫林和腐蝕金屬針布的問(wèn)題，一般對(duì)纖維重量的最佳油劑附著量為0.2~0.9%。

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備油劑一般包含潤(rùn)滑劑、加柔劑、抗靜電劑和乳化劑等，由于各種纖維對(duì)水的親疏性不同，所以必須采用不同的油劑。例如：滌油1號(hào)：油酸16%；三乙醇酸8%；羊毛脂2%；甘油3%；白油71%滌油73號(hào)：烷基醚硫酸鈉20%；平平加(15)30%；平平加(16)10%；十二烷基磷酸鉀鹽40%丙綸油劑：十六烷基磷酸鉀鹽55%；聚氧乙烯油酸酯11%；二甲基硅油11%；抹香鯨油23%錦油1號(hào)：油酸丁脂硫酸鹽6%；甘油3%；乳化劑OP4%；柔軟劑SG1%；水86%

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備三、混和開(kāi)松流程及設(shè)備(一)混和開(kāi)松流程混合與開(kāi)松處理是將各種成分的纖維原料進(jìn)行松解，使大的纖維塊、纖維團(tuán)離解，同時(shí)使原料中的各種纖維成分獲得均勻的混合。這一處理總的要求是混合均勻、開(kāi)松充分并盡量避免損傷纖維?？晒┗旌稀㈤_(kāi)松的設(shè)備種類(lèi)很多，必須結(jié)合纖維密度、纖維長(zhǎng)度、含濕量、纖維表面形狀等因素來(lái)選擇混合與開(kāi)松設(shè)備，設(shè)備選定后，還要根據(jù)纖維特性及對(duì)混合、開(kāi)松的要求考慮混合、開(kāi)松道數(shù)、工作元件的調(diào)整參數(shù)(如元件的隔距、相對(duì)速度)?；旌稀㈤_(kāi)松良好的纖維原料是后道高速、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的重要前提。

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備三、混和開(kāi)松流程及設(shè)備(一)混和開(kāi)松流程

1、成卷方式的開(kāi)松混合工藝路線(xiàn)這一配置屬間斷式生產(chǎn)工藝流程，生產(chǎn)線(xiàn)由園盤(pán)式抓棉機(jī)、開(kāi)松機(jī)、棉箱以及成卷機(jī)組成。最終將混合開(kāi)松的原料制成卷子，由人工將卷子放入梳理機(jī)的棉卷架，供下道加工。這種配置比較靈活，適用于同種原料，多品種非織造材料產(chǎn)品的生產(chǎn)要求，其加工的纖維范圍為1.67~6.67dtex，長(zhǎng)度38~65mm。2、稱(chēng)量式開(kāi)混聯(lián)合工藝路線(xiàn)屬連續(xù)生產(chǎn)的工藝流程，生產(chǎn)線(xiàn)由抓棉機(jī)、無(wú)回料輸送機(jī)、稱(chēng)量裝置、開(kāi)松機(jī)、棉箱以及氣流配送系統(tǒng)組成。混合、開(kāi)松后的纖維由氣流輸送和分配到后道成網(wǎng)設(shè)備的喂入棉箱中。由于采用了稱(chēng)量裝置，混料中各種成分比較準(zhǔn)確。這種工藝流程適用于加工的纖維范圍為1.67~6.67dtex，長(zhǎng)度38~65mm。

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備三、混和開(kāi)松流程及設(shè)備(一)混和開(kāi)松流程

3、與成分無(wú)關(guān)的批混合工藝路線(xiàn)該流程由德國(guó)Temafa公司開(kāi)發(fā)的，其基本原理是整批混合，將該批原料中的每一種纖維組分按要求比率稱(chēng)取，然后將整批原料的所有纖維組分，以纖維包為單位放到開(kāi)包機(jī)的傾斜喂入臺(tái)上，小于整批量10%的小組分纖維均勻地分布在其余組分中。原料經(jīng)開(kāi)包機(jī)開(kāi)松后送到第一混合倉(cāng)，水平鋪放的纖維層被取料裝置垂直地抓取，這種方法被稱(chēng)為“橫鋪直取”，可保證原料均勻混合，經(jīng)開(kāi)松機(jī)開(kāi)松后再送入第二混合倉(cāng)，再次混合，然后再經(jīng)精開(kāi)松機(jī)，精細(xì)開(kāi)松后，送入后道成網(wǎng)加工。其流程如下：整批原料各組分纖維按混合比稱(chēng)重→開(kāi)包→第一混合倉(cāng)→開(kāi)松→第二混合倉(cāng)→精開(kāi)松。該工藝路線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)是：(1)混合均勻，不受纖維種數(shù)和類(lèi)型的限制。(2)產(chǎn)量穩(wěn)定，不受纖維組分間比率的影響。(3)應(yīng)用靈活，改變整批原料成分時(shí)，不需附加設(shè)備。(4)自動(dòng)化程度高，人為影響小。

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備三、混和開(kāi)松流程及設(shè)備(二)國(guó)產(chǎn)設(shè)備和典型工藝流程混和開(kāi)松設(shè)備包括往復(fù)抓棉機(jī)、圓盤(pán)抓棉機(jī)、喂棉稱(chēng)量機(jī)、自動(dòng)稱(chēng)量機(jī)、混棉簾子開(kāi)棉機(jī)、氣動(dòng)二路配棉器、凝棉器、多倉(cāng)混棉機(jī)、開(kāi)棉機(jī)、中間喂棉機(jī)、鋸齒輥筒開(kāi)棉機(jī)、氣纖分離器、氣流棉箱喂棉機(jī)等。

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備往復(fù)抓棉機(jī)(FA006系列)該機(jī)為開(kāi)清流程的第一道工序，間歇下降的抓棉器打手隨轉(zhuǎn)塔作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)棉包作順序抓取，被抓取的纖維束經(jīng)輸棉風(fēng)機(jī)和輸棉管道，依靠前方凝棉器或風(fēng)機(jī)的抽吸，送至前方棉箱內(nèi)。適合棉纖維及76mm以下的化纖或棉與化纖混紡，產(chǎn)量1000kg/h，有效抓取寬度1720mm，最大抓取高度FA006和FA006

A為1700mm，F(xiàn)A006B為1775mm，打手形式為鋸齒刀片雙打手，堆包長(zhǎng)度基本型為21m和9m，可視需要遞增或遞減，總功率FA006和FA006

A為10.69kw，F(xiàn)A006B為10.74kw，總重量約為4000kg。FA006B具有棉包找平、分組抓棉、小車(chē)行走記憶和光電保護(hù)等功能。

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備FA006系列往復(fù)抓棉機(jī)

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備FA006系列往復(fù)抓棉機(jī)

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備圓盤(pán)抓棉機(jī)(A002D、FA002)適合于抓取棉纖維、棉型化纖和76以下的化纖，由小車(chē)、中心軸、伸縮管、地軌和外圍墻板等組成。A002D單臺(tái)使用，F(xiàn)A002可兩臺(tái)并聯(lián)使用。產(chǎn)量800kg/h，堆放棉包重量2000kg，打手轉(zhuǎn)速740rpm，刀片伸出肋條距離2.5~7.5mm，小車(chē)回轉(zhuǎn)速度A002D為1.7和2.3rpm，F(xiàn)A002為0.59~2.96rpm，地軌外徑5192mm，總高度4155mm，總重約1600kg，總功率A002D為3.8kw，F(xiàn)A002為4.17kw。

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備圓盤(pán)抓棉機(jī)

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備圓盤(pán)抓棉機(jī)

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備喂棉稱(chēng)量機(jī)(ZBG011)和自動(dòng)稱(chēng)量機(jī)(ZBG012)用于纖維混紡，喂棉稱(chēng)量機(jī)采用人工將纖維喂入喂棉簾，而自動(dòng)稱(chēng)量機(jī)由凝棉器或氣纖分離器將抓棉機(jī)抓取的纖維送至自動(dòng)稱(chēng)量機(jī)的棉箱內(nèi)，纖維經(jīng)初步開(kāi)松后落至稱(chēng)量斗中，由前方機(jī)臺(tái)控制稱(chēng)量斗是否落料，最終定量的纖維依次鋪在混棉簾子上。通常一套混和機(jī)組配置2~3臺(tái)稱(chēng)量機(jī)可供兩種或三種纖維原料混紡用。稱(chēng)量方式有電子和機(jī)械兩種形式。產(chǎn)量250kg/h，機(jī)幅1060mm，剝棉打手和均棉羅拉的直徑均為320mm，最大稱(chēng)重量1350g/次，總功率3.1kw，總重量ZBG011為2800kg，ZBG012為2100kg。

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備ZBG011喂棉稱(chēng)量機(jī)1、喂棉簾2、輸棉簾3、光電控制4、均棉羅拉5、角釘簾6、剝棉打手7、活門(mén)8、秤斗9、秤斗活門(mén)10、混棉簾子

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備ZBG012自動(dòng)稱(chēng)量機(jī)1、輸棉簾2、給棉羅拉3、光電控制4、均棉羅拉5、角釘簾6、剝棉打手7、活門(mén)8、秤斗9、秤斗活門(mén)10、混棉簾子

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備混棉簾子開(kāi)棉機(jī)(ZBG021)主要用于對(duì)不同性質(zhì)的纖維進(jìn)行混紡，由自動(dòng)稱(chēng)量機(jī)將纖維按不同混和比依次連續(xù)地鋪在混棉簾子上，并輸送至給棉羅拉，經(jīng)打手開(kāi)松混和后，由前方機(jī)臺(tái)的風(fēng)機(jī)吸走。產(chǎn)量600kg/h，機(jī)幅920mm，混棉簾子寬度900mm，打手直徑405mm，給棉羅拉直徑80mm，總功率3kw，總重量約3700kg。

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備ZBG021混棉簾子開(kāi)棉機(jī)

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備氣動(dòng)二路配棉器(FA133)采用氣動(dòng)形式將開(kāi)松的纖維按需要分配給前方機(jī)臺(tái)，兩個(gè)控制活門(mén)由連桿聯(lián)結(jié)，僅用一個(gè)氣缸和一個(gè)電控滑閥，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕。

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備凝棉器(A045B)用于開(kāi)清流程，依靠風(fēng)機(jī)和輸棉管道輸送纖維，纖維靠風(fēng)機(jī)的抽吸凝聚在塵籠表面，然后由打手從凝棉器下方剝落，并經(jīng)塵籠排除部分塵雜和短絨。在流程中不同位置應(yīng)選用不同的功率。

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備多倉(cāng)混棉機(jī)(FA022系列)適用于76mm以下的各種纖維混和，是開(kāi)清混和流程中不可缺少的設(shè)備。由棉倉(cāng)、羅拉、打手、配棉通道、混棉通道等組成。

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備機(jī)型FA022-4FA022-6產(chǎn)量(kg/h)500600機(jī)幅(mm)1400打手直徑(mm)420轉(zhuǎn)速(rpm)260，330，400260，330羅拉直徑(mm)200轉(zhuǎn)速(rpm)0.14~1.10.1，0.2，0.3輸棉風(fēng)機(jī)直徑(mm)500轉(zhuǎn)速(rpm)1200，1440，1728總功率7.7512.2長(zhǎng)×寬×高(mm)4735×2600×38055735×2600×3805

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備FA022系列多倉(cāng)混棉機(jī)

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備FA022系列多倉(cāng)混棉機(jī)

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備開(kāi)棉機(jī)(FA106A)適用于76mm以下各種纖維進(jìn)一步開(kāi)松和除雜，主要由儲(chǔ)棉箱、給棉機(jī)構(gòu)、打手及塵格等組成。打手為梳針輥筒，由多塊梳針板組成，梳理開(kāi)松能力較強(qiáng)，二分之一圓周有三角塵棒包圍，可滿(mǎn)足一定的除雜效果。產(chǎn)量600kg/h，機(jī)幅1060mm，打手直徑600mm，打手轉(zhuǎn)速540rpm，給棉羅拉直徑76mm，給棉羅拉轉(zhuǎn)速5.09~25.5rpm，總功率3.55kw，總重量約1800kg，長(zhǎng)×寬×高為1810×1650×3875mm(包括A045B凝棉器)。

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備FA106A開(kāi)棉機(jī)

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備中間喂棉機(jī)(FA031-W)適用于經(jīng)初步開(kāi)松、混和和除雜后的纖維進(jìn)一步開(kāi)松除雜，并將纖維喂給FA108E-W開(kāi)棉機(jī)或ZFA1