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文檔簡介

非織造全冊配套完整課件3第一章緒論

§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史§1-2非織造材料的定義與分類§1-3非織造材料的結(jié)構(gòu)與性能§1-4非織造材料主要用途

一、非織造技術(shù)是一門多學(xué)科交叉技術(shù)

非織造材料(Nonwovens)又稱非織造布、非織布、非織造織物、無紡織物或無紡布。非織造技術(shù)是一門源于紡織,但又超越紡織的材料加工技術(shù)。它結(jié)合了紡織、造紙、皮革和塑料四大柔性材料加工技術(shù),并充分結(jié)合和運用了諸多現(xiàn)代高新技術(shù),如計算機控制、信息技術(shù)、高壓射流、等離子體、紅外、激光技術(shù)等。非織造技術(shù)正在成為提供新型纖維狀材料的一種必不可少的重要手段,是新興的材料工業(yè)分支,無論在航天技術(shù)、環(huán)保治理、農(nóng)業(yè)技術(shù)、醫(yī)用保健或是人們的日常生活等許多領(lǐng)域,非織造新材料已成為一種愈來愈廣泛的重要產(chǎn)品。非織造產(chǎn)業(yè)被譽為紡織工業(yè)中的“朝陽工業(yè)”。

第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史

第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史非織造材料與其它四大柔性材料的相對關(guān)系皮革合成革人造麂皮紙塑料非織造材料針織物機織物濕法非織造材料膜裂法非織造材料透氣薄膜氈絮棉縫編法非織造材料二、非織造基本原理不同的非織造工藝技術(shù)具有各自對應(yīng)的工藝原理。但從宏觀上來說,非織造技術(shù)的基本原理是一致的,可用其工藝過程來描述,一般可分為以下四個過程:(1)纖維準(zhǔn)備;(2)成網(wǎng);(3)加固;(4)后整理。

第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史纖維準(zhǔn)備成網(wǎng)加固后整理三、非織造材料的發(fā)展簡史

(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古代。古代游牧民族將動物毛發(fā)加水、尿或乳精等通過腳踩、棒打等機械作用,來制作毛氈。今天的針刺法非織造材料是氈制品的延伸和發(fā)展。

據(jù)《文獻通考》記載,中國宋代有“發(fā)蠶簇,有繭聯(lián)屬自成被”的實踐活動,利用“萬蠶同結(jié)”制成過長2丈5尺,寬4尺的平板繭。從原理上將講,這種平板繭類似于今天的紡絲成網(wǎng)法非織造材料。

1942年,美國某公司生產(chǎn)了化學(xué)粘合的纖維材料,命名為“NonwovenFabrics”。第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史

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.紡織工業(yè)下腳料越來越多,需要利用。3.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)品開發(fā)的可能性。4.很多傳統(tǒng)紡織品對最終應(yīng)用場合,針對性差。第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史(二)世界非織造材料工業(yè)的發(fā)展概況第一階段:二十世紀40年代初~50年代中,萌芽期。設(shè)備大多利用現(xiàn)成的紡織設(shè)備,或適當(dāng)進行一些改造,使用天然纖維。第二階段:二十世紀50年代末~60年代末,商業(yè)化生產(chǎn)。主要采用干法技術(shù)和濕法技術(shù),大量使用化學(xué)纖維。第三階段:二十世紀70年代初~80年代末,發(fā)展重要時期。聚合法擠壓法成套生產(chǎn)線誕生。使用各種特種化纖。如低熔點纖維、熱粘接纖維、雙組分纖維、超細纖維等。第四階段:90年代初至今,全球發(fā)展期。非織造企業(yè)通過兼并、聯(lián)合、重組趨勢加強,技術(shù)更加先進,設(shè)備更加精良,生產(chǎn)能力大幅提升。

第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史世界非織造材料產(chǎn)量發(fā)展情況第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史2001年世界各地區(qū)非織造材料產(chǎn)量比例(總計385萬噸)第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史2006年世界各地區(qū)非織造材料產(chǎn)量按工藝分布第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史2000年美國熔紡melt-spun

非織造材料用途比例第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史2000年美國水刺法非織造材料用途比例第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史2000年美國熔噴法非織造材料用途比例第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史西歐主要國家(地區(qū))2000年非織造材料產(chǎn)量比例(按重量計)第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史2000年西歐非織造材料耗用纖維比例第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史2000年西歐非織造材料主要用途比例(按重量計)第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史2000年西歐非織造材料主要用途比例(按面積計)第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史2001年西歐非織造材料主要用途比例第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史2000年日本非織造材料耗用纖維比例第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史2000年日本非織造材料主要用途比例(按重量計)第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史2000年日本非織造加工工藝比例第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史2002年日本非織造材料主要用途比例(按重量計)第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史2004年日本非織造加工工藝比例第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史(三)中國非織造材料工業(yè)的發(fā)展概況

中國非織造布研究和生產(chǎn)始于1958年,發(fā)展至2007年,生產(chǎn)企業(yè)已超過1000家,現(xiàn)有紡粘、熔噴、水刺、針刺、熱粘合以及化學(xué)粘合法等各類非織造布專業(yè)生產(chǎn)線接近2100條,2002年非織造材料產(chǎn)量為63.25萬噸,2003年達到83.64萬噸,2004年中國(不包括臺灣)非織造布生產(chǎn)量達到106.3萬噸,2005年中國非織造布生產(chǎn)量達到117.7萬噸。2006年,中國非織造布總的產(chǎn)量達到139.66噸,比2005年117.7萬噸增加了21.96萬噸,年增長率達到18.66%。2006年,中國非織造布總的產(chǎn)量達到162.7噸。第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史中國大陸非織造材料產(chǎn)量發(fā)展情況第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史中國大陸非織造材料年平均增長率第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史2006年中國大陸非織造加工工藝比例第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史中國大陸各種非織造加工工藝產(chǎn)量對比(萬噸)第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史年份工藝2004200520062007針刺25.027.532.541.5紡粘36.0142.9553.3165化學(xué)粘合16.516.9418.3819.6熱粘合14.014.6415.8815.4水刺5.47.58.810熔噴1.851.912.162.2氣流成網(wǎng)4.55.016.937.2濕法1.01.31.71.8總計104.26117.75139.66162.72003年中國紡粘生產(chǎn)線條數(shù)區(qū)域分布第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史2004年中國紡粘生產(chǎn)線條數(shù)區(qū)域分布第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史2003年中國水刺工藝區(qū)域分布第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史2004年中國水刺工藝區(qū)域分布第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史中國產(chǎn)業(yè)用紡織品2003年產(chǎn)量數(shù)與2010年預(yù)測數(shù)(單位:萬噸)第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史2003年2010年2003年2010年骨架材料2330農(nóng)用710蓬帆布3540過濾用208漁業(yè)用2225國防用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運輸用930體育用66防護服912繩、帶、纜9.510土工布710絕緣隔音68297萬噸252.9萬噸中國臺灣地區(qū)非織造材料產(chǎn)量發(fā)展情況第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史中國臺灣地區(qū)非織造加工工藝比例第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史(四)非織造工藝的技術(shù)特點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。2.工藝過程簡單,勞動生產(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。第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史

1、生產(chǎn)工藝流程短。大多數(shù)的非織造布能在一條連續(xù)的生產(chǎn)線上制得,周期短,生產(chǎn)成本低。

2、產(chǎn)量高。非織造布的產(chǎn)量是傳統(tǒng)紡織工藝無法比擬的。如:自動織布機為5平方米/小時,針織大園機為20平方米/小時,而非織造布的縫編法為38平方米/小時。針刺法為125平方米/小時,粘合法為480平方米/小時,紡粘法為200-2000平方米/小時,濕法為2300-10000平方米/小時。

3、原料的選用范圍廣。在傳統(tǒng)的紡織生產(chǎn)中,尚無任何紡織加工手段對纖維原料的適應(yīng)性可與非織造布相比,許多難以用傳統(tǒng)紡織手段加工的原料如椰殼纖維、玻璃纖維、石棉纖維、陶瓷纖維、碳纖維、不銹鋼纖維、耐高溫的芳香族聚酰胺纖維等已被用于非織造布生產(chǎn),成為現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展必不可少的特殊工業(yè)用布。

4、生產(chǎn)工藝變化多、產(chǎn)品用途廣泛,通過纖維原料、成網(wǎng)方式、纖維加固方式、后整理方法的適當(dāng)選擇與組合,可以得到變化無窮的非織造布產(chǎn)品。國際上已將非織造布與深加工產(chǎn)品列入二十世紀末"改變?nèi)祟惿罟?jié)奏的新產(chǎn)品"。生產(chǎn)方法機型相對生產(chǎn)速度機織針織非織造造紙自動有梭織布機無梭織布機緯編大圓機高速經(jīng)編機縫編機針刺機(4m工作寬度)針刺機(特寬幅)粘合法生產(chǎn)線熱軋法生產(chǎn)線紡絲成網(wǎng)法生產(chǎn)線濕法生產(chǎn)線高速造紙生產(chǎn)線1102871901253606001800200~20002300~1000040000~100000第一章概論§1-1非織造基本原理及發(fā)展簡史一、非織造材料的定義

非織造材料的定義:(GB/T5709-1997)

定向或隨機排列的纖維通過摩擦、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、機織物、簇絨織物,帶有縫編紗線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、長絲或當(dāng)場形成的纖維狀物。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徑比大于300的纖維占全部質(zhì)量的50%以上,或長徑比大于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。第一章概論§1-2非織造材料的定義與分類

二、其它定義(一)通俗定義非織造材料是一種由纖維層構(gòu)成的紡織品,這種纖維層可以是梳理網(wǎng),或由紡絲方法直接成網(wǎng),或由濕法成網(wǎng),網(wǎng)中的纖維可以是雜亂排列或定向排列,已形成的纖維網(wǎng)經(jīng)過機械加固、化學(xué)粘合、或熱粘合,形成具有一定物理機械性能和外觀性能的材料。

第一章概論§1-2非織造材料的定義與分類

NonwovenFabricisafabric-likematerialmadefromlongfibers,bondedtogetherbychemical,mechanical,heatorsolventtreatment.Thetermisusedinthetextilemanufacturingindustrytodenotefabrics,suchasfelt,whichareneitherwovennorknitted.(二)INDA賦予的定義INDA(InternationalNonwovensandDisposableAssociation)

Nonwovenfabricsarebroadlydefinedaswebstructuresbondedtogetherbyfiberorfilamentsmechanically,thermallyorchemically.Theyareflat,poroussheetsthataremadedirectlyfromseparatefibersorfrommoltenplasticorplasticfilm.Theyarenotmadebyweavingorknittinganddonotrequireconvertingthefiberstoyarn.

第一章概論§1-2非織造材料的定義與分類

(三)ISO9002賦予的非織造材料定義ISO9002賦予非織造材料的定義如下:ISO9000系列是《質(zhì)量體系生產(chǎn)安裝和服務(wù)的質(zhì)量保證模式》,它提供了建立質(zhì)量體系的基本要求,也是企業(yè)進行質(zhì)量管理的基本要求。

Amanufacturedsheetorwebofdirectionallyorrandomlyorientatedfibers,bondedbyfriction,and/orcohesionand/oradhesion,excludingpaperandproductswhicharewoven,knitted,stitch-bondedincorporatingbindingyarnsorfilaments,orfeltedbywet-milling.Thefibersmaybeofnaturalorman-madeorigin.Theymaybestaple(anaturalfiber)orcontinuousfilamentsorbeformedinsite.第一章概論§1-2非織造材料的定義與分類

(四)ASTM賦予的定義ASTM(AmericanSocietyforTestingMaterials)美國材料試驗學(xué)會

ASTM成立于1898年,是世界上最早、最大的非盈利性標(biāo)準(zhǔn)制定組織之一,任務(wù)是制訂材料、產(chǎn)品、系統(tǒng)和服務(wù)的特性和性能標(biāo)準(zhǔn)及促進有關(guān)知識的發(fā)展。ASTM前身是IATM,國際試驗材料協(xié)會(InternationalAssociationforTestingMaterials)。

Astructureproducedbybondingofmechanical,chemical,thermal,orsolventmeansandthecombinationthereof.Thetermdoesnotincludepaperorfabricsthatarewoven,knitted,tuftedorthosemadebywoolorotherfeltingprocesses.第一章概論§1-2非織造材料的定義與分類

二、非織造材料的分類

非織造材料的分類方法一般基于以下兩種分類方法進行,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2、非織造材料基本加工路線一覽表

第一章概論§1-2非織造材料的定義與分類

第一章概論§1-2非織造材料的定義與分類

1)干法成網(wǎng)在干法成網(wǎng)過程中,天然纖維或化學(xué)短纖維網(wǎng)通過機械成網(wǎng)或氣流成網(wǎng)制得。(1)機械成網(wǎng)用鋸齒開棉機或梳理機(如羅拉式梳理機、蓋板式梳理機)梳理纖維,制成一定規(guī)格和面密度的薄網(wǎng)。這種纖網(wǎng)可以直接進入加固工序,也可經(jīng)過平行鋪疊或交叉折疊后再進入加固工序。(2)氣流成網(wǎng)利用空氣動力學(xué)原理,讓纖維在一定的流場中運動,并以一定的方式均勻地沉積在連續(xù)運動的多孔簾帶或塵籠上,形成纖網(wǎng)。纖維長度相對較短,最長80mm。纖網(wǎng)中纖維的取向通常很隨機,因此纖網(wǎng)具有各向同性的特點。梳理或氣流成網(wǎng)的纖維網(wǎng)經(jīng)過化學(xué)、機械、溶劑或者熱粘合等方法制得具有足夠尺寸穩(wěn)定性的非織造材料。纖網(wǎng)面密度可由30g/m2到3000g/m2。2)濕法成網(wǎng)以水為介質(zhì),使短纖維均勻地懸浮在水中,并借水流作用,使纖維沉積在透水的簾帶或多孔滾筒上,形成濕的纖網(wǎng)。濕法成網(wǎng)利用的是造紙的原理和設(shè)備。在濕法成網(wǎng)過程中,天然或化學(xué)纖維首先與化學(xué)物質(zhì)和水混合得到均一的分散溶液,稱為“漿液”?!皾{液”隨后在移動的凝網(wǎng)簾上沉積,然后,多余的水分被吸走,僅剩下纖維隨機分布形成均一的纖網(wǎng),纖網(wǎng)可按要求進行加固和后處理。非織造纖網(wǎng)面密度從10g/m2到540g/m2。3)

聚合物擠壓成網(wǎng)聚合物擠壓成網(wǎng)利用的是聚合物擠壓的原理和設(shè)備。代表性的紡絲方法有熔融紡絲,干法紡絲和濕法紡絲成網(wǎng)工藝。首先采用高聚物的熔體、濃溶液或溶解液通過噴絲孔形成長絲或短纖維。這些長絲或短纖維在移動的傳送帶上鋪放形成連續(xù)的纖網(wǎng)。纖網(wǎng)隨后經(jīng)過機械加固、化學(xué)加固或熱粘合形成非織造材料。大多數(shù)聚合物擠壓成網(wǎng)的纖網(wǎng)中,纖維長度是連續(xù)的。纖網(wǎng)面密度范圍可以從10g/m2到1000g/m2。一、機織物、針織物和非織造材料結(jié)構(gòu)比較:第一章概論§1-3非織造材料的結(jié)構(gòu)與性能

機織物針織物傳統(tǒng)紡織品結(jié)構(gòu)特征:1、構(gòu)成主體是紗線(或長絲)2、經(jīng)交織或編織形成規(guī)則的幾何結(jié)構(gòu)一、機織物、針織物和非織造材料結(jié)構(gòu)比較:第一章概論§1-3非織造材料的結(jié)構(gòu)與性能

粘合法非織造材料水刺法非織造材料非織造材料結(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、必須通過化學(xué)、機械、熱學(xué)等加固手段使該結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和完整。二、非織造材料的結(jié)構(gòu)模型第一章概論§1-3非織造材料的結(jié)構(gòu)與性能

理想結(jié)構(gòu)模型點狀結(jié)構(gòu)模型片狀結(jié)構(gòu)模型團狀結(jié)構(gòu)模型三、非織造材料的特點(一)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。不同的原料及不同的加工技術(shù)決定了非織造材料的性能,有的非織造材料像傳統(tǒng)紡織品,如水刺非織造材料;有的像紙,如干法造紙非織造材料;又有的像皮革,如非織造材料基PU革(通常,真皮以外的合成革如:PVC、PU革統(tǒng)稱為人造革或仿皮。PVC、PU都是聚氯乙烯)。第一章概論§1-3非織造材料的結(jié)構(gòu)與性能

(二)非織造材料的外觀、結(jié)構(gòu)多樣性非織造材料采用的原料、加工工藝技術(shù)的多樣性,決定了非織造材料的外觀、結(jié)構(gòu)多樣性。從結(jié)構(gòu)上看,大多數(shù)非織造材料以纖網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)為主,有纖維呈二維排列的單層薄網(wǎng)幾何結(jié)構(gòu),有纖維呈三維排列的網(wǎng)絡(luò)幾何結(jié)構(gòu),有的系纖維與纖維纏繞而形成的纖維網(wǎng)架結(jié)構(gòu),有的系纖維與纖維之間在交接點相粘合的結(jié)構(gòu),有的系由化學(xué)粘合劑將纖維交接點予以固定的纖維網(wǎng)架結(jié)構(gòu),還有的系由纖維集合體形成的幾何結(jié)構(gòu);從外觀上看,非織造材料有布狀、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

(三)非織造材料性能的多樣性由于原料選擇的多樣性,加工技術(shù)的多樣性,必然產(chǎn)生非織造材料性能的多樣性。有的材料柔性很好,有的很硬;有的材料強度很大,而有的卻很弱;有的材料很密實,而有的卻很蓬松;有的材料的纖維很粗,而有的卻很細。因此,可根據(jù)非織造材料的用途,來設(shè)計材料的性能,進而選擇確定相應(yīng)的工藝技術(shù)和原料。第一章概論§1-3非織造材料的結(jié)構(gòu)與性能

由于非織造材料的結(jié)構(gòu)多樣性、外觀多樣性、性能多樣性,它的用途廣泛??筛鶕?jù)不同應(yīng)用場合對非織造材料的性能、結(jié)構(gòu)和外觀要求,來主動地選擇原料、工藝路線、工藝參數(shù)。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;國防用非織造材料等。本世紀非織造材料發(fā)展及應(yīng)用的主要趨勢為:·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)域滲透第一章概論§1-4非織造材料主要用途

醫(yī)療保健領(lǐng)域主要應(yīng)用有手術(shù)帽、手術(shù)衣、口罩、鞋套、紗布、棉球、擦布、矯形墊、繃帶、膠帶、牙科圍巾、帷幕、包扎布、消毒包布、床單、床墊、換藥紗布、防污服、檢查服、血液及腎透析過濾材料等。醫(yī)衛(wèi)材料醫(yī)衛(wèi)材料醫(yī)衛(wèi)材料個人衛(wèi)生領(lǐng)域主要應(yīng)用有嬰兒尿布、婦女衛(wèi)生巾、衛(wèi)生棉條、茶葉袋、咖啡袋、兒童學(xué)步訓(xùn)練褲、失禁產(chǎn)品、干擦布、濕擦布、化妝和卸妝用材料、擦鏡布、暖手套、緩沖墊等;個人衛(wèi)生工業(yè)及軍事領(lǐng)域主要應(yīng)用有涂層布、過濾材料、半導(dǎo)體拋光材料、擦布、潔凈房服裝、空調(diào)過濾材料、軍用布、防彈材料、研磨材料、電纜絕緣布、增強塑料、膠帶、防護服、吸收用材料、潤滑墊、防火布、包裝材料、運輸帶、展示氈、造紙毛毯、噪聲吸收氈等;過濾材料、建筑材料領(lǐng)域主要應(yīng)用有各種氣體、液體、固體過濾材料,屋頂及瓦片基材,吸音密封材料,房屋保暖包覆材料,管道包扎材料等;過濾材料過濾材料過濾材料過濾材料巖土和水利工程領(lǐng)域針刺土工布、紡絲成網(wǎng)土工布、土工復(fù)合膜、防滲土工布和加筋土工布等主要用于土壤穩(wěn)固、排水和分離、堤壩防護、河岸防護、人工草坪、防沉積及侵蝕控制材料等。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汽車領(lǐng)域主要應(yīng)用有車廂襯墊、地毯背襯、門內(nèi)飾板面料、門內(nèi)飾板襯墊、擋泥板、后艙蓋板飾面、座椅、車頂、防滑墊、泡沫增強材料、油過濾器、空氣及其它內(nèi)燃機過濾器、車用人造革背襯、隔音隔熱材料等;車用材料車用材料建筑用材料電器電子行業(yè)用材信封及包裝材料農(nóng)業(yè)領(lǐng)域主要應(yīng)用有農(nóng)作物覆蓋、革基布、草皮防護、雜草控制、護根袋、容器、毛細管墊等;農(nóng)用材料服裝、辦公及裝飾領(lǐng)域主要應(yīng)用有襯基布、服裝和手套保暖用、胸罩和肩墊、書籍封面、信封、標(biāo)簽、軟磁盤襯、毛巾、擦布、手袋、鞋材、箱包材料等;服裝用材料鞋帽仿皮革材料休閑和旅游領(lǐng)域主要應(yīng)用有睡袋、防雨布、帳篷、人造革、行李箱、航空椅頭枕套、枕套等;休閑、旅行用產(chǎn)品家具及家用領(lǐng)域主要應(yīng)用有家具布(其中包括:護手和背靠襯墊、塵墊、防塵布、套飾布、裙邊襯、拉條、絎縫被、防塵床罩、床墊彈簧包布、床墊彈簧隔離層)、毛氈、墻布、吸音墻面覆蓋材料、裝飾背襯、枕頭、枕套、窗簾、帷幕、地毯、席夢思床墊、干擦布、濕擦布、拋光布、過濾布、吸塵器集塵袋、百潔布、抹灰布、拖把布、餐布、餐巾、熨燙氈、洗滌布等。家用裝飾材料居家用材料環(huán)保用材料第一章作業(yè)1、

試說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,非織造工藝過程由哪些步驟組成?3、

試闡述非織造工藝的技術(shù)特點。4、

除國標(biāo)中敘述的非織造材料與紙張的差異以外,非織造材料與紙張還有哪些差異?5、

試根據(jù)成網(wǎng)或加固方法,將非織造材料分類。6、

試闡明非織造材料的特點。7、

試列出非織造材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域。8、

試分析你周邊的非織造材料的結(jié)構(gòu)和性能。第二章非織造用纖維原料

§2-1纖維在非織造材料中的作用§2-2纖維與非織造材料性能的關(guān)系§2-3纖維選用的原則§2-4非織造常用纖維§2-5非織造用特種纖維一、纖維作為非織造材料的主體成分(maincomponents)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。

第二章非織造用纖維原料§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(needlepunching)非織造材料、水刺法非織造材料(spunlacednonwoven)以及無紗線纖網(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圈狀結(jié)構(gòu)起加固纖網(wǎng)的作用。第二章非織造用纖維原料§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,起到與其它纖維相互粘合的作用。第二章非織造用纖維原料§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,同時又作非織造材料的熱熔粘合成分(bicomponent,two-component)

第二章非織造用纖維原料§2-1纖維在非織造材料中的作用在雙組份ES纖維熱熔粘合法非織造材料中,雙組份纖維的高熔點組份(通常為芯)作為非織造材料的主體,低熔點組份(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,同時又作非織造材料的熱熔粘合成分。

一、纖維表觀性狀對非織造材料性能的影響1、纖維長度(length)及長度分布(distribution)2、纖維線密度(lineardensity)3、纖維卷曲度(crimpratio)4、纖維截面形狀(crosssectionalshape)5、纖維表面摩擦系數(shù)(surfacefrictioncoefficient)第二章非織造用纖維原料§2-2纖維與非織造材料性能的關(guān)系第二章非織造用纖維原料§2-2纖維與非織造材料性能的關(guān)系二、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纖維的機械性能mechanicalproperties

包括斷裂強力breakingstrength和斷裂伸長elongation、初始模量initialmodulus、彈性恢復(fù)性elasticrecovery纖維的吸濕性hygroscopicity纖維的熱學(xué)性能thermalproperties纖維的化學(xué)性能chemicalproperties1、纖維的物理機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)變曲線相似。第二章非織造用纖維原料§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纖維強度利用系數(shù)可用下式來表示:第二章非織造用纖維原料§2-2纖維與非織造材料性能的關(guān)系式中:K-纖維強度利用系數(shù)

σp-非織造材料的強度

σB-單纖維強力

m-通過非織造材料1cm2截面的纖維根數(shù)通常,粘合法非織造材料的纖維強度利用系數(shù)不超過20%,針刺法非織造材料的纖維強度利用系數(shù)可達30%,而普通機織物的纖維強度利用系數(shù)高達40~50%。2、纖維的吸濕性(空氣溫度20℃,相對濕度65%)

第二章非織造用纖維原料§2-2纖維與非織造材料性能的關(guān)系纖維類型回潮率%棉cotton苧麻ramie細羊毛wool蠶絲silk

普通粘膠rayon富強粘膠polynosic聚酰胺6polyamide6PA6聚酰胺66polyamide66PA66聚酯polyester

PET聚丙烯腈polyacrylonitrilePAN聚乙烯醇polyvinylalcoholPVA聚丙烯polypropylenePP7~82~1315~178~913~1512~143.5~54.2~4.50.4~0.51.2~24.5~503、纖維的熱學(xué)性能

第二章非織造用纖維原料§2-2纖維與非織造材料性能的關(guān)系纖維類型軟化點(℃)熔點(℃)分解點(℃)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、纖維特性對非織造材料性能的影響規(guī)律

(一)細度(線密度)和長度lineardensityandlength細度↓長度↑→非織造材料強度↑(二)卷曲度crimpratio纖維卷曲度影響抱合力、彈性、壓縮回彈性。(三)纖維截面形狀crosssection過濾材料采用多葉截面,孔徑↓,表面積↑,非織造材料強度↑。(四)表面光滑程度smoothness影響強度,影響加工工藝性,如靜電、針刺力等。(五)吸濕性hygroscopicity影響加工工藝性,如靜電、粘合劑擴散等。第二章非織造用纖維原料§2-2纖維與非織造材料性能的關(guān)系纖維截面形狀crosssection

第二章非織造用纖維原料§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?;瘜W(xué)纖維含雜少,可簡化纖維準(zhǔn)備工序。差別化、功能性的化學(xué)纖維可滿足非織造材料的特殊要求?;瘜W(xué)纖維細度、長度的一致性較好,并可按非織造生產(chǎn)工藝的要求進行控制。第二章非織造用纖維原料§2-3纖維選用的原則纖維原料對非織造材料性能的影響第二章非織造用纖維原料§2-3纖維選用的原則纖維類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,彈性高,干濕強度高,快干,電絕緣性強。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,耐化學(xué)性好,防霉,價廉,比重小。易老化,不吸濕,染色困難。聚酰胺干、濕強度高、耐沾污性好,快干,彈性高、耐磨性強。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,強度高,耐堿性較強。染色較困難聚丙烯腈彈性強,手感柔軟,蓬松度好,日曬牢度高,耐磨性強,耐化學(xué)性強,保暖性強。易起球粘膠纖維干強度高,懸垂性優(yōu)良,吸濕性強,不起球,易清潔。濕強度低棉耐磨性較強,干、濕強度較高,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,手感柔軟,保暖性強,吸濕性強。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、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)品的成本采用價值工程原理,以最小的成本實現(xiàn)產(chǎn)品的功能。第二章非織造用纖維原料§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,聚氯乙烯纖維第二章非織造用纖維原料§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,麻纖維書籍布:聚酯,聚酰胺,聚乙烯造紙毛毯:聚酰胺,羊毛第二章非織造用纖維原料§2-3纖維選用的原則纖維的分類

一般分為以下三大類:(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)無機纖維包括玻璃纖維、碳纖維、金屬纖維、陶瓷纖維、石棉纖維等。第二章非織造用纖維原料§2-4非織造常用纖維

一、聚丙烯纖維polypropylenefiber定義:由聚丙烯熔融紡絲制得,又稱丙綸,簡寫為PP。性能:斷裂強度2.6~5.7cN/dtex,斷裂伸長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140~150℃,熔點163~175℃左右,制成產(chǎn)品后比較厚實,干和濕強度好,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,無毒性,表面虹吸作用強,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、過濾材料、保暖材料、隔音材料、揩布等。第二章非織造用纖維原料§2-4非織造常用纖維

二、聚酯纖維polyester定義:化學(xué)名稱為聚對苯二甲酸乙二酯,又稱滌綸,簡寫為PET或PES。性能:斷裂強度4.2~5.7cN/dtex,斷裂伸長35~50%,初始模量22~44cN/dtex,密度為1.38g/cm3,軟化點235~240℃,熔點256℃左右,變形回復(fù)性好,耐磨性好,彈性好,強力高,絕緣性好,易起球,易產(chǎn)生靜電,耐酸不耐強堿,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、中空圓形等,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。第二章非織造用纖維原料§2-4非織造常用纖維

高收縮(highshrinkage)聚酯纖維第二章非織造用纖維原料§2-4非織造常用纖維三、聚酰胺纖維polyamidefiber定義:通常由聚酰胺6熔融紡絲制得,又稱尼龍纖維,簡寫為PA。PA6PA66性能:斷裂強度3.8~6.2cN/dtex,斷裂伸長25~60%,濕態(tài)斷裂強度3.2~5.5cN/dtex,濕態(tài)斷裂伸長27~63%,初始模量7~26cN/dtex,密度為1.14g/cm3,軟化點180℃,熔點220℃左右,綜合性能良好,彈性好,懸垂性好,價格高,易起球起毛,耐日曬牢度差,耐堿不耐強酸,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。第二章非織造用纖維原料§2-4非織造常用纖維

四、聚乙烯醇纖維polyvinylalcoholfiber定義:濕紡制得的聚乙烯醇縮甲醛纖維,又稱維綸。性能:斷裂強度4.0~5.7cN/dtex,斷裂伸長12~26%,濕態(tài)斷裂強度2.8~4.6cN/dtex,濕態(tài)斷裂伸長12~26%,初始模量22~62cN/dtex,密度為1.26~1.30g/cm3,干態(tài)軟化點220~230℃,水中軟化點110℃左右,干強好,濕強低,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。第二章非織造用纖維原料§2-4非織造常用纖維

[p?li'vainil]五、聚丙烯腈纖維polyacrylonitrilefiberPAN定義:由丙烯腈和其它單體共聚而成,濕紡或干紡成形。性能:

斷裂強度2.5~4.0cN/dtex,斷裂伸長25~50%,濕態(tài)斷裂強度1.9~5.5cN/dtex,濕態(tài)斷裂伸長25~60%,初始模量22~55cN/dtex,密度為1.17g/cm3,軟化點190~240℃,分解點280~300℃,強力較高,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。第二章非織造用纖維原料§2-4非織造常用纖維

[p?li'?kr?l?u'naitril]六、棉纖維cotton性能:纖維細度一般為1~2dtex,長度為25~36mm,斷裂強度2.6~4.3cN/dtex,斷裂伸長7~12%,濕態(tài)斷裂強度2.9~5.6cN/dtex,初始模量60~82cN/dtex,分解點150℃,截面為中空腎狀,縱向自然卷曲,吸濕性很好,濕強力比干強力高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。第二章非織造用纖維原料§2-4非織造常用纖維

七、粘膠纖維viscoserayon

定義:由纖維素組成,濕紡成形,簡寫為VIS。性能:斷裂強度2.2~2.7cN/dtex,斷裂伸長16~22%,濕態(tài)斷裂強度1.2~1.8cN/dtex,濕態(tài)斷裂伸長21~29%,初始模量26~62cN/dtex,密度為1.5~1.52g/cm3,分解點150℃,強力較低,吸濕性良好,不起球,濕強力更低,耐磨性差,彈性較差,手感較差。粘膠纖維已開發(fā)出許多新品種,如高卷曲、高濕強、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、食品過濾材料等。第二章非織造用纖維原料§2-4非織造常用纖維

八、麻纖維苧麻纖維ramie性能:纖維細長,斷裂強度4.9~5.7cN/dtex,斷裂伸長1.5~2.3%,濕態(tài)斷裂強度5.1~6.8cN/dtex,濕態(tài)斷裂伸長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。第二章非織造用纖維原料§2-4非織造常用纖維

黃麻纖維jute

第二章非織造用纖維原料§2-4非織造常用纖維

大麻纖維hempfiber第二章非織造用纖維原料§2-4非織造常用纖維

九、羊毛纖維

wool(cashmere)性能:斷裂強度0.9~1.5cN/dtex,斷裂伸長25~35%,濕態(tài)斷裂強度0.67~1.43cN/dtex,濕態(tài)斷裂伸長25~50%,初始模量8.5~22cN/dtex,分解點135℃,天然卷曲,彈性好,手感豐滿,保暖性好,吸濕性強,光澤柔和,染色性好,具有獨特的縮絨性,但價格高。主要用于生產(chǎn)高級地毯、造紙毛毯等。第二章非織造用纖維原料§2-4非織造常用纖維

十、Lyocell纖維

Amanufacturedfibermadefromwoodpulpcellulose,anenvironmentally-friendlymaterialfoundinplantscells.Itisclassifiedasasub-categoryofrayon,withasimilarsofthandanddrape,butslightlymoredurable.Ithasasubtlesheenandisverybreathable.

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溶劑中,經(jīng)過濾、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,如吸濕性、抗靜電性和染色性,又具有普通合成纖維的強力和韌性。其干強達到4.2cN/dtex,與普通聚酯纖維相近,濕強僅比干強低15%左右,仍保持較高的強度。該纖維生產(chǎn)時不污染環(huán)境,自身可生物降解,故可稱為“綠色纖維”。第二章非織造用纖維原料§2-4非織造常用纖維十一、椰殼纖維coir

[k?i?]長度為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)、汽車座墊及彈簧軟墊、厚床墊、運動墊的填料。第二章非織造用纖維原料§2-4非織造常用纖維

十二、蠶絲silk

具有良好的伸長、彈性和吸濕性,細而柔軟、平滑、光澤好等優(yōu)點。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。第二章非織造用纖維原料§2-4非織造常用纖維@

十三、廢纖維Wastefiber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行布開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。第二章非織造用纖維原料§2-4非織造常用纖維

廢纖維第二章非織造用纖維原料§2-4非織造常用纖維

一、可溶性粘結(jié)纖維

solubilityfiber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。該類纖維通常由多種聚合物共聚而成,如日本開發(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Enka恩卡公司的N40纖維為共聚酰胺,在過熱蒸汽或190℃干燥熱風(fēng)中可熔融。第二章非織造用纖維原料

§2-5非織造用特種纖維二、熱熔粘結(jié)纖維hotmeltfiber

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。由此國內(nèi)外先后開發(fā)了一些低熔點的熱熔粘結(jié)纖維。對低熔點的熱熔粘結(jié)纖維的要求:熔點低軟化溫度范圍大熱收縮小第二章非織造用纖維原料

§2-5非織造用特種纖維三、雙組份纖維bicomponent雙組份纖維又稱復(fù)合纖維,采用兩種聚合物同時通過復(fù)合紡絲孔成形。常見結(jié)構(gòu)形式有4種:并列式(sidebyside)芯殼式(mantleandcore)非連續(xù)纖維芯殼式長絲芯殼式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。海島型纖維和桔瓣型纖維經(jīng)化學(xué)或機械的方法可形成超細纖維。第二章非織造用纖維原料

§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:細度1.5d組份分離特性不可分離斷裂強度2.5~3.5g/d斷裂伸長40~120%卷曲度0.1~13轉(zhuǎn)/英寸含濕率<1%(RH60%,20℃)軟化點110~120℃(HDPE)/150~160℃(PP)熔點130℃(HDPE)/163℃(PP)熱收縮率<5%第二章非織造用纖維原料

§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)點為: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、均勻的粘合作用非織造材料強力高熱熔粘合的溫度范圍寬,生產(chǎn)過程容易控制產(chǎn)品手感柔軟能耗低,生產(chǎn)率高第二章非織造用纖維原料

§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第二章非織造用纖維原料

§2-5非織造用特種纖維種類單位面積質(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,過濾材料,吸油氈,土工布,農(nóng)業(yè)豐收布,汽車地毯針刺熱熔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,成型過濾材料,排水材料

熱熔粘合時,纖網(wǎng)中的ES纖維含量必須超過50%,薄型產(chǎn)品可采用100%的ES纖維。第二章非織造用纖維原料

§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斷裂強度(kg/5cm)聚乙烯與PETPP與PETES與PETES與PPES與VIS四、超細纖維superfinefiber

超細纖維通常是指纖維細度在0.44dtex(0.4d)以下的纖維。超細纖維生產(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,形成超細纖維。對于海島型纖維,采用溶解法溶去“?!苯M份,留下的“島”組份即為超細纖維,細度可達到:0.0011~0.11dtex(0.001~0.1d)對于桔瓣型纖維,可采用機械方法分離兩組份,分離后兩組份均為超細纖維,細度可達到: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),直接得到由超細纖維構(gòu)成的非織造材料,平均纖維直徑為2~5μm。第二章非織造用纖維原料

§2-5非織造用特種纖維雙組份纖維結(jié)構(gòu)第二章非織造用纖維原料

§2-5非織造用特種纖維桔瓣型纖維第二章非織造用纖維原料

§2-5非織造用特種纖維機械分裂桔瓣型纖維第二章非織造用纖維原料

§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第二章非織造用纖維原料

§2-5非織造用特種纖維堿減量處理海島型纖維第二章非織造用纖維原料

§2-5非織造用特種纖維堿減量處理海島型纖維非織造材料結(jié)構(gòu)第二章非織造用纖維原料

§2-5非織造用特種纖維納米級組合結(jié)構(gòu)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

諾梅克斯

,強度4.84cN/dtex,模量132cN/dtex,斷裂伸長17%,最高使用溫度204℃。芳綸1414,商品名Kevlar

凱夫拉爾

,強度19.36cN/dtex,模量440cN/dtex,斷裂伸長4%,最高使用溫度232℃。聚苯并咪唑纖維,商品名PBI,強度4.27cN/dtex,模量137cN/dtex,斷裂伸長10%,最高使用溫度560℃。聚砜酰胺纖維,商品名芳砜綸,強度3.8cN/dtex,模量54cN/dtex,斷裂伸長17%,最高使用溫度200℃。聚四氟乙烯纖維PTFE,商品名氟綸,強度1.75cN/dtex,模量13.2cN/dtex,斷裂伸長25%,最高使用溫度280℃。碳纖維,CarbonFiber強度1961~7061N/mm2,模量226~686kN/mm2,斷裂伸長25%,熔點或分解點為2000~3500℃。第二章非織造用纖維原料

§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,高性能纖維強調(diào)耐高溫、熱穩(wěn)定性以及高強度等性能,而功能性纖維強調(diào)使用功能,如:導(dǎo)電抗紫外線抗菌除臭吸收太陽能第二章非織造用纖維原料

§2-5非織造用特種纖維具有抗菌性能第二章非織造用纖維原料

§2-5非織造用特種纖維無抗菌性能七、無機纖維(一)玻璃纖維glassfiber圓截面,最大直徑為18μm,實際應(yīng)用主要為8~12μm,相當(dāng)于1.2~2.8dtex。生產(chǎn)超細過濾材料時,可采用1~3μm的玻璃纖維。玻璃纖維表面光滑,剛性大,易斷,碎屑會引起人體皮膚過敏,因此要注意生產(chǎn)勞動保護。玻璃纖維非織造材料常用于過濾材料、隔音材料、絕熱材料以及復(fù)合材料的基材等。第二章非織造用纖維原料

§2-5非織造用特種纖維玻璃纖維纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)第二章非織造用纖維原料

§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)纖維細度的比較第二章非織造用纖維原料

§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濾效率第二章非織造用纖維原料

§2-5非織造用特種纖維efficiencyoffilter

熔噴非織造材料的過濾效率第二章非織造用纖維原料

§2-5非織造用特種纖維(二)陶瓷纖維ceramic[si’r?mik]

fiber

即硅酸鹽纖維,其特點是強力高,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。第二章非織造用纖維原料

§2-5非織造用特種纖維(三)金屬纖維metalfiber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。

第二章非織造用纖維原料

§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

第二章非織造用纖維原料

§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濾防靜電電磁屏蔽第二章非織造用纖維原料

§2-5非織造用特種纖維八、木漿纖維Woodpulpfiber

木漿纖維系來自木材的天然纖維素纖維。70年代初美國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。第二章非織造用纖維原料

§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:絨毛漿纖維平均長度為2mm,造紙用木漿纖維平均長度為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。第二章非織造用纖維原料

§2-5非織造用特種纖維九、卷曲中空纖維crimp

hollowfiber

軸向有管狀空腔的化學(xué)纖維稱為中空纖維。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,是噴膠棉、仿絲面、仿羽絨等保暖絮片的主要原料。

第二章非織造用纖維原料

§2-5非織造用特種纖維四孔中空纖維第二章非織造用纖維原料

§2-5非織造用特種纖維十、聚乳酸纖維polylacticacidfiber

(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)過酶分解得到葡萄糖,再通過乳酸菌發(fā)酵后變?yōu)槿樗?,然后?jīng)過化學(xué)合成得到高純度聚乳酸,再通過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CDP公司是現(xiàn)今全球最大的聚乳酸原料制造公司。第二章非織造用纖維原料

§2-5非織造用特種纖維聚乳酸纖維(PLA)的自然循環(huán)過程

第二章非織造用纖維原料

§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日光聚乳酸纖維(PLA)的應(yīng)用第二章非織造用纖維原料

§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)用魚網(wǎng)、養(yǎng)殖網(wǎng)、魚線、海岸網(wǎng)等工業(yè)(紙業(yè))用強化紙和特殊用紙、包裝材料等建筑、土木工程用土壤補強材料、土工布等食品用包裝袋、過濾網(wǎng)等醫(yī)療衛(wèi)生用尿布、個人衛(wèi)生產(chǎn)品、手術(shù)縫合線、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、運動服裝等家庭、裝飾用

窗簾、臺布、擦拭布、日常家居用品等

聚乳酸纖維的降解性能第二章非織造用纖維原料

§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、無機纖維幾個方面,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。第二章作業(yè)第三章非織造成網(wǎng)工藝和原理

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備§3-2梳理§3-3鋪網(wǎng)§3-4氣流成網(wǎng)§3-5濕法成網(wǎng)第三章非織造成網(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)缺陷在后加工過程中無法加以彌補,有時反而擴大和暴露。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。第三章非織造成網(wǎng)工藝和原理

纖網(wǎng)三大指標(biāo)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第三章非織造成網(wǎng)工藝和原理

纖維在纖網(wǎng)中的排列方向,一般用定向度來表示。纖維在纖網(wǎng)中呈某一方向排列數(shù)量的多少稱為定向度??v向(MD):纖維順著機器輸出方向排列。橫向(CD):纖維垂直于機器輸出方向排列。雜亂排列:纖維沿纖網(wǎng)各個方向排列。雜亂度:沿纖網(wǎng)各個方向排列的纖維數(shù)量的均勻程度。第三章非織造成網(wǎng)工藝和原理

各向異性:纖網(wǎng)各個方向的物理機械性能差異很大(定向度高的纖網(wǎng))各向同性:纖網(wǎng)各個方向的物理機械性能非常相似(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力的比值來判斷纖網(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。也可以進一步測定纖網(wǎng)其它方向(30°、45°、60°)的斷裂強力來進一步表征纖網(wǎng)的雜亂度。第三章非織造成網(wǎng)工藝和原理

§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)進行調(diào)節(jié),才能保證產(chǎn)品的性能。因此,在實際生產(chǎn)中必須對不同化纖廠生產(chǎn)的纖維原料認真選用、搭配、混和,同一化纖廠生產(chǎn)的各批、各包之間也有差異,需要細心檢測。第三章非織造成網(wǎng)工藝和原理

§3-1干法成網(wǎng)前準(zhǔn)備一、配料成份計算采用整包纖維混和時,配料成份可用下式計算:采用秤見重量混和時,秤見重量可用下式計算:某種纖維秤見重量(kg)=混料纖維總重量(kg)×某種纖維配料成份(%)第三章非織造成網(wǎng)工藝和原理

§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,以達到加柔、平滑而又有良好抱合性的要求。通常在纖維開松前,把油劑稀釋,以霧點狀均勻地噴灑到纖維中,再堆積24~48h,使纖維均勻上

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