非织造技术概论重点

1产业用纺织品及非织造技术概论（一）产业用纺织品1、定义：广泛应用于工业、农牧渔业、基础建设、交通运输、医疗卫生、文娱体育、军工及尖端科学领域的纺织品，称为产业用纺织品(又称技术纺织品）。（简答）纺织品按最终用途可分为三大类：服装用（衣着用）、装饰用（家用）和产业用纺织品。2、分类（我国16类）：1农业栽培用纺织品2渔业和水产养殖用纺织品3土工织物4传动、传送、通风等管道、带、轮胎的骨架纺织品5篷盖布、帆布6工业用呢、毡、垫等7产业用线、绳、缆8革、毡、瓦等的基布9过滤材料及筛网10隔层材料及绝缘材料11包装材料12各类劳动、防护类材料13文娱、体育用品的基布14医疗卫生及妇婴保健材料15国防工业材料16其它（填空，5-6类）3、产业用纺织品和传统纺织品的区别产业用纺织品的应用领域和使用对象不同，性能要求不同，所用材料不同，加工方法和使用的设备不同，测试方法不同，使用寿命不同，价格不同；产业用纺织品与服装用、装饰用纺织品不同，产业用纺织品的外观形态多种多样，产业用纺织品最终产品大多数要经过涂层、层压或复合处理，产业用纺织品所用原料比服装用及装饰用原料范围广泛。4、产业用纺织品的应用（1）土木、建筑用纺织品；（2）.农、林、水产用纺织品；（3）医疗、卫生用纺织品；（4）过滤用纺织品；（5）交通运输用纺织品；（6）军事、国防和航天航空用纺织品；（7）体育及休闲用纺织品；（8）安全防护用纺织品；（9）封、衬垫、绝热用纺织品（二）非织造布1、非织造布定义：直接由纤维材料，不经过纺纱、织造制成的布状材料称为非织造布。2、我国对非织造布的定义：（GB/T5709-1997）定向或随机排列的纤维，通过摩擦、抱合或黏结，或者这些方法的组合而相互结合制成的片状物、纤网或絮垫制品等称为非织造布。不包括纸张等。（简答）3、工艺流程：原料准备成网加固烘燥后整理成卷（填空）4、成网方法：主要有干法成网、湿法成网、聚合物挤压法成网。（填空）（1）干法成网；（机械成网、气流成网、离心动力成网）。（2）湿法成网；（圆网法、斜网法）。（3）聚合物挤压法成网；（纺丝成网、熔喷成网、静电成网、膜裂成网）。5、技术特点（1）原料使用范围广（2）工艺过程简单、生产率高（3）生产速度快、产量高（4）工艺变化多、产品用途广（简答或填空）6、加固方法：机械加固、化学粘合和热粘合三类。（1）干法成网加固：○1机械加固—针刺法、缝编法、水刺法。○2化学粘合—浸渍法、喷晒法、泡沫法、印花法、溶剂粘合法。○3热粘合—热熔粘合法、热轧粘合法。（2）湿法成网加固：水刺法、化学粘合、热粘合。（3）聚合物挤压法成网加固：○1纺丝成网-机械加固、化学粘合、热粘合。○2熔喷成网-热粘合、自身粘合○3静电成网-热粘合、自身粘合○4膜裂成网-针刺法、热粘合（二）纤维的分类与选用1、天然纤维与化学纤维：天然纤维：植物纤维、动物纤维、矿物纤维（石棉）化学纤维（在非织造布应用占95%以上，其中涤纶、丙纶应用最多）：再生纤维（粘胶纤维等)、合成纤维(涤纶、锦纶、丙纶、腈纶、芳纶等）以及无机纤维(碳纤维、玻璃纤维及金属纤维等)22、差别化纤维定义：指在原来化学纤维成分组成的基础上进行物理的或化学的改性处理，使其在性能上获得一定程度改善的纤维称为差别化纤维。（简答）3、功能纤维异形纤维、中空纤维、阻燃纤维、止血纤维、防辐射纤维、导电纤维等。（填空）高性能纤维具有普通纤维没有的特殊功能，如高强度、高弹性模量、耐高温和密度低等，是一种优质的工程材料。1、碳纤维2、玻璃纤维（四）干法成网技术非织造布生产纤维的梳理机通常采用两类1、罗拉式梳理机（常用）和盖板式梳理机（纺纱用该类型）。普通罗拉式梳理机：纤维原料由自动抓取机定量输送到喂给帘上，经预分梳部分后，由输送帘→喂入罗拉→开松辊→开松锡林→大锡林→工作→剥取辊→大锡林→道夫→成网2、梳理单元（简答）1、大锡林2、工作辊3、剥取辊1-2之间是分梳作用（平行配置），2-3之间是剥取作用（交叉配置），3-1之间是剥取作用。∨1∨3∨2纤维循环过程：1--2--3--1梳理1.针布对纤维的分梳作用Vc＞Vf2.针布对纤维的剥取作用Vc＞Vr3.针布对纤维的提升作用Vg＞Vs3新型罗拉式梳理机：1、双道夫罗拉式梳理机；2、双锡林双道夫罗拉式梳理机；3、带有杂乱辊的罗拉式梳理机3、杂乱辊（简答）杂乱的目的：改善成品的纵、横向强力等性能的差异机械杂乱方式：杂乱辊式杂乱成网、牵伸式杂乱成网。4、梳理机任务（简答）分梳、除杂、混合、成网盖板式（产生棉条）、罗拉式（成网）5、气流成网（简答）定义：气流杂乱成网（自由飘落式、抽吸式、压入式、封闭循环式、压吸结合式）特点：6、机械铺叠成网铺网的作用：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平行式铺叠成网1、串联式2、并联式交叉铺叠成网（计算）立式铺叠成网、四帘式交叉铺叠成网、高速双帘夹持式铺叠成网成网帘铺叠纤网的层数M式中：W—道夫输出的薄网宽度（m）；V2—铺网帘往复运动的速度（m/min）；V3—成网帘的输出速度（m/min）；L----铺叠后的纤网宽度（m）。7、固网方法（化学粘合法、针刺法、热粘合法和水刺法等）化学粘合法加固：是将粘合剂通过浸渍、喷洒、印花和泡沫等方法施加到纤维网中，经过加热处理使水分蒸发、粘合剂固化，从而制成非织造布的一种方法。针刺加固（重点）针刺机构原理示意图1-压网罗拉2-纤网3-送网帘4-剥网板5-托网板6-牵拉辊7-刺针8-针板9-偏心轮10-主轴11-导向装置32vLvWM41）针刺机构简图及分析（计算）分析见作业2）刺针外形结构（填空）针叶、针腰、针柄和针尖等四部分组成3）刺针分类（填空）①普通刺针②单刺针③侧开叉针④开叉针4）针刺方式分为：单针板、双针板、多针板；上刺式、下刺式、上下异位对刺、同位对刺；环状针刺、花纹针刺等5）针刺密度（计算）分析见作业（五）热粘合加固热粘合特点（简答）：1、生产速度高2、能耗低3、产品卫生性好4、生产灵活性大1、热轧粘合加热方式：电加热型、导热油加热型、电磁感应加热型特点：电加热型：最老的加热方式，采用在轧辊内安装加热管加热。结构简单，易于维修，升温速度快，但温控精度低，加热均匀性和稳定性差，不适应宽幅热轧。导热油加热型：利用油炉对导热油进行加热，导热油经输送管送入轧辊内，不断循环对轧辊进行加热。加热温控精度较高，整个轧辊温度均匀、稳定，温度偏差小，可控制在±1℃，是目前采用较多的加热方式。但需严格密封。电磁感应加热型：轧辊温控精度高（100-260℃时可控制在±1℃），加热范围大、升温快、轧辊表面温度均匀、控温方便。2、热粘合法加固及机械粘合材料：低熔点的热熔纤维、热熔粉末、熔融裂膜网等热塑性材料。热粘合加固分为：热轧粘合法、热熔粘合法、超声波粘合法。1、点粘合：一对热轧辊，由钢质刻花辊、钢质光辊2、面粘合：光钢辊—棉辊--光钢辊三辊组合方式3、热轧机组成：热轧辊、加压油缸、冷却辊、机架及传动系统。5热熔烘燥设备（烘房）种类：圆网滚筒式烘房；平网热风穿透式烘房；红外线辐射式烘3、超声波粘合1、超声波黏合的原理和特点（简答）原理：超声波粘合法加固是一种新型的热粘合加固，它利用高频转换器，将低频电流转换成高频电流，然后再通过压电效应，通过电能—机械能转换器转换成高频机械能。高频机械能通过超声波发生器将高达18kHz以上的振动能传送给纤维网，在压力和振动频率的共同作用下使纤维网内部分子运动加剧，释放出热能，使纤维软化、熔融，从而实现对纤网的粘合。特点：采用由内向外的外加热熔融方式，即使在与大头针针头尺寸差不多的区域也能有效的粘合，因此生产的非织造布产品蓬松柔软。超声波粘合在加工一定纤维网定量的范围内速度比较高，粘合的能量稳定，耗能少，具有较大的发展潜力。（六）纺黏非织造布聚合物挤压成网：包括纺黏法（又称纺丝法）；熔喷法等。1、工艺流程（填空）聚合物切片→切片烘干→切片喂入→熔融挤压（螺杆挤压机）→纺丝→冷却拉伸→分丝铺网→纤网加固→切边→卷绕2、特点（填空）：1）工艺流程短、产量高。2）产品的机械性能好。3）产品适应面广3、牵伸形式：罗拉式机械牵伸、气流牵伸4、工艺原理：纺黏法非织造布工艺是利用化学纤维纺丝成型原理，在聚合物纺丝成型过程中，使连续长丝铺置成网，纤网经机械、化学或加热方法固结后成非织造布。5、什么叫气流牵伸（简答）（P91）利用高速、高压空气对丝条的粘性摩擦作用和气流对丝条的推动作用达到拉伸目的6、牵伸的目的（简答）：刚成型的熔纺纤维（初生纤维）强力低，伸长大，结构极不稳定，不具备纺织加工所需要的性能，必须经过拉伸，经过拉伸，初生纤维低序区的大分子沿纤维轴向的取向度提高，同时密度、结晶度等其他机构变化。取向度的提高，使纤维断裂强度显著加强，断裂伸长率下降，耐磨性和耐疲劳性也显著提高。67、螺杆挤压机1）作用：输送作用、熔融作用、混炼作用2）分段示意图（P88）：加料段、压缩段、计量段（七）熔喷法非织造布1.定义熔喷法非织造布是将螺杆挤压机挤出的高聚物熔体，通过高速（高于声速550m/s）的热空气（250-300℃及以上）或其它手段（如离心力、静电力），使高聚物受到极度拉伸而形成极细（1-10㏕）的短纤维，并凝聚到多孔（或无孔滚筒）或成网帘上形成纤网，最后经自身粘合或热粘合加固而成的非织造布，称为熔喷法非织造布2.工艺原理（参考定义）3.工艺过程（填空）：熔体准备→过滤→计量→熔体从喷丝孔挤出→熔体细流牵伸与冷却→成网4.特点：1）能耗大2）超细纤维纤网结构3）过滤、阻菌、吸附方面有突出的优点4）纤维取向度较差5）纤维强力低5.复合加工（P122）（八）湿法成网非织造布1.定义“湿法成网是由水槽悬浮的纤维沉集而制成的纤维网，再经固网等一系列加工而成的一种纸状非织造布。”即湿法非织造布是水、纤维及化学助剂在专门的成形器中脱水而制成的纤维网，经物理、化学方法固网后所获得的非织造布。2.工艺原理：以水为介质，造纸技术为基础，将纤维铺制成纤网。3.工艺流程：纤维准备→悬浮浆制备→湿法成网→加固→后处理4.悬浮桨的组成成分：纤维+分散剂+粘合剂(或粘和纤维)+湿增强剂5.制浆的目的71.疏解作用：使纤维分散成单纤维；2.水化作用：使纤维吸水后润胀，使浆粕形成胶体状；3.帚化作用：使纤维表面起毛，增加比表面，有利于纤维间的缠结；4.混合作用：使不同纤维和粘合剂、化学助剂充分混合。（九）水刺法加固工艺及机械1.工艺流程：纤维准备→混和开松→梳理成网→水刺加固→烘燥→后整理→卷曲2.用途：为医用帘、手术服、手术罩布、医用包扎材料、伤口敷料、医用纱布、航空抹布、服装衬基布、涂层基布、用即弃材料、仪器仪表高级抹布、电子行业高级抹布、毛巾、化妆棉、湿巾、口罩包覆材料等。（十）非织造材料的后整理工艺及机械1.材料增加了新的功能：如防水、拒油、抗菌防霉、抗静电、防紫外线、阻燃、亲水、柔软、防辐射等等。（填空）2.后整理技术主要有：1）一般性整理2）功能性整理针刺加固作业：1.某预针刺机针刺密度为180刺/cm²，生产线连续传送的网速为5米/分；若：该针刺机针刺频率为900次/分，求该针刺机针板植针密度？2.如图示：单轴针刺机，假设主轴1偏心距为e,连杆3长度为l,主轴转角为θ，完成下列问题：1、画出该针刺机运动分析原理图。2、用上述参数表示出针板运动动程S表达式，若针板最大动程为80mm则偏心距e为多少？1-主轴；2-偏心轮；3-连杆；4-推杆；5-针梁及针板；6-偏重块；7-导向套单轴针刺机构示意图