东纶科技5-非织造布

  非织造工艺----Nonwoven什么是非织造布？与传统纺织品的区别？非织造布的应用？非织造布的原料、加工原理和方法？非织造布性能测试？学习要点1.非织造布概念：定向或随机排列的纤维通过摩擦、抱合或粘合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(不包括纸、机织物、簇绒织物，带有缝编纱线的缝编织物以及湿法缩绒的毡制品)。介于四大柔性材料之间的材料2.非织造布特征及应用结构：纤维排列(1)纤维呈二维排列的单层薄网几何结构(2)纤维呈三维排列的网络几何结构纤维结合(1)纤维与纤维缠绕而形成的纤维网架结构(2)纤维与纤维之间在交接点相粘合的结构(3)由化学粘合剂将纤维交接点予以固定的纤维网架结构外观:布状、网状、毡状、纸状性能多样性：手感刚柔性；机械性能；材料密度；纤维粗细；过滤性能；吸收性能；透通性……PS：通常根据非织造材料的用途，来设计材料的性能，进而选择确定相应的工艺技术和原料。世界产业用非织造材料发展趋势(亿USD)个人卫生用品医疗卫生用品医疗卫生用品家用装饰用品居家用品农用材料车用材料车用材料过滤材料过滤材料过滤材料电器电子行业用材料包装材料服用材料服用产品仿皮革材料仿皮革材料休闲、旅行用产品环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3.非织造工艺原理不同的非织造工艺技术具有各自对应的工艺原理。但从宏观上来说，非织造技术的基本原理是一致的，可用其工艺过程来描述，一般可分为以下四个过程：3.1纤维原料非织造布常用纤维：聚丙烯纤维、聚酯纤维（高收缩聚酯纤维）、聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、棉纤维、粘胶纤维、麻纤维、羊毛纤维、Lyocell纤维、椰壳纤维、蚕丝、废纤维非织造布特种纤维：可溶性粘结纤维、热熔粘结纤维、双组份纤维、超细纤维、高性能纤维（如碳纤维、芳纶等）、功能性纤维、无机纤维（玻璃纤维、陶瓷纤维、金属纤维）、木浆纤维、卷曲中空纤维、聚乳酸纤维(PLA)纤维原料非织造布的性能要求：如强度、工作温度、老化性能、耐化学品性能、颜色等。工艺与设备的适应性：包括气流成网、梳理机、热粘合工艺等。产品的成本：采用价值工程原理，以最小的成本实现产品的功能。纤维选用的原则按非织造材料的用途选择纤维原料服装衬：聚酯，聚酰胺，粘胶保暖絮片：聚酯(中空，三维卷曲)，聚丙烯腈服装面料：聚酯人造毛皮：聚丙烯腈毛毯：羊毛，聚丙烯腈窗帘：聚酯地毯：聚酯，聚丙烯，聚酰胺墙布：聚酯卫生巾和尿片包覆布：聚丙烯，ES纤维，棉手术衣：聚丙烯，木浆纤维，粘胶绷带和敷料：棉，粘胶合成革基布：聚酯，聚酰胺内底革：聚酯，粘胶，聚氯乙烯纤维土工合成材料：聚酯，聚丙烯，聚酰胺，聚乙烯醇过滤材料：聚酯，聚丙烯，棉，耐高温纤维等吸油材料：聚丙烯，天然秸杆材料电器绝缘材料：聚酯，聚丙烯隔音材料：聚丙烯，聚乙烯醇，废纤维隔热材料：棉，粘胶，麻纤维，废纤维包装材料：聚乙烯，废纤维，聚酯，聚酰胺抛光材料：聚酰胺，麻纤维书籍布：聚酯，聚酰胺，聚乙烯造纸毛毯：聚酰胺，羊毛纺丝成网干法湿法浆粕气流成网3.2成网方法干法成网相关设备纤维准备纤维梳理纤维喂入、开松、混合分梳、剥取、提升机械式成网气流式成网3.2.1干法成网技术纤维抓取与喂入纤维混合与开松非织造布用简易开松机2一压辊3一喂入罗拉4一锡林5一剥毛辊6一风机纤维梳理单锡林梳理机构锡林V1V2V2＞V1罗拉－锡林梳理机构锡林工作罗拉剥棉罗拉V1＞V3＞V2V1V2V3罗拉式梳理机1—喂入罗拉3—开松锡林4—大锡林6—工作辊7—风轮9—道夫盖板－锡林梳理机构V1V2V1V2锡林盖板1一棉卷架2一棉卷杆3一棉卷4一棉卷罗拉9一除尘刀10一小漏底11一锡林12一后罩板13一盖板14一上斩刀15一前上罩板16一抄针门17一前下罩板18一道夫19一大漏底20一吸尘罩21一剥棉罗拉22一转移罗拉23一上轧辊24一下轧辊机械杂乱成网气流成网机械铺叠成网平行铺网串联式并联式交叉铺网垂直式水平式双帘夹持铺网杂乱辊式杂乱成网牵伸式杂乱成网封闭循环式抽吸式自由飘落式压吸结合式平行铺网串联式平行铺网并列式交叉铺网垂直式交叉铺网水平式梳理机输出薄网双帘夹持铺网铺网工艺过程机械杂乱成网杂乱辊杂乱成网1-锡林2，2‘-杂乱辊3-道夫气流成网压吸结合式3.2.2纺丝成网技术什么是纺丝成网技术？是利用化学纤维纺丝的方法，将高聚物纺丝、牵伸后直接铺叠成网分为：纺粘法（主体纤维为一般化学长丝）熔喷法（主体纤维为超细短纤维）纺粘法工艺原理纺粘法--喷丝板熔喷法工艺原理纺丝成网技术特点是合成纤维纺丝技术的延展；成纤与成网连续完成；与干法成网技术相比，工艺流程短，省去了纤维切断、打包、开清、混合、梳理、成网等多道工序。3.2.3湿法成网技术又称造纸法成网技术，其工艺过程:纤维准备悬浮浆制备湿法成网2-搅拌桶3-计量泵4-轴流泵7-集水箱8-净水箱1-管道2-分散辊4-挡板5-圆网滚筒6-抽吸箱加入纱线系统的斜网式湿法成网与传统的造纸相比，其特点有：原料：湿法非织造布中原料为纺织纤维，长度在8～10mm，最高为30mm；而造纸是以浆粕为原料，纤维长度在1～4mm。加固方法：湿法非织造布中，纤网的加固方式多样，化学粘合法、水刺法等；而纸张中纤维之间的粘合主要靠纤维本身具有的氢键作用。产品性能：湿法非织造布的柔软性、悬垂性、耐水性都优于纸张。3.2.4浆粕气流成网法什么叫浆粕气流成网法？又称干法造纸，是采用气流成网技术（关键部件：成形头）将木浆纤维板开松成单纤维状态，然后用气流方法使纤维凝集在成网帘上成形头产品实例：高档老人失禁用品复合伤口敷料复合婴儿尿布吸收芯层复合伤口敷料3.3纤网加固技术针刺法化学粘合法热粘合法缝编法3.3.1化学粘合加固化学粘合加固原理？利用化学粘合剂（乳液、溶液或泡沫）的粘合作用使纤维间互相粘结、再通过加热处理使粘合剂与纤维在化学作用和物理作用下得到加固。2——循环帘网3——浸渍槽4——轧辊5——圆网滚筒乳液浸渍法：泡沫浸渍法：喷洒粘合法：预湿装置清洗装置印花粘合法：3.3.2热粘合加固什么是热粘合？是利用粘合材料（热熔高聚物材料）受热后软化、熔融、流动的特性（热塑性），将主体纤维交叉点相互粘连在一起，再经过冷却使熔融聚合物得以固化，纤维相互粘结在一起。热轧粘合热熔粘合非接触式的加热熔融，如热风穿透式，超声波式热粘合技术的特点：1、产品不含化学粘剂：利用高分子聚合物原料的熔融特性粘结纤网，更加符合卫生要求。2、可使用热粘合专用纤维，即可提高产品性能，又可降低生产成本。3、能耗低，生产速度高，还有利于环保。4、是与干法非织造布工艺相匹配的一种加固技术。3.3.3针刺加固 针刺加固原理？ 针刺固结是利用刺针对蓬松的纤网进行反复穿刺来实现的。 刺针有两种类型： 梭边带刺的直型刺针 针叶尖端带叉的叉型针 3.3.4水刺加固 水刺加固原理？ 高压微细水射流喷射纤网； 穿透纤网的水流经托网帘反弹后再对纤网进行喷射、穿刺； 在水射流作用下纤网中的部分纤维产生位移、穿插、（柔性）缠结和抱合。 脱水箱过桥装置 典型平网水刺加固工艺流程 转鼓水刺工艺 水刺产品特点 吸湿性好、透气性好，手感柔软，强度较高，悬垂性好，不掉毛，无粘合剂，不污染环境，也称为“绿色产品”。 3.3.5 缝编法机械加固 ---缝编纱形成的线圈结构对纤网进行加固，其工艺过程如下：马利瓦特型缝编机示意图 9-非织造布10-牵拉辊 11-布辊 马利瓦特型缝编机机构 ---针从纤网中钩取纤维来形成纤圈结构而加固纤维网，其工艺过程如下：马利伏里斯缝编机示意图 5-坯布3.3.6 加固技术的选择 干法成网（化学粘合法、机械加固、热粘合法） 纺丝成网（热粘合法、针刺法、机械加固-热粘合法复合法） 湿法成网（化学粘合法、热轧法、水刺法） 浆粕气流成网（化学粘合法、热粘合法、水刺法） 3.4 非织造布后整理技术 一、一般性整理 1、定型整理 2、轧光、轧花整理 3、浸胶整理 4、印花整理 印花无纺布 网点无纺布 1、阻燃整理 2、抗电整理 3、卫生整理 4、吸尘整理 5、易去污整理 6、拒水整理 7、其它整理 二、功能性整理 三、涂层整理 涂层是在非织造基材上均匀地涂覆高分子聚合物或其它功能性物质，成为一种涂层材料。 涂层的特点： 涂层后高分子聚合物一般不渗入纤维内部，而在非织造基材表面形成一连续的膜，单独承担某种功能。 复合后的材料不仅具有非织造材料原有的特性，还增加了覆盖层的功能，即兼有非织造布与高分子聚合物的性能，是非织造布与高分子聚合物的两元复合体。 刮刀涂层技术 圆网涂层示意图 四、复合技术 复合：非织造布复合技术是指将两种或两种以上性能各异的非织造布（或非织造布与其他纺织品及塑料等）通过化学、热或机械等方法复合在一起。 复合技术强调的是两种以上的物质或方法，其形成物是混合体或不混。 成网方法复合实例： 4、熔喷成网和气流成网复合；5、梳理成网和气流成网复合； 6、长丝直接成网和梳理成网复合； 7、湿法和气流成网复合； 加固方法复合： 各种固网法间均可组合应用，如针刺与热粘或胶粘复合，可提高产品的强度，控制变形，改变硬挺度，可在防水材料、过滤材料、革基布中应用。又如水刺和热粘合复合，可改善产品的结构，调节产品的透通性等。 产品性能测试一般性能测试 产品性能测试 特殊性能测试 一般性能测试 力学性能测试 特征指标测试 刚柔性测试 缩水率测试 保暖性能测试 耐磨性测试 尺寸稳定性测试 压缩性能测试 透气性测试 相关测试方法与标准 特征指标测试 定量测试：FZ/T60003-91或ISO9073-1-1981 厚度测试：FZ/T60004-91、ISO9073-1989或 DIN53855 力学性能测试 拉伸性能：GB/T3923.1-1997或ISO9073-1989 撕破强力：FZ/T6006-91或ISO9073-4-1989或GB/T13763-1992 顶破强力：DIN53861或GB/T14800-1998 剥离强度：DIN-54310、ASWD2724-72或ZBW04002-86 刚柔性测试 硬挺度：ZBW04003-87 折皱回复性：ZBW04002-86中5.6.1.1或GB3819-83 透气性：GB5423-85 特殊性能测试 透水性测试 渗透性测试 孔隙率、过滤效率测试 孔径测试 其他特殊性能测试测试 渗透性测试 垂直渗透装置 1-试样 2-量筒 3-排气桶 4-垂直渗透圆筒 5-有机玻璃孔板 6-进水管 7-上游侧压管 8-供水桶 9-下游侧压管 1-重物 3-水筒4-负荷杠 5-圆环夹头6-集水盘 7-多孔负荷盘 8-样品 9-出水口 土工布透水性测试装置 透水性测试 参考ASTMD4491 1-进水斗 3-土壤4-非织造布 5-出水口水面 6-出水口 组合透水性试验装置 参考GB/T17633-1998 1-供水 2-集水槽 3-试样 4-泡沫橡胶 5-加压负载 6-加压台 7-出水口 8-水槽 9-基板 平面内水流量的测试装置

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