5非织造布概论.ppt
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1、学校我们的学校是个美丽的校园,面积广大,学科领域广泛,大学四年时间里通过各学院的交叉听课,学到了广博的知识。课程名称河北科技大学纺织服装学院 刘海文 Tel:83917709绪论绪论一、非织造布的命名与定义一、非织造布的命名与定义命名命名正规:非织造布(nonwovens=nonwoven fabrics)俗称:无纺布少用:不织布定义定义美国ASTM美国材料试验学会(American Society for Testing and Materials)欧洲EDANA欧洲非织造布协会 P1日本有些专家我国新型非织造技术:通俗解释:专业术语定义:非织造布是一种不经过传统的织布方法,而使用机械的、化
2、学的、热力的或其它的方法,使纤维网固结在一起而形成的纤维结构材料与纸区别非织造布性能介于机织物与纸之间产品比较项目纸非织造布原料纸浆短纤维长纤维结合力氢键摩擦力、外加粘合力二、非织造布的分类二、非织造布的分类(一)按薄厚分(一)按薄厚分(1)薄型(2)厚型(二)按使用强度分(二)按使用强度分(1)耐久型(durable)-(2)用即弃型(disposable)-使用一次或几次就不再使用维持一段较长的重复使用(三)按应用领域分(三)按应用领域分 P2(四)按加工方法分(四)按加工方法分 P2三、非织造布的结构特点和工艺特点三、非织造布的结构特点和工艺特点工艺简单纺:清钢并粗细织:络整浆穿织前纺后
3、纺3、生产速度快,产量高1、原料使用范围广,产品品种多 4、工艺变化多,产品用途广(一)非织造布的结构特点(一)非织造布的结构特点纤维网形成的布状材料P3图1(二)非织造布的工艺特点(二)非织造布的工艺特点 P42、生产工艺过程简单,劳动生产率高短纤维长丝:喷(纺)丝成网五、非织造布发展方向五、非织造布发展方向四、非织造布的应用四、非织造布的应用 P4P5(一)非织造布的发展史(一)非织造布的发展史仿生原理追溯到中国古代家蚕茧抽丝的蚕茧纺粘法非织造布野蚕茧纺络法非织造布漂絮(大麻纤维纸)湿法非织造布平板茧(茧纸)生活中:制毡、造纸、宫扇(茧纸)非织造布生产技术:第二次世界大战至今,非织造布工业
4、现代化生产,大致经历了以下四个阶段:第一阶段:从40年代初至50年代中,萌芽期第二阶段:50年代末至60年代中,商业化第三阶段:70年代初至80年代末,重要时期第四阶段:90年代初至今,巨大发展(二)非织造布工业发展现状(二)非织造布工业发展现状1、美国:非织造布首先兴起于美国论据1942年美国一家公司生产了数千码的粘合法非织造布,并第一次使用了非织造布(nonwovens)这一术语2、西欧:速度很快3、日本:4、我国:朝阳工业,日新月异 一个国家非织造布技术的发达程度为这个国家纺织工业技术进步的重要标志之一,也反映了这个国家工业化发展(生活)水平。(三)非织造布发展前景(三)非织造布发展前景
5、新型非织造技术:(1)在技术和设备技术和设备上不断更新和发展(2)原料原料向专用化的方向发展(3)产品产品向高技术和复合化的方向发展(4)技术和经济技术和经济向国际市场化的方向发展(四)非织造布发展方向(四)非织造布发展方向1增加产品品种 2提高质量3降低成本*六、六、非织造布的制造工艺过程非织造布的制造工艺过程六个过程:(1)纤维准备(2)成网(3)粘合(4)烘燥(5)后整理(6)卷装详见插图非织造布制造工艺过程图片非织造布制造工艺过程图片(一)纤维准备(一)纤维准备具体内容:(二)成网(二)成网三大类:干法、湿法、聚合物直接成网法1、干法成网成网设备各种棉毛梳理机气流成网机离心动力式成网机
6、(短纤维才有)(必须有)开松、除杂、混合、加油润滑以及喷洒除静电剂天然纤维必须有化学纤维很重要2、湿法成网特点:适用一些较短纤维(415mm)、成网较薄3、聚合物直接成网特点:生产超细纤维网(纤维直径为0.015m)4、三种成网方法优缺点比较四类机械粘合:化学粘合:热熔粘合:自身粘合:(三)粘合(三)粘合(关键工序)干法:应用范围广,投资小、建厂快湿法:生产速度高,产品均匀性好,但建厂投资达,水源要求丰富,产品不易更换聚合物直接成网法:产量大,产品强度高,产品更换困难(四)烘燥(四)烘燥方法接触烘燥热风烘燥辐射烘燥烘筒喷风红外线(五)后整理(五)后整理目的:增进最终产品的使用性能与美观(干法成
7、网化学粘合、湿法成网粘合以及纺络法二次水冲成网后经过此工序)(并非所有的产品都经过)方法:机械后整理化学后整理高能后整理(六)卷装(六)卷装与织物卷装的不同:成卷的同时要切边,而且卷装幅度宽、容量大(必须有)*七、七、非织造布生产方法及产品非织造布生产方法及产品1、方法、方法(1)干法(dry laid process)(2)湿法(wet laid process)(3)针刺法(needle punched process)(4)纺粘法(spunbonded process)(5)熔喷法(melt blown process)(6)纺络法(spunlaced process)(7)裂膜法(sp
8、lit film process)(8)静电法(electrostatic process)(9)缝编法(stich bonded process)(10)汽刺法(air punched process)水刺法(waterpunchedprocess)2、产品、产品按生产方法命名为:干法、纺粘法、湿法、针刺法、熔喷法、纺络法、裂膜法、静电法、缝编法非织造布第一章第一章 概述概述第一篇第一篇 干法非织造布干法非织造布含义:短纤维在干燥状态下,经过梳理设备或气流成网机制成单向的、二维的或三维的纤维网,然后经过机械、化学粘合或者热粘合加固等而制成的非织造布。特点:产量占70%,可以应用多种粘合方法,
9、加工多种纤维一、干法非织造布分类一、干法非织造布分类(一)机械加固法(一)机械加固法针刺、水刺、缝编、毡缩*按加固方法对干法非织造布进行的分类按加固方法对干法非织造布进行的分类:针刺法非织造布、水刺法非织造布、缝编法非织造布、热粘合法非织造布、化学粘合法非织造布、毡缩法非织造布、干法造纸技术、静电植绒技术1、针刺法、针刺法定义:纤维网通过针刺机刺针的反复穿刺作用,使部分纤维相互缠结,将蓬松的纤网加固的工艺代表性产品:针刺棉、针刺地毯、针刺土工布、针刺合成革基布特点:适用范围宽,成本低2、水刺法(射流喷网法、纺络法)、水刺法(射流喷网法、纺络法)定义:利用高压高速的极细水流(水针)冲击纤维网,使
10、纤维网中的纤维相互缠结而制成手感柔软的非织造布的加工工艺代表性产品:卫生材料、纱布、擦布、合成革基布特点:发展较快,前景较好3、缝编法、缝编法定义:代表性产品:装饰产品、鞋材、滤材和衬料特点:工艺简单、产量高、花色品种多,外观酷似纺织品,国内发展并不快利用缝编机,把劣质纱布、两层纱线(经纱与纬纱)、单层纬纱或纤维网等,用少量的成圈纱线紧固在一起而制成缝编织物的加固工艺。4、毡缩法、毡缩法定义:代表性产品:工业用毡、密封垫、礼貌、抛光材料特点:产品有独特之处利用动物纤维的缩绒性,即定向摩擦效应,在纤维网中加以湿热和助剂,通过机械力的搓揉摩擦而使纤维相互纠结的加固工艺。(二)化学粘合加固法(二)化
11、学粘合加固法喷洒法、饱和浸渍法、泡沫浸渍法、印花法、溶剂法1、喷洒法、喷洒法定义:代表性产品:喷胶棉。用于(1)防寒服、床上用品;(2)空气过滤、加工抛光材料等工业用品;(3)针刺基布喷胶可作人造革基布、装饰材料等。特点:工艺流程简单,适用性强,成本低在比较厚的纤维网的两面均匀地喷洒一定量的化学粘合剂,然后再烘燥,使纤维网中的纤维粘结在一起的加固工艺。2、饱和浸渍法、饱和浸渍法定义:代表性产品:衬布底布、防水材料、音响布、过滤布特点:各向同性、均匀性、强度均较好梳理成网的纤维网由网帘夹持浸入粘合剂液槽,从槽中输出,经挤压、烘筒烘干成布的加固工艺。3、泡沫浸渍法、泡沫浸渍法定义:代表性产品:合成
12、革基布、墙布特点:粘合剂的加入量节省、均匀利用发泡剂使粘合剂形成气泡而施加于纤网或针刺基布上的加固工艺。4、印花法印花法定义:代表性产品:特点:利用印花的方法把粘合剂施加在纤网上,再经烘燥使纤维网得以加固的加固工艺。(三)热粘合加固法(三)热粘合加固法热轧粘合法、热风粘合法5、溶剂法、溶剂法定义:代表性产品:特点:溶剂有污染利用不同性能的溶剂或溶剂蒸汽对纤网进行处理,使纤网产生粘合而加固的加固工艺。1、热轧粘合法、热轧粘合法2、热风粘合法、热风粘合法二、干法非织造布用原料及主要性能二、干法非织造布用原料及主要性能三、干法加工工艺的特点三、干法加工工艺的特点四、干法非织造布的发展四、干法非织造布
13、的发展1、原料广泛2、薄厚产品均可3、加固方法很多所用纤维十分广泛,几乎所有纤维都可以适用,包括传统纺织行业不能适用的下脚纤维及各种天然纤维、化学纤维、特种功能纤维、无机纤维,其中天然纤维中增加了羽绒纤维、化学纤维中增加了新型化学纤维和新一代化学纤维(一)原料选用多元化(二)工艺技术化(三)设备制度化(四)产品创新化第二章第二章 梳理前的准备工程梳理前的准备工程梳理前准备工程的内容:开松、混合、加油水、闷放一、开松的必要性:一、开松的必要性:1、化纤厂生产的合成纤维或再生纤维,切断变成短纤维,易集束,而且大都是块状;2、天然纤维也是块状纤维;上两种情况需要开松、撕扯,将其变得松散才能进一步梳理
14、。混和的必要性:3、在非织造布的加工过程中,往往不是采用一种原料,而是由两种或两种以上的原料组成;4、或者是由不同颜色的纤维组成。后两种情况只有将它们彻底混和,才能达到后道工序的加工要求。开松和混和往往是同步进行的,边开松边混和。二、加油水的目的:二、加油水的目的:使纤维保持一定的含油量及回潮率,从而减少摩擦系数,减少梳理时的纤维损伤,更好地进行梳理加工。三、闷放的必要性:三、闷放的必要性:让纤维充分吸收油水,然后才能进行正常梳理。1-2-1 开松机开松机一、开松机的作用、结构特点一、开松机的作用、结构特点二、开松机的类型二、开松机的类型(一)沿用毛纺厂的开松机(一)沿用毛纺厂的开松机(B26
15、1型和毛机)型和毛机)图图1-2-1(二)沿用棉纺(二)沿用棉纺FA106型豪猪式开松机型豪猪式开松机图图1-2-2(三)非织造布专用开松机(三)非织造布专用开松机图图1-2-3、1-2-4、1-2-51-2-2 混合机械混合机械图图1-2-6、1-2-7、1-2-81-2-3 开混工艺开混工艺开混工艺有三个内容:工艺流程工艺参数开松遍数一、工艺流程一、工艺流程两种情况开松混合同时进行先开松后混合棉纺工艺的开混流程:毛纺工艺的开混流程:目前非织造布工业常用的几种开混流程:图1-2-9二、开松、混合工艺二、开松、混合工艺根据产品要求制定假和假装混和两种情况比例小的几种假和成一种新原料+比例大的数
16、量大的成分中取一小部分与批量小的成分假和+剩余部分1-2-4 加油水加油水一、加油水目的一、加油水目的减少摩擦系数,减少纤维损伤二、油剂二、油剂常用纤维的最佳油剂附着量:常用纤维的最佳油剂附着量:纤维名称纤维含湿量(%)对纤维重量的最佳油剂附着量(%)羊毛160.50.7粘胶纤维12140.20.9聚酯0.40.50.20.4聚酰胺3.55.00.30.7聚丙烯腈2.02.20.40.5聚乙烯醇5.00.30.7聚丙烯00.20.3常用油剂的品种及其成分:常用油剂的品种及其成分:(1)涤涤油油1号(号(聚酯聚酯短纤维适用)短纤维适用):油酸16%;三乙醇酸8%;羊毛脂2%;甘油3%;白油71%
17、(2)涤油)涤油73号(聚酯短纤维适用)号(聚酯短纤维适用):烷基醚硫酸钠20%;平平加(15)30%;平平加(16)10%;十二烷基磷酸钾盐40%(3)丙纶丙纶油剂(油剂(聚丙烯聚丙烯短纤维适用)短纤维适用):十六烷基磷酸钾盐55%;聚氯乙烯油酸酯11%;二甲基硅油11%;抹香鲸油23%(4)锦锦油油1号(号(聚酰胺聚酰胺短纤维适用)短纤维适用):油酸丁酯硫酸盐6%;甘油3%;乳化剂OP4%,柔软剂SG1%;水86%三、施加油水的方法三、施加油水的方法喷洒四、加油量的计算四、加油量的计算第三章第三章 梳理工程梳理工程第四章第四章 成网与铺网成网与铺网干法非织造布成网分三类:离心动力成网机械(
18、梳理)成网气流杂乱成网剥棉成网斩刀剥棉罗拉剥棉杂乱成网杂乱辊杂乱气流杂乱牵伸杂乱离心动力杂乱(一)机械(梳理)成网1、非织造布成网机与传统棉毛梳理机的不同(1)作用不同:(2)流程不同:2、非织造布成网机机械性能产量:200400kg/h 出网速度:200m/min机械幅宽:3.5m成网重:100g/m23、典型梳理成网机示意图 联邦德国赫格特好林沃斯厂(Hergeth Hollingsworth)Akg-P-C4、DS-Akg-5、VF-Am-5、DS-DAkg-5-C4梳理成网机(P1921图2-42-8)4、梳理成网机网重参数凝聚比D计算式:与网重关系:D=Vc/VdD网重(二)气流杂乱
19、成网机1、气流成网原理:2、典型气流杂乱成网机美国兰多(Rando)气流杂乱成网机机构组成:P22图2-10工艺流程:15文丘利管喂给箱成网机补:其它气流成网机补:其它气流成网机气流成网方式:气流成网方式:自由飘落式自由飘落式、压入式、压入式、抽吸式、抽吸式、封闭循环式、封闭循环式、压与吸压与吸结合式结合式3、气流杂乱成网重要参数成网均匀度主要决定因素:对应提高措施:喂入原料的开松程度配备高速刺辊开松机构(三)离心动力成网典型离心动力成网机联邦德国赫格特(Hergeth)公司工作原理:锡林单根纤维道夫高速杂乱排列三维纤维网(四)杂乱辊机构1、安置情况:与梳理成网机配套使用2、表面速度设置:低于
20、道夫表面速度;若是双杂乱辊,第二低于第一3、杂乱机理:高速纤维低速杂乱辊凝聚作用嵌入含义:纤维网通过针刺机刺针的反复穿刺作用,使部分纤维相互缠结,将蓬松的纤网加固所形成的非织造布叫针刺法非织造布研制情况:1878年 英国 威廉白瓦特(William Bywater)1885年 英国 詹姆斯布洛海德(Jeams Broadhead)1990年 美国 詹姆斯亨特(Jeams Hunter)奥地利 Fehrer(费勒尔)、联邦德国 Dilo(迪罗)、法国 Asselin(阿斯兰)、日本等亚洲国家(针刺法:纤维网通过针刺机刺针的反复穿刺作用,使部分纤维相互缠结,将蓬松的纤网加固的工艺)第五章第五章 针
21、刺法非织造布针刺法非织造布一、针刺机的工作原理和类型一、针刺机的工作原理和类型机构组成机架送网机构牵拉机构针刺机构传动机构附属机构主轴偏心轮针梁连杆导引机构针梁针板刺针剥网板托网板工作原理:P40图2-26喂给帘纤维网床板剥取板(上)托网板(下)倒刺刺针针刺输出辊类型:按传动形式分:上传动式、下传动式按结构分:上下单针梁式、上下双针梁式按针刺产品式样分:花式针刺、普通针刺、斜针刺按纤维网传输方式分普通针刺机:圆网针刺机:间隔式传输连续式传输按加工纤维状态和产品不同分预针刺机:主针刺机:高度蓬松而无强力的纤网有一定强力预针刺后的纤网预针刺机机器型号:DI-TACK型 德国Dilo(迪罗)公司NL
22、-28 奥地利Fehrer(费乐尔)公司NL16/B 奥地利Fehrer(费乐尔)公司169DF 法国Asselin(阿斯兰)公司 1434 法国Asselin(阿斯兰)公司主针刺机机器型号:DI-LOOM系列NL系列A50系列高速针刺机阿斯兰SD-2E型DI-LOOM系列通用型 DI-LOOM-S型高速针刺机 DI-LOOM-OU-I 与 DI-LOOM-UO-I 型错位上下刺针刺机NL 20/4型NL 42型NL 2000型高速针刺机(法国(法国Asselin公司)公司)(德国(德国Dilo公司)公司)(奥地利(奥地利Fehrer公司)公司)DI-LOOM OUG型对位双面针刺机DI-LO
23、OM PMF造纸毛毯针刺机二、产品参数与机器参数二、产品参数与机器参数1、产品参数针刺深度l:针刺密度d:表示方法针尖穿过托网板上表面的距离通过纤维网底表面的刺针倒钩数目纤维网单位面积上所受的平均针数d(刺/cm2)=N(植针数/m)/100S(cm/刺)*影响针刺法产品质量的主要参数:影响针刺法产品质量的主要参数:(1)纤维本身特性纤维本身特性,例如弹性模量、刚度、断裂强度与伸长、纤维长度、纤度、截面形状、卷曲度、表面性状等(2)纤维表面情况纤维表面情况,例如油剂使用情况、光泽性、摩擦因数等(3)纤网特性纤网特性,例如单位面积重量、纤网密度、纤维分布状态等(4)针刺工艺参数针刺工艺参数,例如
24、刺针运动方向、针板上刺针排列方式、针刺深度、针刺密度、每分钟针刺数、托网板孔眼大小、剥网板高低等(5)刺针参数刺针参数,例如钩刺形式与尺寸、钩刺相对于纤网运动方向的分布角度与数目、刺针(6)环境因素环境因素,例如纤网的吸湿率、车间温湿度等适中。大,可增强,但如太大,进针阻力 纤维损伤 刺针折断,成布强力深,可增加强力,但纤维断裂,织物强力2、机器参数夹网张力网速(V)拍板频率(s)针板植针密度(n)刺针规格开口尺寸概念概念连续传输式:单位时间内纤维网生产量间隔传输式:每次针板拍板运动静止间隔里的走网速度,又称动程,用 t 表示单位时间内针板上下往复的次数针板单位长度上分布的刺针数3、产品参数与
25、机器参数的关系(1)连续传输时:d=10-4nsv植针密度(植针数/m)拍板频率(次/分)网速(m/分)植针密度n针刺密度(2)间隔传输时:v=st代入上式d=10-4ntd与s无关4、机器参数的范围与针刺密度的调节拍板频率s网速v(1)范围:P42 植针密度n、拍板频率s、动程t(2)调节:在上述范围内调节,若仍不满足要求,采用多梁针刺机多台针刺机反复针刺三、花式针刺三、花式针刺原理:针刺进程与植针行距重叠或趋近重叠,则产品就会产生凹凸条纹深浅宽窄花纹品种:(1)平绒(2)凹凸条纹(3)简单几何花纹实现手段:P44(1)(2)(4)(3)(5)纤网的喂给速度托网板形状上下动刺针形状排列(一)
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- 织造 概论
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