非织造学复习资料

1、非织造学复习资料第一章 绪论非织造材料基本工艺路线纤维/原料选择成网加固烘燥后整理卷材最终产品，前四个为基本原理过程。1、纤维准备：开松、除杂、混合、(加油润滑以及喷洒除静电剂)2、成网三大类：干法、湿法、聚合物直接成网法。干法成网：成网设备（各种棉毛梳理机，气流成网机）湿法成网：特点：适用一些较短纤维（2-10mm）、成网较薄。聚合物直接成网：由切片直接成为无纺布，流程短三种成网方法优缺点比较：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。加固方法：机械加固、化学加固、热熔粘合

2、加固、自身粘合。后整理：增进最终产品的使用性能与美观。方法：机械后整理、化学后整理、功能后整理非织造材料的发展原因：1. 传统纺织工艺与设备复杂化，生产成本不断上升，促使人们寻找新技术。2. 化纤工业的迅速发展，为非织造技术的发展提供了丰富的原料，拓宽了产品开发的可能性。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。聚合物直接成网法定义：利用化学纺丝原理，在聚合物纺丝成型过程中使纤维直接铺置成网，然后经过机械、化学或热方法加固而成非织造布，或利用薄膜生产原理直接使薄膜分裂成纤维状制品（非织造布）。类型：纺粘

3、法、闪纺法、湿法纺丝直接成网法机械加固法针刺法: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。特点：适用范围宽，成本低2、水刺法：利用高压高速的极细水流（水针）冲击纤维网，使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特点：发展较快，前景较好3、缝编法：利用缝编机，把维网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。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。化学粘合加固法1、喷洒法：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。特点：工艺流程简单，适用性强，成本

4、低2、饱和浸渍法：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。特点：各向同性、均匀性、强度均较好。3、泡沫浸渍法：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。特点：粘合剂的加入量节省、均匀4、 印花法：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。5、溶剂法: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。特点：溶剂有污染非织造工艺的技术特点1. 多学科交叉突破传统纺织原理，综合了纺织、化工、塑料、造纸以及现代物理学、化学等学科的知识。2. 工艺过程简单，劳动生产率高。3. 生产速

5、度高，产量高。4. 可应用纤维范围广。5. 工艺变化多，产品用途广。6. 资金规模大，技术要求高。非织造材料结构特征：1、构成主体是纤维(呈单纤维状态)2、由纤维组成网络状结构3、必须通过化学、机械、热学等加固手段使该结构稳定和完整。非织造材料与传统纺织品的结构差异纤维之间的结合方式：纤维与纤维相互缠结，靠摩擦力抱合用粘合剂将纤维相互固结 利用纤维自身的热熔性使纤维在交接点上粘合传统纺织品结构特征：1、构成主体是纱线(或长丝)2、经交织或编织形成规则的几何结构纤维排列:(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

6、(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结合点形态:(1)理想结构模型 (2)点状结构模型(3)片状结构模型(4)团块状结 构模型第二章 非织造用纤维原料一、纤维在非织造材料中的作用1. 纤维作为非织造材料的主体成分 在粘合法非织造材料、针刺法非织造材料、水刺法非织造材料、纺丝成网法等非织造材料中，纤维以网状构成非织造材料的主体，纤维在这些非织造材料中的比重要占到一半以上甚至百分之百。2. 纤维作为非织造材料的加固成分 在针刺法非织造材料、水刺法非织造材料，部分纤维以纤维束锲柱形式或线圈状结构起加固纤网的作用。3料的粘合成分 在大多数热粘合

7、法和湿法非织造材料中，加入纤网的热熔性纤维在热粘合时全部或部分熔融，形成纤网中的热熔粘合加固成分。 1. 纤维表观性状对非织造材料性能的影响： 纤维长度及长度分布、 纤维线密度、 纤维卷曲度、 纤维截面形状、 纤维表面摩擦系数二、纤维与非织造材料性能的关系 1. 纤维表观性状对非织造材料性能的影响 纤维长度及长度分布、 纤维线密度、 纤维卷曲度、 纤维截面形状、 纤维表面摩擦系数纤维特性对非织造材料性能的影响规律 (1) 细度和长度：细度长度非织造材料强度(2) 卷曲度：纤维卷曲度影响抱合力、弹性、压缩回弹性。(3) 纤维截面形状： 过滤材料采用多叶截面，孔径，表面积，非织造材料强度。(4)

8、表面光滑程度：影响强度，影响加工工艺性，如静电、针刺力等。(5)吸湿性：影响加工工艺性，如静电、粘合剂扩散等。纤维的物理机械性能、化学性能对非织造材料性能的影响纤维的机械性能(包括断裂强力和伸长、初始模量、弹性恢复性等)、纤维的吸湿性、纤维的热学性能、纤维的化学性能一、天然纤维与化学纤维的比较： 1、多数化学纤维的物理机械性能高于天然纤维。2、天然纤维和部分化学纤维具有可降解性。3、化学纤维含杂少，可简化纤维准备工序。4、差别化、功能性的化学纤维可满足非织造材料的特殊要求。5、化学纤维细度、长度的一致性较好，并可按非织造生产工艺的要求进行控制。二、 纤维选用原则 1) 非织造材料的性能要求：

9、如强度、工作温度、老化性能、耐化学品性能、颜色等。 2) 工艺与设备的适应性：包括气流成网、梳理机、热粘合工艺等。 3) 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四、纤维的分类 (1)天然纤维：包括棉、木棉、椰壳纤维、甲壳质纤维、海藻纤维、苎麻、黄麻、亚麻、羊毛、丝等。(2)化学纤维：包括粘胶、聚酯、聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯腈及其它纤维。(3)无机纤维：包括玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、陶瓷纤维、石棉纤维等。 1、聚丙烯纤维又称丙纶，简写为PP。 断裂强度2.65.7cN/dtex，断裂伸长2080%，初始模量1835cN/dtex，密度为0.900.91g/cm3(聚酯

10、的70%)，软化点140150，熔点163175左右，干和湿强度好，变形回复性好，耐化学品好，耐霉性好，绝缘性好，吸湿性极低，无毒性，不耐日晒。 用途较广，如土工合成材料、地毯、手术衣、手术罩布、婴儿尿片和妇女卫生巾包覆材料、吸油材料、过滤材料、保暖材料、隔音材料、揩布等。2.聚酯纤维称涤纶，简写为PET或PES。 断裂强度4.25.7cN/dtex，断裂伸长3550%，初始模量2244cN/dtex，密度为1.38g/cm3，软化点235240，熔点256左右，变形回复性好，弹性好，强力高，绝缘性好，易产生静电，耐酸不耐强碱，老化性能较好。 非织造工艺中常用截面为圆形、三角形、扁带形、中空圆

11、形等，通常适用于绝缘材料、保暖絮片、墙布、服装衬基布、屋顶防水材料、土工合成材料等。3.聚酰胺纤维又称尼龙纤维，简写为PA断裂强度3.86.2cN/dtex，断裂伸长2560%，湿态断裂强度3.25.5cN/dtex，湿态断裂伸长2763%，初始模量726cN/dtex，密度为1.14g/cm3，软化点180，熔点220左右，综合性能良好，弹性好，价格高，耐日晒牢度差，耐碱不耐强酸，摩擦系数大。 主要用于服装衬基布、造纸毛毯、地毯、合成革基布、抛光材料等。4. 聚乙烯醇纤维又称维纶,简写为PVA 。 断裂强度4.05.7cN/dtex，断裂伸长1226%，湿态断裂强度2.84.6cN/dtex

12、，湿态断裂伸长1226%，初始模量2262cN/dtex，密度为1.261.30g/cm3，干态软化点220230，水中软化点110左右，干强好，湿强低，耐碱性好，吸湿性较好，染色较困难，不耐强酸。 水溶性纤维可用于绣花基布、用即弃材料等。聚丙烯腈纤维 断裂强度2.54.0cN/dtex，断裂伸长2550%，湿态断裂强度1.95.5cN/dtex，湿态断裂伸长2560%，初始模量2255cN/dtex，密度为1.17g/cm3，软化点190240，分解点280300 ，强力较高，弹性好，耐光性好，染色性好，蓬松性较好，易起毛起球，耐磨性较差。主要用于生产保暖絮片、人造毛皮、毛毯。6. 棉纤维

13、纤维细度一般为12dtex，长度为2536mm，断裂强度2.64.3cN/dtex，断裂伸长712%，湿态断裂强度2.95.6cN/dtex，截面为中空肾状，纵向自然卷曲，吸湿性很好，湿强力比干强力高10%左右。 棉纤维含有较多的杂质，除杂脱漂后可用于医卫非织造材料，白度应大于80%，残硫量应小于8mg/100g。粘胶纤维由纤维素组成，湿纺成形，简写为VIS 断裂强度2.22.7cN/dtex，断裂伸长1622%，湿态断裂强度1.21.8cN/dtex，湿态断裂伸长2129%，初始模量2662cN/dtex，密度为1.51.52g/cm3，分解点150，强力较低，吸湿性良好，湿强力更低。粘胶纤

14、维已开发出许多新品种，如高卷曲、高湿强、高吸湿等，常用于医卫材料，和其它纤维混和后用于服装衬基布、合成革基布、食品过滤材料等。8.麻纤维 纤维细长，断裂强度4.95.7cN/dtex，断裂伸长1.52.3%，湿态断裂强度5.16.8cN/dtex，湿态断裂伸长2.02.4%，初始模量176220cN/dtex，吸湿性很好，刚性好，硬挺性好，但抱合力较小。主要用于生产地毯基布、抛光材料、衬里和建筑用隔音隔热材料等。9.羊毛纤维 断裂强度0.91.5cN/dtex，断裂伸长2535%，湿态断裂强度0.671.43cN/dtex，湿态断裂伸长2550%，初始模量8.522cN/dtex，分解点135

15、，天然卷曲，弹性好，手感丰满，保暖性好，吸湿性强，光泽柔和，染色性好，具有独特的缩绒性，但价格高。主要用于生产高级地毯、造纸毛毯等。热熔粘结纤维 1.对低熔点的热熔粘结纤维的要求：熔点低、软化温度范围大、热收缩小绒毛浆纤维与造纸用木浆纤维的主要差别：1、绒毛浆纤维平均长度为2mm，造纸用木浆纤维平均长度为1mm。2、造纸用木浆纤维中可提取物的残留量较大，影响其吸湿性。3、造纸用木浆纤维通常含水率较大，而且湿度变化较大，由此造成相应的非织造工艺不稳定第三章 短纤维成网工艺和原理干法成网是相对于湿法成网而言的，经干法成网所得的非织造布称干法非织造布，目前约占世界非织造布总产量的50以上。 纤网的均

16、匀性纤网质量如单位面积质量偏差，不匀率，纤维的配比以及纤维的排列方向等，直接影响非织造材料的外观和性能。纤网缺陷在后加工过程中无法加以弥补，有时反而扩大和暴露。由此，成网技术是非织造材料生产技术中的关键。纤网均匀性用以下指标衡量：纤网均匀度(web uniformity)指纤维在纤网中分布的程度。通常用纤网不匀率(CV值)来表征纤网的均匀度。纤网定量(weight):指纤网中所含纤维的质量。通常用单位面积纤网质量(g/m2)来表示。定向度: 纤维在纤网中的排列方向，用定向度表示.纵向(MD)：纤维顺着机器输出方向排列。横向(CD)：纤维垂直于机器输出方向排列。杂乱排列(randomness)：

17、纤维沿纤网各个方向排列。各向异性(anisotropic)：纤网各个方向的物理机械性能差异很大 各向同性(isotropic)：纤网各个方向的物理机械性能非常相似. 通常用非织造材料的纵向和横向断裂强力的比值来判断纤网的定向度或杂乱度。 MD:CD>>1或<<1，则纤网的定向度高； MD:CD1，则纤网的杂乱度高。干法成网前准备工序主要包括开包、纤维的混合和开松。开包 混合 多仓混棉精开松 喂棉产量较大的生产线，采用自动抓棉机（同棉纺所用抓棉机）。产量较小的生产线，采用人工抓取喂入。混合的目的：不同成分的纤维混和，获得不同性能的产品。混和开松流程和设备包括：往复抓棉（机

18、）喂棉称量（机）混棉帘子开棉（粗开松）多仓混棉机辊筒开棉机(精开松)气流棉箱喂棉机3-2 梳理 梳理是成网的关键工序，将开松混和准备好的小棉束梳理成单纤维组成的薄网，供铺叠成网，或直接进行加固，或经气流成网以制造纤维杂乱排列的纤网。一、梳理功能彻底分梳混和的纤维原料，使之成为单纤维状态使纤维原料中各种纤维进一步均匀混和使纤维近似于伸直状态进一步除杂二、针布对纤维的作用针布的齿向配置、相对速度、相对隔距及针齿排列密度的变化，会对纤维产生不同的作用。两针面间的作用有三种：分梳作用；剥取作用；提升作用1. 针布对纤维的分梳作用 Vc Vf条件：针齿呈相对 平行配置。A针面的相对运动方向 对着B针面的

19、针尖方向。两针面隔距较小，针齿密度较大。2. 针布对纤维的剥取作用 Vc Vr条件：针齿呈 交叉配置。A针面的针齿尖端从B针面的针齿背上越过3. 针布对纤维的提升作用 Vq Vs条件：针齿呈相对 平行配置。A针面的相对运动方向 顺着B针面的针尖方向。针布性能要求对纤维具有良好的穿刺能力和握持能力，能使纤维经常处于针齿的尖端对纤维具有良好的转移能力，易使纤维从一个针面向另一个针面转移具有一定的针隙容量，能较好地吸收和释放纤维，以提高梳理机的混和作用针齿锋利、光洁，针面平整耐磨，从而保证紧隔距、强分梳、易转移的工艺要求三、梳理机的种类常用设备 -罗拉式梳理机（非织造生产中使用最多）-盖板式梳理机

20、传统活动盖板式（适于棉纤维）, 新型固定盖板式（适于合成纤维1.盖板式梳理机盖板式梳理机适合于梳理棉纤维、棉型化纤及中长化纤2.罗拉式梳理机罗拉式梳理机适合于合成纤维。梳理机工作过程：（1）喂入帘1将称混料带向喂入罗拉3(上两个罗拉)。喂入罗拉包有齿条，隔距很小，对混料握持得很紧，并送入机内，混料首先接触到开松辊5。梳理机工作过程：（2）在预梳部分，开松锡林6与开松辊5间有剥取作用，工作辊7、8和开松锡林间构成分梳作用，可把纤维块开松成纤维束，叫预梳作用。9、10剥毛辊可以把工作辊的纤维剥取并交给开松锡林，接受进一步的开松。梳理机工作过程：（3）在主体梳理部分，在开松锡林6与大锡林13之间有运

21、输辊11，它和开松锡林和大锡林之间都有剥取作用。在大锡林上有五个工作辊14,15,16,17,18和四个剥取罗拉。在每个工作辊旁都装了一个剥取罗拉。大锡林带着毛层走到道夫26处。大锡林把一部分梳好的纤维交给道夫。（4）道夫带着梳好的纤维层转移到斩刀28处，高速摆动的斩刀把道夫上的纤维层完整地剥取下来形成毛网，送入成网机。 梳理机构的工作差异盖板式梳理点多（为工作盖板个数）；罗拉式梳理点少（26个）。盖板式梳理是连续的，对长纤维有损伤；罗拉梳理是间歇式的，对长纤维无损伤。盖板式梳理不仅除杂，还除去短纤维；罗拉式梳理基本上不产生短纤维。盖板式梳理在盖板和锡林之间反复细微分梳纤维并混和，产量低；罗拉

22、式梳理的工作罗拉和剥取罗拉对纤维分梳及混合，产量高。罗拉式梳理机系统包括喂入系统、预梳系统、梳理系统、输出系统和传动系统等.罗拉式梳理机适合于梳理较长的纤维。根据工作辊尺寸，可梳理纤维长度范围38203mm根据不同针布，可梳理纤维细度范围1.155dtex2、盖板式梳理机系统主要包括喂入系统、预梳系统、梳理系统、输出系统和传动系统等。盖板式梳理机适合于梳理棉纤维、棉型化纤及中长型纤维。(1)喂入系统可采用喂棉罗拉和喂棉板结构，这也是传统梳棉机所采用的，该种结构对由较短纤维构成的纤维层具有良好的握持作用。(2)传统梳棉机没有预梳系统，而非织造专用的盖板式梳理机则配置预梳系统。(3)传统梳棉机的梳

23、理系统由移动式盖板和大锡林构成，而非织造专用的盖板式梳理机则配置固定式盖板。四、梳理机系统梳理机的作用是将小棉束梳理成单纤维状态，并使纤维伸直平行。对无纺布用梳理机，将形成一定宽度、一定单位面积质量的纤网。梳理系统由锡林、工作辊和剥取辊等组成，V锡林V剥取V工作，梳理机的工作效率用梳理度表示：式中：C 一根纤维的平均作用齿数，即梳理度 Nc 锡林针布的齿密nc 锡林转速 NB纤维细度 r 纤维转移率 P 梳理机产量(kg/台·h) Kc 比例系数 L 纤维长度梳理度C 为3比较理想，如果C =1，将产生棉结。锡林针布的齿密Nc 是很重要的参数，和梳理机的产量及纤维规格密切相关 P ，

24、则nc必须 ；L ，则nc必须 ；NB ，则nc必须 梳理机产量(kg/台·h)=剥取形式斩刀剥取，输出纤网速度较慢，用于低速成网。剥取辊剥取，输出纤网速度较快，常用。五、高速梳理和杂乱梳理成网1、杂乱梳理原理与机构(1) 凝聚罗拉 一前一后安装在道夫前面，从道夫到凝聚罗拉1再到凝聚罗拉2，速度依次降低，纤维从道夫到凝聚罗拉1再到凝聚罗拉时受推挤作用，使纤维产生随机变向。最终输出纤网中纤维从单向排列转变为一定程度的杂乱排列。纤网特征：MD : CD = 6 9: 1(2) 杂乱罗拉 安装在锡林前面，与锡林针布齿尖相对，相向旋转，高转速产生的离心力使杂乱罗拉表面的纤维从张紧拉直状态变为

25、悬浮在齿尖上的松弛状态，此外，高转速产生的空气涡流促使纤维随机分布。 纤网特征：MD : CD = 3 4 : 1(3) 组合方式 杂乱罗拉 + 凝聚罗拉 凝聚罗拉： V道夫:V1凝聚 = 2:11.75:1；V1凝聚:V2凝聚 = 1.51不配置凝聚罗拉和杂乱罗拉时：输出纤网特征： MD : CD = 9 15 : 1； 配置凝聚罗拉和杂乱罗拉时：输出纤网特征： MD : CD = 3 4 : 1梳理机输出纤网直接加固，如热轧加固，要控制较小的MD : CD值，除配置凝聚罗拉等外，还可采用法国Thibeau公司的LDS和WID技术。2、高速梳理机构1） 单锡林双道夫 梳理机为保证输出单纤维状

26、态的均匀纤网，通常锡林表面的纤维负荷是很轻的，每平方米的纤维负荷量不到1克，理论上来说，纤维负荷量越小，分梳效果越好。在锡林转速恒定情况下，要降低纤维负荷，就要限制纤维喂入量，因此也限制了梳理机的产量。锡林转速提高后单位时间内纤维携带量增加，为便于锡林上的纤维及时被剥取转移，避免剥取不清，残留纤维在以后梳理过程中因纤维间搓揉形成棉结，影响纤网质量，在锡林后配置两只道夫，可转移出两层纤网，达到了增产目的 。2）双锡林双道夫 单锡林双道夫是通过提高锡林转速，在锡林表面单位面积纤维负荷量不增加情况下，增加单位时间内纤维量，即在保证纤维梳理质量前提下提高产量。双锡林双道夫配置，在原单锡林双道夫基础上再

27、增加一个锡林，使梳理工作区面积扩大了一倍，即在锡林表面单位面积纤维负荷量不变情况下，增加面积来提高产量，与单锡林双道夫比较同样取得增产效果，但梳理质量更容易控制。六、 梳理机的其它技术进展高速高产可梳理细度1.1dtex以下的纤维纤网检测系统，通过自调匀整控制纤网长片段不匀纤网检测系统，通过自调匀整控制纤网长片段不匀。3-3机械杂乱成网原理与方法1成网成网是指成单网即单层网或双层网，或由单网经铺网机折叠成厚网再去后加工。在干法非织造布加工中，成网是指短纤维成网。 剥离机构的设计合理性及水平对成网起重要作用。2成网的方式:机械杂乱成网 （杂乱辊杂乱、气流杂乱）；机械铺叠成网3剥离机构机械剥棉成网

28、1. 斩刀剥棉要求斩刀的速度至少每分钟600-700次。剥棉形式不适宜高速。2罗拉剥棉依靠一个、两个、三个或四个罗拉实现剥棉作用。3机械杂乱机构及原理梳理的特点决定了纤维的取向，即相互间都近似平行顺直，这是实现纺纱的基本条件。但在非织造工程中，这种相互平行顺直的纤网结构是不可取的。为了实现纤维的杂乱一般利用杂乱辊机构。低速凝聚杂乱位置：在道夫前面 作用对象：单网低速凝聚杂乱依靠道夫与凝聚辊以及凝聚辊之间的速度差，使纤维在后者表面产生凝聚，纤维之间挤压调头产生杂乱。 纵横强度比可达7:18:1。高速杂乱辊位置：在锡林与道夫之间 作用对象：单网锡林与高速杂乱辊之间的作用形式是分梳作用，但是高速杂乱

29、辊的针面工作角较小，大量纤维转移至高速杂乱辊。由于锡林和高速杂乱辊高速回转，而且回转方向相反，因此，二者形成的气流覆面层方向相反，在锡林、高速杂乱辊和挡风辊形成的三角形区域内，两气流覆面层交汇，形成紊流，紊流使转移的纤维产生调头，形成杂乱。MD:CD=3:14:1 杂乱罗拉 （V杂乱>>V锡林）3. 气流杂乱成网在干法非织造布生产工艺中。气流成网技术是成网的重要形式之一，尤其对短纤维成网更显重要。（一） 原理纤维经开松混合后，喂入高速回转的锡林，进一步梳理成单纤维。在锡林的离心力和气流的联合作用下，纤维从针齿上脱落，靠气流输送，凝聚在成网帘上，形成纤维三维杂乱排列的纤网。（二）气流

30、成网的方式自由飘落式：离心力+纤维自重 压入式：离心力+气流吹入(适用于含杂多的纤维) 抽吸式：离心力+气流抽吸 封闭循环式：离心力+上吹下吸(一台风机) 压吸结合式：离心力+上吹下吸(二台风机)（二）分类（根据气流形成方式不同划分）1. 自由飘落式 （离心力+纤维自重）均匀性不高，定量小，适用于短、粗纤维，如麻、矿物纤维、金属纤维。2. 压入式 ：离心力+气流吹入使纤维分离(适用于含杂多的纤维)3. 抽吸式：离心力+气流抽吸使纤维分离4. 封闭循环式：离心力+上吹下吸(一台风机)，气流循环闭路进行纤维剥离5. 压吸结合式：离心力+上吹下吸(二台风机)，按需要调节风量进行纤维剥离（三）影响成网

31、均匀度的主要因素气流成网是通过气流把单根纤维送到铺网帘上成网。杂乱好并不等于均匀好，只有又杂乱又均匀，才能达到要求。杂乱及均匀的实现流体的流畅设计；气流管道形状、截面大小，尤其是管道出口处截面的形状、形式、面积大小与气流流量、流速关系的合理配合和巧妙设计。影响气流成网均匀度的因素1 喂入原料的均匀度 气流对纤维主要起输送和扩散作用，对纤维的均匀分布作用很小。喂入原料的均匀程度对纤网的均匀有着直接的、决定性的影响。喂入均匀是保障纤网均匀的基础纤维的单纤化程度气流不具备分梳功能，分离不好的纤维（纤维簇、纤维团)直接反映在纤网上。选择容易形成单纤维状态的纤维原料（如黄麻、椰壳纤维、金属纤维等无卷曲且

32、不易产生静电的纤维容易形成均匀的纤网 ）。加强前道开松、混合、梳理。2 纤维在气流中的均匀分布和输送气流速度（1）从道夫上剥离纤维，气流速度应是道夫速度的34倍；从锡林上剥离纤维，速度可减小1/31/4。（2）高速气流有利于纤维伸直；气流速度要接近或略低于锡林表面速度；气流方向应与锡林切线方向一致。（3）合理选择纤维长度和纤维线密度，保证在气流带动纤维运动时纤维不纠缠，纤维的密度差异不能太大。机械剥棉成网，纤维受针齿控制，容易保持单纤维状态。而在气流中纤维容易“絮凝”。形成絮凝的主要原因：气流：气流的涡流使纤维絮凝。纤维性能：纤维细且长、卷曲度高或者容易产生静电，都容易絮凝；反之则容易形成均匀

33、的纤网。因此，某些特殊的纤维，如黄麻、椰壳纤维、金属纤维等无卷曲且不易产生静电的纤维容易形成均匀的纤网，更适合气流成网。气流量管道中应有足够的气流以保证纤维之间彼此不缠结。 Q=K×P×L2/Tt 式中：Q气流量； K与状态有关的特定系数； P纤网产量； L纤维长度； Tt纤维线密度。气流成网适合加工粗、短纤维气流成网对纤维的要求1) 气流成网通常要求纤维长度不大于80mm，纤维过长、卷曲度高及易产生静电易形成絮聚，破坏纤网外观和均匀度。2) 气流成网可有效地处理粗和短纤维，如长度小于10mm的木浆粕纤维、椰壳纤维、金属和麻等无卷曲、不易产生静电的纤维。3 流体管道与尘笼表

34、面状态输送管道结构、截而积、角度设计合理化，尤其接近尘笼时要防止纤维成网不匀。尘笼直径大小、表面网眼数、网眼大小及尘笼(或网帘)的运动速度等均与杂乱均匀成网有关流体状态输送管道采用文丘里管。管中任意两个截面面积都不等。纤维有一定长度，后端速度大于前端速度，纤维调头产生杂乱，但是不能产生明显的涡流，使纤维絮凝或造成纤维分布不匀。另外，气流速度逐渐减小，可减小气流的冲力以形成均匀的纤网。流体流向流体流向与纤维凝聚在尘笼表面的状态有关。通常管道中心线与尘笼垂直面呈30-60度角，纤网在尘笼1/4-1/3表面上形成，让输送管道长度在2501200mm之间。如果交角呈90度，纤维容易冲入孔眼，造成气流排

35、出不畅，破坏纤网均匀性。文丘里管：一种变截面管道，管道中任意两个截面面积都不等，且从入口到出口面积逐渐扩大。尘笼表面吸附条件尘笼用于凝聚纤维，其表面网眼应为气流排出提供阻力最小的通道，避免气流冲力反弹，破坏表面形成的纤网。曲面尘笼好于平面。(三)纤维在成网帘上的凝聚条件（1）气流与成网帘(尘笼凝聚面)夹角：不宜接近90°，防止纤维冲入网眼。（2）气流速度：输送管道可采用弓形扩管，减弱气流冲力，有利于纤维均匀吸附。（3）成网帘(尘笼)表面吸附条件 网眼大小和分布影响气流成网均匀度。对于同样的气流吸口，曲面尘笼比平面的成网帘具有更大的展开面积，纤网局部在气流吸口处停留时间延长，纤维多次重

36、合凝聚机会高，有利于提高纤网均匀性。（4）抽吸气流的均匀流动典型的气流成网机：1-锡林2- 风轮3-风道4- 凝网帘5- 吸风筒风轮不仅提升纤维，而且高速回转可以吹乱纤维。锡林的离心力和风机的抽吸使纤维脱离锡林。五）气流成网产品特点纤维呈三维分布，产品纵横向强力差异小，呈各项同性，1.2-1.3：1。适合加工薄型产品。不适宜长纤维，加固方式以化学粘合居多，其次是热粘合。一次性产品较多气流以近似于垂直的方向从尘笼表面的小孔流出，纤维沿气流流线运行时，虽然受到气流的扩散作用而变向，但是基本上是以近似于垂直的方向落在尘笼表面，所以有一部份纤维沿纤网厚度方向排列， 特别是纤网较厚时，这种取向更加明显，

37、 因此气流成网形成的纤网纤维呈三维杂乱分布。区别于梳理成网形成的杂乱结构。二、机械铺叠成网平行铺网：串联式 并联式交叉折叠铺网: 垂直摆动式 水平四帘式 双帘夹持式双帘夹持式平行铺网 从道夫剥下的纤网较轻，通常只有830g/m3，当要求较大的纤网单位面积质量时，可采用平行铺叠成网。 平行铺叠成网可获得一定的纤网单位面积质量，其缺点为：纤网宽度被梳理机工作宽度限死其中一台梳理机出故障，就要停工，生产效率低要求纤网很厚时，梳理机台数也得很多，不经济无法调节纤维排列方向，MD : CD = 10 15 : 1交叉折叠铺网 Cross lapping 1) 立式摆动交叉折叠铺网铺网宽度由摆动的立式夹持

38、帘的动程决定。立式夹持帘摆动换向时惯性较大，不适合高速生产。2)四帘式（水平式）梳理机输出的薄网经过定向回转的输网帘和补偿帘到达铺网帘，铺网帘不仅回转，并按所需的成网宽度来回运动，因此薄网被交叉折叠铺放在成网帘上，形成一定厚度的纤网。3) 双帘夹持交叉折叠铺网由于薄网始终在双帘夹持下运动，因此不会受到意外张力和气流的干扰，既可提高铺网速度，又可改善纤网均匀性。交叉折叠铺网的特点：铺叠后纤网宽度不受梳理机工作宽度限制。可获得很大单位面积质量的纤网。可以调节纤网中纤维的排列方向，甚至使最终非织造材料的 横向强力大于纵向强力。可获得良好的纤网均匀性。3. 交叉折叠铺网后再叠加平行梳理网(组合式铺网)

39、 交叉折叠铺网后，纤网表面留有各层折叠痕迹。在交叉铺叠纤网的上、下两面再铺上一层平行梳理网，可改善纤网外观，改善MD:CD比值，使用机台多，占地面积大。三、 交叉铺网新技术: 纤网横截面整形系统 传统交叉铺网机存在问题是，由于后道加固处理时纤网受牵伸力作用，即使原先纤网很均匀，在牵伸力作用下，其纵向伸长，横向收缩，也会导致两边厚中间薄的现象，对此奥特法公司开发了纤网横截面整形系统(Profiling)。该系统采用计算机和伺服电机来控制铺网过程中薄纤网的牵伸和运动，按要求的最终纤网横截面形状来铺叠四、 交叉折叠铺网后牵伸 采用交叉铺网机铺叠的纤网，纤维在纤网中大体呈横向排列。利用多对罗拉的小倍牵

40、伸，使纤网中横向排列的部分纤维朝纵向移动，从而改变纤维的排列方向，使纤网纵、横向强力比变小，物理机械性能趋于各向同性。纤网牵伸机主要由牵伸罗拉组成，牵伸罗拉表面包覆特殊针布。通常3根牵伸罗拉构成一个牵伸区，由一个电机驱动。牵伸区内3根牵伸罗拉的传动件的齿数比，决定牵伸区的固定牵伸倍数。结论：梳理机道夫直接输出的纤网中纤维呈纵向排列，定向性最好；杂乱梳理或交叉铺网后纤维呈两维排列；气流成网后纤维呈三维排列，杂乱度好。3-4 湿法无纺布一、 湿法非织造布定义 Definition 国际非织造布协会的定义是：“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。

41、”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。二、 湿法非织造材料、纸张与纺织品的差异 湿法非织造布纸 张纺织品纤维原料210mm12mm2065mm加 固粘合剂自身氢键纱线交织性 能密度小，柔软，有一定湿强手感硬，耐水性差密度、柔软性及强力变化范围大三、湿法非织造工艺的特点生产速度高，可达到400m/min；适合长度10mm以下短纤维成网；不同品质纤维相混几乎无限制；纤网中纤维杂乱排列，湿法非织造材料几乎各向同性；产品蓬松性、纤网均匀性较好；生产成本较低；湿法非织造材料品种变换可能性小；用水量大。四、湿法非织造工艺原理和过程湿

42、法成网工艺原理以水为介质，造纸技术为基础，将纤维铺制成纤网。工艺流程：纤维原料悬浮浆制备 湿法成网 加固 后处理悬浮桨的组成成分：纤维+分散剂+粘合剂(或粘和纤维)+湿增强剂1、纤维准备纤维准备工序的主要任务：将置于水中的纤维原料开松成单纤维状态，同时使不同纤维原料充分混和，制成纤维悬浮浆，然后在不产生纤维团块的条件下，将悬浮浆送至湿法成网机构。1) 制浆非连续式制浆 连续式制浆(1) 制浆的目的 Purpose of making pulp疏解作用：使纤维分散成单纤维；水化作用：使纤维吸水后润胀，使浆粕形成胶体状；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；混合作用：使不同纤

43、维和粘合剂、化学助剂充分混合。2) 影响纤维分散与结合的基本特性用于湿法成网的纤维，要求在水中的分散性较好。纤维如果在制浆过程中形成扭结，就不易被水力再打散成单纤维，纤维容易产生絮聚，成网不均匀。纤维扭结的形成主要与纤维性质和悬浮浆过度搅拌相关，纤维的水润湿性：吸湿性 分散性对吸湿性差的合成纤维，要进行表面亲水处理，或水中加助剂，以利于纤维分散。纤维密度：纤维密度，沉淀 分散性 一般选用与植物纤维混超纤维长宽比：长径比，撕裂强度 分散性湿法中使用纤维长度有限制成网条件：浆料浓度 纤维絮聚通常合成纤维分布密度范围为0.010.1g/cm3。供浆系统抄纸前制浆系统提供稳定、连续、净化的浆料，包括浆

44、料的调配，浆料浓度调节和贮存，浆料的净化和筛选，浆料的消泡。1）浆料贮存贮存起了稳定浆料配比，混合均匀，连续稳定向成网机供浆的作用。适合间隙打浆设备进行间隙打浆，以及采用多种浆料配抄时使用2）浆料浓度的调节纤维浆料从贮存到上网成形，必须将浆料稀释成低质量分数的悬浮液，目的是稳定提供成网机浆料的质量分数和正常的操作，防止纤网面密度波动。是较典型湿法供浆系统，其特点是流程简单，浆料及白水在箱中由溢流口稳定液位，通过调节阀门的开启度来控制放浆量及稀释白水量，经混合后进入缓冲池，适合于长纤维中高粘状打浆的浆料。湿法成形湿法成形是湿法非织造工艺的关键工序，与干法成网不同的是，纤维是由水流分布到成网帘上。

45、常用成网方式有两种：斜网式湿法成形：圆网式湿法成形：斜网式湿法成形（3）影响成形脱水的因素：1、浆料浓度和虑水性的影响：上网浆料浓度越稀，纤维分散越好，纤网匀度越好2、成形弧长度和圆网内外压力差3、圆网成形选分和洗刷作用两种作用使纤网面纤维分布不匀，网面粗长纤维多，液面细小纤维多，两面密度差大，平整度低。4、浆料流速与网速的关系：浆速与网速接近，速度差小时，纤网匀度好。5、圆网成形临界速度：湿纸离开液面时不产生甩浆的极限速度4、 湿法纤网的加固(1）成网前加固：粘合剂加入悬浮液中(乳液型或粉状粘合剂)粘合纤维混入主体纤维中(水溶性聚乙烯醇纤维)(2）成网后加固：采用浸渍、泡沫浸渍、喷洒、印花、

46、溶剂粘合等化学粘合方法。5、湿法非织造布的烘燥和整理1）烘燥： 烘筒接触式烘燥 ，穿透式热风滚筒烘燥， 红外线烘燥2）整理： 涂覆、染色 ，打折、起皱 ，功能性6、湿法非织造布的应用：电绝缘材料、电池隔膜；滤油和机油过滤材料；咖啡滤纸；干燥剂包装袋；吸尘器过滤袋3-6 干法造纸(无尘纸) 干法造纸干法造纸是采用气流成网技术加工木浆纤维网的一种新工艺1、所用原料木浆纤维 木浆纤维系来自木材的天然纤维素纤维。 木浆纤维的原料为原木，其中含有4345的纤维素，2730半纤维素，2028木质素与35的天然可提取物。绒毛浆纤维与造纸用木浆纤维的主要差别：绒毛浆纤维平均长度为2mm，造纸用木浆纤维平均长度

47、为1mm。造纸用木浆纤维中可提取物的残留量较大，影响其吸湿性。造纸用木浆纤维通常含水率较大，而且湿度变化较大，由此造成相应的非织造工艺不稳定。2工艺流程木浆纤维热熔纤维气流成网热粘合加固非织造材料木浆纤维气流成网喷洒粘合剂烘燥非织造材料木浆纤维(气流成网)常规纤维(梳理成网)水刺加固烘燥非织造材料3、典型的干法造纸生产线成网机是由两只金属园网滚筒、成网帘、以及位于成网帘下方的抽吸装置组成。4、 性能与用途其产品主要是医用卫生材料，特别是高吸水性的一次性卫生用品（如尿片、卫生巾、湿面巾、擦布等），其特点是蓬松度好、手感柔软、湿强度和耐磨性优于纸张，吸湿性能超强。作为一次性用品，消耗量大，当采用木

48、浆纤维作主要原料，还具有可生物降解的优点，为废弃物处理也提供了方便。无尘纸气流成网方便高吸收树脂（SAP）的加入，可极大提高材料吸湿性能，保湿性也好，在压力作用下不会反渗，可制作薄、轻、吸湿保湿能力好的产品。第四单元 针刺加固工艺和原理一、针刺法非织造工艺的原理利用三角截面(或其它截面)棱边带倒钩的刺针对纤网进行反复穿刺。倒钩穿过纤网时，将纤网表面和局部里层纤维强迫刺入纤网内部。由于纤维之间的摩擦作用，原来蓬松的纤网被压缩。刺针退出纤网时，刺入的纤维束脱离倒钩而留在纤网中，这样，许多纤维束纠缠住纤网使其不能再恢复原来的蓬松状态。经过许多次的针刺，相当多的纤维束被刺入纤网，使纤网中纤维互相缠结，

49、从而形成具有一定强力和厚度的针刺法非织造材料。 针刺非织造工艺形式有预刺、主刺、花纹针刺、环式针刺和管式针刺等。二、针刺法非织造工艺的特点适合各种纤维，机械缠结后不影响纤维原有特征纤维之间柔性缠结，具有较好的尺寸稳定性和弹性用于造纸毛毯大大提高寿命良好的通透性和过滤性能毛圈型产品手感丰满无污染，边料可回收利用可根据要求制造各种几何图案或立体成型产品针刺机主要由送网机构、针刺机构、牵拉机构、花纹机构、传动机构等组成，其中花纹机构仅花纹针刺机具有。一、送网机构双针板上下交替针刺，采用两个滚筒代替常用的托网板和剥网板，滚筒间隔距可调节，范围为020mm。两个滚筒各钻有数万只完全对应的小孔，以便于刺针

50、通过。上、下针梁和针板装在两个滚筒内。输送帘和滚筒是连续运转的。为保持纤网的连续输送，刺针不仅通过滚筒上的小孔刺入纤网，而且，在刺入纤网时还必须有一个与滚筒表面回转速度近似相等的前移运动。由此，刺针的运动方式是上下、前后结合的复合运动，运动轨迹呈椭圆形。二、针刺机构1、针刺机构的要求1）运转平稳，震动小预针刺机针刺动程稍大，5070mm，利于放大剥网板和托网板之间距离，减少拥塞。2）针刺频率（次/min）最高为3000次/min3）植针密度（枚/m），1m长针板上的植针数。预针刺布针密度较低，在10003000枚/m，主针刺较高，在4500枚/m以上。4）针板坚固耐用，不易变形，装卸方便。5）

51、套筒直杆导向装置，密封器件质量不高时容易产生漏油问题6）工作幅宽 常见工作幅宽 2.24.2m，最大16m。7）自动化程度高，减震性好三、牵拉机构由一对积极传动的牵拉滚组成，其线速度必须与喂入辊线速度相配合。针刺机类型和工艺特点一、预针刺 1、预针刺加固工艺过程 针刺机主传动通过曲柄-连杆机构驱动针梁、针板和刺针一起作上下往复运动。蓬松的纤网在喂给帘夹持下送入针刺区。当针板向下运动时，刺针刺入纤网，纤网紧靠托网板。当针板向上运动时，纤网与刺针之间的摩擦使纤网和刺针一起向上运动，纤网紧靠剥网板。喂入和输出速度相配合，可以间歇步进，也可连续运动。纤网通过针刺区后，具备一定的强力、密度和厚度，然后再

52、送至主针刺或花纹针刺加工。2、预针刺机 对蓬松的纤网进行初次针刺，主要特点为：剥网板与托网板之间的距离较大，有利于蓬松纤网喂入剥网板在入口处呈倾斜状，配有导网装置针刺频率较低针刺动程较大针板植针密度较小，刺针较长较粗二、主针刺加固工艺 对经过预针刺的纤网进行针刺以增加针刺密度(一)主要特点剥网板与托网板之间的距离较小针刺频率较高针刺动程较小针板植针密度较大，刺针较短三、花纹针刺加固工艺及设备 1、花纹针刺的原理 采用叉形刺针和栅格托网板可使纤网获得毛圈状的表面效果。圆截面的叉形针头端开叉，穿刺经过预针刺的纤网时，叉取一束纤维穿出纤网，并形成毛圈结构。3、花纹针刺的形式根据叉形针针槽方向和纤网送

53、进方向的关系、植针几何图案、提花机构及其控制程序，可获得四种表面结构：条圈结构：叉形针针槽方向和纤网送进方向垂直，纤网背面可形成条圈结构。条圈之间的距离由栅格托网板的栅距决定。绒面结构：叉形针针槽方向和纤网送进方向平行，栅格托网板的栅距较条圈结构的略小，纤网背面形成松散的平绒状结构。小节距几何图案大节距几何图案：叉形针针槽方向和纤网送进方向垂直，花色针刺机的提花机构和控制程序配合，可使针板快速下降和上升实现针刺和空程四、环式针刺加固工艺及设备(一)产品应用环式针刺加固工艺用于生产造纸毛毯。造纸毛毯在造纸机上作为传送带使用，要求环状无接缝。为了改善造纸毛毯的强度和尺寸稳定性，造纸毛毯纤网内设有基

54、布。造纸毛毯常用耐磨性较好的聚酰胺纤维，针刺后应进行热定型处理。4-4 刺针 对刺针的形状、规格、材料和制造工艺均有一定的要求：几何尺寸正确，针杆平直度好，刺尖对纤网具有良好的穿刺能力。表面光洁，钩刺切口边缘平滑无毛刺。良好的刚性、韧性和弹性，无“宁弯不断”现象。热处理无表面脱碳现象，表面硬度HRC5459，耐磨性好。一、刺针的结构整体几何尺寸针尖形状针叶截面形状钩刺结构钩刺排列尺寸针柄弯头方向二、刺针的类型 刺针由带有弯头的针柄、针腰、针叶和针尖组成。常见类型有：普通刺针 ：针叶截面为三角形，三个棱边上各有3个相互错开的钩刺。该类型刺针应用最多，主要用于预针刺和一般针刺非织造材料的加工。高密度刺针 ：形状类似