非织造材料培训资料

1、第一章绪论本章介绍非织造基本原理、工艺技术发展、非织造材料定义、分类、结构、性能及其主要用途。 第一节 非织造基本原理及发展简史 第二节 非织造材料的定义与分类 第三节 非织造材料的定义与分类 第四节 非织造材料主要用途 第一节 非织造基本原理及发展简史 非织造材料 (Nonwovens) 又称非织造布、非织布、非织造织物、无纺织物或无纺布。非织造技术是一门源于纺织，但又超越纺织的材料加工技术。它结合了纺织、造纸、皮革和塑料四大柔性材料加工技术，并充分结合和运用了诸多现代高新技术，如计算机控制、信息技术、高压射流、等离子体、红外、激光技术等。非织造技术正在成为提供新型纤维状材料的一种必不可少的

2、重要手段，是新兴的材料工业分支，无论在航天技术、环保治理、农业技术、医用保健或是人们的日常生活等许多领域，非织造新材料已成为一种愈来愈广泛的重要产品。非织造产业被誉为纺织工业中的"朝阳工业"。 非织造材料与其它材料的相互关系： （一）、非织造基本原理 非织造材料 (Nonwovens) 又称非织造布、非织布、非织造织物、无纺织物或无纺布。非织造技术是一门源于纺织，但又超越纺织的材料加工技术。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：(1)纤维准备；(2)成网；(3)加固；(4)后整

3、理 （二）、非织造材料发展简史：第一阶段：40年代初50年代中，萌芽期。设备大多利用现成的纺织设备，或适当进行一些改造，使用天然纤维。第二阶段：50年代末60年代末，商业化生产。主要采用干法技术和湿法技术，大量使用化学纤维。第三阶段：70年代初80年代末，发展重要时期。聚合法挤压法成套生产线诞生。使用各种特种化纤。如低熔点纤维、热粘接纤维、双组分纤维、超细纤维等。第四阶段：90年代初今，全球发展期。非织造企业通过兼并、联合、重组趋势加强，技术更加先进，设备更加精良，生产能力大幅提升。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. 纺织工业下脚料

4、越来越多，需要利用。3. 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。4. 很多传统纺织品对最终应用场合，针对性差。（三）、世界非织造材料工业的发展概况：1、西欧非织造材料发展情况 2000年产量为102.55万t，比上年增长12.7%，按重量计，用即弃产品占64.1%，耐用型占35.9%。 2000年产量按面积计为257.7亿m2，比上年增长10.8%。增加产量中，主要是水刺法非织造材料(以意大利为主)、短纤气流成网产品(以德国为主)以及揩拭布。 2002年产量为120吨(3230万m2)，增长率为7.8%，增长率高于北美和日本。西欧非织造业共有130多家

5、公司，雇员约1.6万名。德国和意大利的产量总和接近西欧非织造材料总产量的一半。销售量排名靠前的有：BBA、Dexter、Ahlstrom、Dupont、Freudenberg、Johns Manville、ORV和PGI集团等2、北美非织造材料发展情况 2000年产量按面积计为214亿m2，其中用即弃产品占82%，耐用型占18%；按产值计为38亿USD，用即弃产品占60%，耐用型占40%；按重量计为95.28万t，用即弃产品占60%，耐用型占40%。按面积产量排序，用即弃产品中依次为卫生保健材料、抹布、医用材料、过滤材料及防护服等；耐用型产品依次为家具及寝具用、铺地材料、土工布、建筑用、电子业

6、用、衬料、涂层及叠层材料、汽车用、鞋材及农业用等。3、日本非织造材料发展情况 2000年产量为31.41万t，比上年增长1.57%。按重量计产品排序，依次为产业用、医用卫生保健材料、家用、土工/建筑/农业、服装衬等。4、韩国非织造材料发展情况 1999年产量为12.8万t。2000年产量为16.17万t，增长26.32%，生产线数减少23条。5、中国非织造材料工业的发展概况 中国非织造布研究和生产始于1958年，发展至2001年，生产企业已超过1000家，现有纺粘、熔喷、水刺、针刺、热粘合以及化学粘合法等各类非织造布专业生产线接近2100条，年生产能力超过130万吨，2002年非织造材料产量为

7、63.25万吨 ，2003年达到83.64万吨。中国台湾地区非织造材料产量1999年产量为12.56万t， 2000年产量为11.19万t，比上年增长-10.92%，部分生产线迁往中国大陆。 2001年为10.79吨，2002年为10.77吨，比上年增长-0.18%。产量下降的原因是部分生产线迁往中国大陆 第二节 非织造材料的定义与分类 （一）、非织造材料的定义：(GB/T5709-1997)1、通俗定义 非织造材料是一种由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)。所用

8、纤维可以是天然纤维或化学纤维；可以是短纤维、长丝或当场形成的纤维状物。 为了区别湿法非织造材料和纸，还规定了在其纤维成分中长径比大于300的纤维占全部质量的50%以上，或长径比大于300的纤维虽只占全部质量的30%以上但其密度小于0.4g/cm3的，属于非织造材料，反之为纸。 2、INDA赋予的定义 INDA (International Nonwovens and Disposable Association) 赋予非织造材料的定义如下(用原文表示)：Nonwoven fabrics are broadly defined as sheet or web structures bonded

9、together by entangling fiber or filaments (and by perforating films) mechanically, thermally or chemically. They are flat, porous sheets that are made directly from separate fibers or from molten plastic or plastic film. They are not made by weaving or knitting and do not require converting the fibe

10、rs to yarn. （二）、非织造材料的分类 非织造材料的分类方法一般基于以下两种分类方法进行，即成网方法和加固方法。 §1-3 非织造材料的结构与性能 一、机织物、针织物和非织造材料结构比较 二、非织造材料的结构模型 三、非织造材料的特点(一)介于传统纺织品、塑料、皮革和纸四大柔性材料之间的材料。 不同的加工技术决定了非织造材料的性能，有的非织造材料像传统纺织品，如水刺非织造材料；有的像纸，如干法造纸非织造材料；又有的像皮革，如非织造材料基PU革等等。 (二)非织造材料的外观、结构多样性 非织造材料采用的原料、加工工艺技术的多样性，决定了非织造材料的外观、结构多样性。从结构上看

11、，大多数非织造材料以纤网状结构为主，有纤维呈二维排列的单层薄网几何结构，有纤维呈三维排列的网络几何结构，有的系纤维与纤维缠绕而形成的纤维网架结构，有的系纤维与纤维之间在交接点相粘合的结构，有的系由化学粘合剂将纤维交接点予以固定的纤维网架结构，还有的系由纤维集合体形成的几何结构；从外观上看，非织造材料有布状、网状、毡状、纸状等。 (三)非织造材料性能的多样性 由于原料选择的多样性，加工技术的多样性，必然产生非织造材料性能的多样性。有的材料柔性很好，有的很硬；有的材料强度很大，而有的却很弱；有的材料很密实，而有的却很蓬松；有的材料的纤维很粗，而有的却很细。因此，可根据非织造材料的用途，来设计材料的

12、性能，进而选择确定相应的工艺技术和原料。§1-4 非织造材料主要用途 由于非织造材料的结构多样性、外观多样性、性能多样性，它的用途广泛。可根据不同应用场合对非织造材料的性能、结构和外观要求，来主动地选择原料、工艺路线、工艺参数。 非织造材料的主要用途有： 医用卫生非织造材料；服装用非织造材料；日常生活用非织造材料；工业用非织造材料；农业用非织造材料；国防用非织造材料等。 1、医卫材料 2、过滤材料 3、土工合成材料 未使用土工合成材料 使用土工合成材料 4、车用材料 5、鞋帽仿皮革材料 第二章 非织造用纤维原料 纤维是构成非织造材料的最基本的原料，由于非织造材料是由纤维原料直接构成的

13、纤维集合体，因此，纤维原料的性能对非织造材料的性能就更有着更为直接的影响。本章便介绍了纤维原料在非织造材料中的作用与关系。 第一节 纤维在非织造材料中的作用 第二节 纤维与非织造材料性能的关系 第三节 纤维选用的原则 第四节 非织造常用纤维 第五节 非织造用特种纤维 第一节 纤维在非织造材料中的作用 纤维在非制造材料中所起的作用归纳起来有如下几种： 一、 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。 二、纤维作为非织造材料的缠结成分 在针刺法

14、非织造材料、水刺法非织造材料以及无纱线纤网型缝编法非织造材料中，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。 三、纤维作为非织造材料的粘合成分 在大多数热粘合非织造材料中，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。 在溶剂粘合法非织造材料中，部分纤维在溶剂作用下溶解或膨润，起到与其它纤维相互粘合的作用。 四、纤维既作非织造材料的主体，同时又作非织造材料的热熔粘合成分 第二节 纤维与非织造材料性能的关系 一、纤维表观性状对非织造材料性能的影响 1、纤维长度及长度分布：纤维长度大，可以提高非织造材料的强度。2、纤维线密度：在相同面密度条件下，采用细度细的

15、纤维，可获得强力较高的非织造材料。3、纤维卷曲度：一定的卷曲度，可保证成网时的抱合力，可获得较好的手感和弹性。4、纤维截面形状： a.硬挺度：圆形-100；三角形-120；椭圆：50 b.保暖性：中空的纤维>实心纤维 c.光泽度：采用半光或消光纤维来达到不同的光泽。5、纤维表面摩擦系数：纤维表面摩擦系数大，有利于纤维的机械加固，能增加产品的强力。但摩擦系数大，在某种程度上会影响产品的强力。 二、纤维的物理机械性能、化学性能对非织造材料性能的影响(一)细度和长度 细度长度非织造材料强度(二)卷曲度 纤维卷曲度影响抱合力、弹性、压缩回弹性。(三)纤维截面形状 过滤材料采用多叶截面，孔径，表面

16、积，非织造材料强度。(四)表面光滑程度 影响强度，影响加工工艺性，如静电、针刺力等。(五)吸湿性 影响加工工艺性，如静电、粘合剂扩散等。 第三节 纤维选用的原则 (一) 非织造材料的性能要求：如强度、工作温度、老化性能、耐化学品性能、颜色等。(二) 工艺与设备的适应性：包括气流成网、梳理机、热粘合工艺等。另外还与纤维静电电位序列有关。（纤维静电电位序列：羊毛、聚酰胺、粘胶、棉、丝、醋酸纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、聚氯乙烯纤维、聚乙烯纤维、聚四氟乙烯纤维。）静电电位差别大的纤维相混，可减少静电。(三) 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）按非织造材料的

17、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

18、，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 第四节 非织造常用纤维一、聚丙烯纤维 定义：由聚丙烯熔融纺丝制得，又称丙纶，简写为PP。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。 二、聚酯纤维 定义：化学名称为聚对苯二甲酸乙二酯，又称涤纶，简写为PET或PES。非织造工艺中常用截面为圆形、三角形、扁带形、中空圆形等，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。 三、聚酰胺纤维 定义：通常由聚酰胺6熔融纺丝制得，又称尼龙纤维，简写

19、为PA。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。 四、聚乙烯醇纤维 定义：湿纺制得的聚乙烯醇缩甲醛纤维，又称维纶。与聚丙烯纤维混和后可生产土工合成材料，水溶性纤维可用于绣花基布、用即弃材料等。 五、聚丙烯腈纤维 定义：由丙烯腈和其它单体共聚而成，湿纺或干纺成形。主要用于生产保暖絮片、人造毛皮、毛毯等 六、棉纤维 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。 七、粘胶纤维 定义：由纤维素组成，湿纺成形，简写为VIS。粘胶纤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、

20、合成革基布、食品过滤材料等。 八、麻纤维 苎麻纤维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。 九、羊毛纤维 具有天然卷曲，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。 十、Lyocell纤维 采用溶剂法生产的一种新型的纤维素纤维，纤维素直接溶解在有机溶剂中，经过滤、脱泡等工序后挤压纺丝，凝固后成为纤维素纤维，具有完整的圆形截面和光滑的表面结构，具有较高的聚合度。Lyocell纤维既具有纤维素的优点，如吸湿性、抗静电性和染色性，又具有普通合成纤维的强力和韧性。其干强达到4.2cN/dtex，与普通聚酯纤

21、维相近，湿强仅比干强低15%左右，仍保持较高的强度。该纤维生产时不污染环境，自身可生物降解，故可称为"绿色纤维"。 十一、 椰壳纤维 长度为1533cm，直径为0.050.3mm，刚度大，弹性好。采用针刺工艺可以加工成用于沙发、汽车座垫及弹簧软垫、厚床垫、运动垫的填料。 十二、蚕丝 具有良好的伸长、弹性和吸湿性，细而柔软、平滑、光泽好等优点。非织造工业中仅用其丝绢下脚料生产一些特殊的湿法和水刺非织造材料。 十三、废纤维 包括棉纺厂的皮辊花、粗纱头、梳棉抄斩花、精梳落棉、短绒，毛纺厂的落毛、精梳短毛，麻纺厂的苎麻落麻以及化纤厂的废丝、再纺纤维等，还包括服装裁剪边角料与旧衣等进

22、行布开花处理形成的废纤维。废纤维主要用于填料、包装材料、隔音隔热材料、絮垫等产品 第五节 非织造用特种纤维 一、可溶性粘结纤维 可溶性粘结纤维在热水或水蒸汽中产生软化、熔融现象，干燥后使纤网内纤维之间粘合。该类纤维通常由多种聚合物共聚而成，如日本开发的Efpakal L90纤维为50%聚氯乙烯与50%聚乙烯醇共聚，在90热水中聚乙烯醇部分溶解，而聚氯乙烯部分软化、粘合。德国Enka公司的N40纤维为共聚酰胺，在过热蒸汽或190 干燥热风中可熔融。 二、热熔粘结纤维 熔融纺丝制成的合成纤维均可作为热熔粘结纤维用于热粘合法非织造材料的生产。但某些纤维的熔点较高，生产能耗大，热收缩大，不适合作热熔粘

23、结纤维。由此国内外先后开发了一些低熔点的热熔粘结纤维。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 三、双组份纤维 双组份纤维又称复合纤维，采用两种聚合物同时通过复合纺丝孔成形。常见结构形式有4种：并列式(side by side)芯壳式(mantle/core)非连续纤维芯壳式(short fibres in a matrix)长丝芯壳式(fibres of unlimited length) 非织造工艺中使用的双组份纤维有ES纤维、海岛型纤维和桔瓣型纤维。 ES纤维是一种性能优异的热熔粘结纤维，在纤网中既作主体纤维，又作粘合纤维，由日本Chisso公司开发，国内已有生产。海岛

24、型纤维和桔瓣型纤维经化学或机械的方法可形成超细纤维。 四、超细纤维 超细纤维通常是指纤维细度在0.44dtex(0.4d)以下的纤维。超细纤维生产方法主要有：采用复合纺丝技术先制得双组份复合纤维，通常为海岛型纤维和桔瓣型纤维，然后分离双组份，形成超细纤维。对于海岛型纤维，采用溶解法溶去"海"组份，留下的"岛"组份即为超细纤维，细度可达到：0.00110.11dtex(0.0010.1d)。对于桔瓣型纤维，可采用机械方法分离两组份，分离后两组份均为超细纤维，细度可达到：0.110.44dtex(0.10.4d) 海岛型纤维 碱减量处理海岛型纤维 桔瓣型纤维

25、 机械分裂桔瓣型纤维 碱减量处理桔瓣型纤维 五、高性能纤维 具有高性能的特种纤维，如碳纤维、芳纶等。芳纶1313，商品名Nomex，强度4.84cN/dtex，模量132cN/dtex，断裂伸长17%，最高使用温度204。芳纶1414，商品名Kevlar，强度19.36cN/dtex，模量440cN/dtex，断裂伸长4%，最高使用温度232。聚苯并咪唑纤维，商品名PBI，强度4.27cN/dtex，模量137cN/dtex，断裂伸长10%，最高使用温度560。聚砜酰胺纤维，商品名芳砜纶，强度3.8cN/dtex，模量54cN/dtex，断裂伸长17%，最高使用温度200。聚四氟乙烯纤维，商品

26、名氟纶，强度1.75cN/dtex，模量13.2cN/dtex，断裂伸长25%，最高使用温度280。碳纤维(PAN)，强度19617061N/mm2，模量226686kN/mm2，断裂伸长25%，熔点或分解点为20003500 。 六、功能性纤维 与高性能纤维不同之处是，高性能纤维强调耐高温、热稳定性以及高强度等性能，而功能性纤维强调使用功能，如：导电抗紫外线抗菌除臭吸收太阳能 具有抗菌性能 无抗菌性能 七、无机纤维(一)玻璃纤维 圆截面，最大直径为18m，实际应用主要为812 m，相当于1.22.8dtex。生产超细过滤材料时，可采用13 m的玻璃纤维。玻璃纤维表面光滑，刚性大，易断，碎屑会

27、引起人体皮肤过敏，因此要注意生产劳动保护。玻璃纤维非织造材料常用于过滤材料、隔音材料、绝热材料以及复合材料的基材等。 纤维细度的比较: (二)陶瓷纤维 即硅酸盐纤维，其特点是强力高，具有优良的耐热性，耐化学性，较柔软，有可纺性。 目前已商业化生产的陶瓷纤维主要有碳化硅(SiC)和Si-Ti-C-O两种。陶瓷纤维梳理成网比较困难，通常采用湿法成网针刺或水刺等方法加固。 (三)金属纤维 由金属棒拉伸而成，生产成本极高。常用碳钢纤维的直径为75250m。不锈钢纤维制成的非织造材料可用作耐高温过滤材料。纤网中混入少量的金属纤维(占纤维总重的0.51.0%)，可获得永久的抗静电效果。 八、木浆纤维 木浆

28、纤维系来自木材的天然纤维素纤维。70年代初美国首先利用木浆纤维中的绒毛浆短纤维制造一次性卫生用品(妇女卫生巾、婴儿尿片)，因吸湿性良好和成本较低，产量急剧上升。干法造纸和水刺非织造工艺近年来发展迅速，也采用了大量的木浆纤维。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。 九、卷曲中空纤维 轴向有管状空腔的化学纤维称为中空纤维。按卷曲特征分为二维卷曲和三维卷曲。按组分多少分为单一型中空纤维，如涤纶中空纤维和双组分复合型中空纤维，如涤/丙复合中空纤维。按其孔数的多少分为单孔和多孔纤维，如4孔、6孔和9孔中空纤维。中空纤维的中空度越大，材料滞留

29、的空气量越大，使非织造产品更轻便、更保暖。 最常用的是涤纶三维立体卷曲中空纤维，具有弹性好、蓬松、保暖、透气等优点，是喷胶棉、仿丝面、仿羽绒等保暖絮片的主要原料。 十、聚乳酸纤维(PLA) 聚乳酸纤维是一种使用玉米作为原料，从中提取淀粉，经过酶分解得到葡萄糖，再通过乳酸菌发酵后变为乳酸，然后经过化学合成得到高纯度聚乳酸，再通过熔融纺丝等加工技术生产出纤维 ，再经干法或湿法成网制得非织造材料，也可由纺粘法或熔喷法直接制成非织造材料。美国CDP公司是现今全球最大的聚乳酸原料制造公司。钟纺公司与岛津制作所合作，于1994年发表了商品名为Lactron的纤维。1998年又发表了一系列以Lactron纤

30、维为原料的制成品，并于长野冬季奥林匹克运动会上展示了各式服饰。第三章 非织造成网工艺和原理 非织造材料生产系统中的短纤维成网工艺指的是干法成网（Dry Laid Process）和湿法成网（Wet Laid Proecss）工艺。这一专业术语有助于将现有的成网工艺明确的分类，在我国的非织造材料领域已得到普遍应用。第一节 干法成网前准备 第二节 梳理 第三节 铺网 第四节 气流成网 第五节 湿法成网 第一节 干法成网前准备 非织造材料生产的工艺流程通常为： 纤维原料成网前处理成网加固后处理成卷 干法成网的准备工序主要包括纤维的混和、开清和施加油剂。一、配料成份计算 " 采用整包纤维混和

31、时，配料成份可用下式计算： 某种纤维原料配料成份=（某种纤维包平均重量/混料纤维包平均总重量）*100% " 采用秤见重量混和时，秤见重量可用下式计算： 某种纤维秤见重量(kg) =混料纤维总重量(kg)×某种纤维配料成份(%) 二、油剂施加 使用油剂的目的，是减少纤维的摩擦，防止纤维产生静电，以达到加柔、平滑而又有良好抱合性的要求。通常在纤维开松前，把油剂稀释，以雾点状均匀地喷洒到纤维中，再堆积2448h，使纤维均匀上油，达到润湿、柔和的效果。油剂施加量太多会产生纤维绕刺辊、锡林和腐蚀金属针布的问题，一般对纤维重量的最佳油剂附着量为0.20.9%。 三、混和开松流程及设备

32、(一)混和开松流程 混合与开松处理是将各种成分的纤维原料进行松解，使大的纤维块、纤维团离解，同时使原料中的各种纤维成分获得均匀的混合。这一处理总的要求是混合均匀、开松充分并尽量避免损伤纤维。可供混合、开松的设备种类很多，必须结合纤维密度、纤维长度、含湿量、纤维表面形状等因素来选择混合与开松设备，设备选定后，还要根据纤维特性及对混合、开松的要求考虑混合、开松道数、工作元件的调整参数(如元件的隔距、相对速度)。混合、开松良好的纤维原料是后道高速、优质生产的重要前提。1、成卷方式的开松混合工艺路线 这一配置属间断式生产工艺流程，生产线由园盘式抓棉机、开松机、棉箱以及成卷机组成。最终将混合开松的原料制

33、成卷子，由人工将卷子放入梳理机的棉卷架，供下道加工。这种配置比较灵活，适用于同种原料，多品种非织造材料产品的生产要求，其加工的纤维范围为1.676.67dtex，长度3865mm。2、称量式开混联合工艺路线 属连续生产的工艺流程，生产线由抓棉机、无回料输送机、称量装置、开松机、棉箱以及气流配送系统组成。混合、开松后的纤维由气流输送和分配到后道成网设备的喂入棉箱中。由于采用了称量装置，混料中各种成分比较准确。这种工艺流程适用于加工的纤维范围为1.676.67dtex，长度3865mm。往复抓棉机(FA006系列) 机为开清流程的第一道工序，间歇下降的抓棉器打手随转塔作往复运动，对棉包作顺序抓取，

34、被抓取的纤维束经输棉风机和输棉管道，依靠前方凝棉器或风机的抽吸，送至前方棉箱内。 FA006系列往复抓棉机 圆盘抓棉机(A002D、FA002) 适合于抓取棉纤维、棉型化纤和76以下的化纤，由小车、中心轴、伸缩管、地轨和外围墙板等组成。 A002D单台使用， FA002可两台并联使用。 圆盘抓棉机 喂棉称量机(ZBG011)和自动称量机(ZBG012) 用于纤维混纺，喂棉称量机采用人工将纤维喂入喂棉帘，而自动称量机由凝棉器或气纤分离器将抓棉机抓取的纤维送至自动称量机的棉箱内，纤维经初步开松后落至称量斗中，由前方机台控制称量斗是否落料，最终定量的纤维依次铺在混棉帘子上。通常一套混和机组配置23台

35、称量机可供两种或三种纤维原料混纺用。称量方式有电子和机械两种形式。 ZBG011喂棉称量机 混棉帘子开棉机(ZBG021)主要用于对不同性质的纤维进行混纺，由自动称量机将纤维按不同混和比依次连续地铺在混棉帘子上，并输送至给棉罗拉，经打手开松混和后，由前方机台的风机吸走。 气动二路配棉器(FA133)采用气动形式将开松的纤维按需要分配给前方机台，两个控制活门由连杆联结，仅用一个气缸和一个电控滑阀，结构简单，重量轻。 凝棉器(A045B)用于开清流程，依靠风机和输棉管道输送纤维，纤维靠风机的抽吸凝聚在尘笼表面，然后由打手从凝棉器下方剥落，并经尘笼排除部分尘杂和短绒。在流程中不同位置应选用不同的功率

36、。 多仓混棉机(FA022系列)用于76mm以下的各种纤维混和，是开清混和流程中不可缺少的设备。由棉仓、罗拉、打手、配棉通道、混棉通道等组成。 开棉机(FA106A)用于76mm以下各种纤维进一步开松和除杂，主要由储棉箱、给棉机构、打手及尘格等组成。打手为梳针辊筒，由多块梳针板组成，梳理开松能力较强，二分之一圆周有三角尘棒包围，可满足一定的除杂效果。 中间喂棉机(FA031-W)适用于经初步开松、混和和除杂后的纤维进一步开松除杂，并将纤维喂给FA108E-W开棉机或ZFA109清棉机。该机在以往只起储棉作用的中间棉箱上增加了开松除杂打手，可在不增加单元机的情况下提高开清流程的开松除杂效率。 锯

37、齿辊筒开棉机(FA108E-W)主要用于清梳联，适用于经初步开松、混和和除杂后的筵棉进一步开松。采用锯齿辊筒打手分梳板来开松梳理，取消了传统的尘格装置，给棉罗拉采用变频控制，可根据清梳联喂棉箱的要求自动调整连续喂棉。 气纤分离器(ZFA053)适用于开清棉流程，依靠后方机台的风机输送纤维，纤维在机内沿网眼板作圆周运动后落入前方机台，部分短绒和杂质通过网眼板由排尘管道排出。开棉机(ZBG041)主要用于非织造流程，对经过初步开松、混和和除杂的筵棉或化纤进行进一步开松，棉箱容积较大，通过光电控制后方机台，给棉罗拉采用变频控制，根据气流棉箱的要求自动调整连续喂棉。 气流棉箱喂棉机(W1061)安装于

38、梳理机后，是连接开清棉联合机与梳理机的核心设备，其将经过开松、混和和除杂的纤维形成均匀的纤维层供给梳理机。采用气流调整的方法达到纵横向均匀喂棉的目的。 第二节 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。梳理所用设备可以是罗拉式梳理机，也可以是盖板式梳理机。纤网中纤维具有一定的排列方向，以纤维定向性来表示。通常用非织造材料的纵向(MD)和横向(CD)强力的比值来鉴别纤维的定向性特征。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，非

39、定向性良好。 一、梳理作用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进一步除杂使纤维近似于伸直状态 二、梳理设备(一)针布对纤维的作用梳理机的锡林、刺辊、道夫、盖板以及工作辊等均包覆针布，针布的型号规格、工艺性能和制造质量直接影响纤维的分梳、均匀混和和转移，因此针布是梳理机的重要元件。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，对纤维产生不同的作用：分梳作用剥取作用提升作用(二)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

40、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)梳理机构的差异1、主梳理机构单锡林梳理机构罗拉-锡林梳理机构盖板-锡林梳理机构2、工作差异盖板式梳理点多，罗拉式梳理点少盖板式梳理区域是连续的，损伤纤维多，特别是长纤维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，而罗拉式梳理的工作罗拉仅对纤维分梳、凝聚及剥取返回(四)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，由此纤维从道夫到凝聚罗拉1再到凝聚罗拉2时受推挤作用

41、，从而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 = 5 6 : 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 I. 凝聚罗拉V道夫:V1凝聚 = 2:11.75:1V1凝聚:V2凝聚 = 1.51II. 杂乱罗拉 V杂乱>>V锡林 III. 组合方式 (五)梳理机梳理机的作用是将小棉束梳理成单纤维状态，并

42、使纤维伸直平行，形成一定宽度、一定单位面积质量的纤网。根据不同的梳理机构，梳理机可分为罗拉式和盖板式两种。罗拉式梳理机按不同形式可分为H型和K型。1、罗拉式梳理机主要包括喂入系统、预梳系统、梳理系统、输出系统和传动系统等。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1.155dtex(1) 喂入系统由喂给罗拉和刺辊组成a. 2-罗拉喂入系统b. 4-罗拉喂入系统c. 喂棉罗拉+喂棉板喂入系统 (2)预梳系统和梳理系统由锡林、工作辊和剥取辊等组成，V锡林V剥取V工作 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

43、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 比例系数梳理度C 为3比较理想，如果C =1，将产生棉结。(3)输出系统由道夫、凝聚罗拉、剥取罗拉(或斩刀)、输出帘等组成。" 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 6 : 1" 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。" 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T

44、hibeau公司的LDS和WID技术。 LDS技术 WID技术 LDS+WID技术 常用形式： 单锡林双道夫梳理机为保证输出单纤维状态的均匀纤网，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 。 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

45、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。2、盖板式梳理机主要包括喂入系统、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

46、预梳系统。(3)传统梳棉机的梳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。 A186型梳棉机 第三节 铺网 铺网的作用： 增加纤网单位面积质量增加纤网宽度调节纤网纵横向强力比改善纤网均匀性(cv值)获得不同规格、不同色彩的纤维分层排列的纤网结构 一、平行铺网从道夫剥下的纤网较轻，通常只有830g/m2，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，并可获得不同规格、不同色彩的纤维分层排列的纤网结构，但也存在不足之处：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

47、很多，不经济无法调节纤维排列方向，MD : CD = 10 15 : 1 平行铺叠成网的方式：串联式并联式 串联式平行铺叠成网 并联式平行铺叠成网 二、交叉折叠铺网要克服平行铺叠成网存在的种种不足之处，可以采用交叉折叠铺网。其特点为：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，cv24%。 交叉折叠铺网的方式：立式摆动四帘式双帘夹持 (一)立式摆动交叉折叠铺网 (二)四帘式交叉折叠铺网 四帘式交叉折叠铺网纤网外观和结构 (三)双帘夹持交叉折叠铺网法国Asselin公司生产的

48、双帘夹持铺网机，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。夹持帘由聚酯长丝织成，厚度0.71.0mm，表面采用合成橡胶涂层，涂层中混有少量碳粉，以防止帘带上积聚静电。导网系统带快速反转装置以迅速换向。 Asselin公司新一代的双帘夹持铺网机，配置了PROFILE和PRODYN技术，铺网层数、铺网宽度和铺网速度控制自如。 Asselin350型双帘夹持铺网机 四）交叉铺网机控制纤网横截面形状的技术传统交叉铺网机形成的纤网横截面形状 三、交叉折叠铺网后牵伸通过多级小倍数牵伸，使交叉铺叠纤网中原来呈横向排列的部分纤维向纵向移动，从而减小纤

49、网纵横向的强力差异，同时调节纤网的单位面积质量，匹配前后机台的速度。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。当牵伸区之间无牵伸时，牵伸区数量决定了纤网牵伸机总的最小固定牵伸倍数。 四、交叉折叠铺网后再叠加平行梳理网交叉折叠铺网后，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，同时可得到多层颜色的纤网，但使用机台多，占地面积大。 五、垂直式折叠铺网垂直式折叠铺网后，纤网内大部分纤维趋于垂直排列，加固后具有良好的压缩回弹性。 第

50、四节 气流成网 一、气流成网原理纤维经过开松、除杂、混和后喂入主梳理机构，得到进一步的梳理后呈单纤维状态，在锡林高速回转产生的离心力和气流的共同作用下，纤维从针布锯齿上脱落，由气流输送并凝聚在成网帘(或尘笼)上，形成纤维三维杂乱排列的纤网。气流成网纤网中纤维呈三维杂乱排列，MD : CD=1.11.5，最终产品基本各向同性。气流成网通常要求纤维长度不大于80mm，纤维过长会破坏纤网外观和均匀度。气流成网可有效地处理短纤维，如长度小于10mm的木浆粕纤维。 二、气流成网方式自由飘落式 离心力 + 纤维自重压入式 离心力 + 气流吹入抽吸式 离心力 + 气流抽吸封闭循环式 离心力 + 上吹下吸(一

51、台风机)压吸结合式 离心力 + 上吹下吸(二台风机) 三、典型气流成网机组 国产SW-63型气流成网机奥地利Fehrer公司V21/K12气流成网机组奥地利Fehrer公司K21气流成网机美国Rando公司40B气流成网机组奥地利DOA公司气流成网机组（1）国产SW-63型气流成网机由传统梳棉机改造，锡林离心力和提升罗拉使纤维进入风道，然后吸附在成网帘上形成杂乱排列纤网。适用范围：纤维细度为1.656.6dtex，纤维长度2555mm，纤网单位面积质量1270g/m2，生产速度23m/min，幅宽1m。 （2）奥地利Fehrer公司V21/K12气流成网机组由V21预成网机和K12气流成网机组

52、成。经过预开松的纤维定量喂到V21预成网机的喂料箱中，被具有压实、均匀作用的双层帘带夹持着进入一对给棉罗拉与2000rpm转速的刺辊组成的第一开松区。然后纤维进入第二和第三开松区。第三开松区刺辊上的纤维被来自其上侧的风机的气流分离，并经风道吸附在纤维横向分配装置的多孔帘带上。纤维横向分配装置可保证输入K12气流成网机纤维层的横向均匀性，其有一回转的多孔帘带，下有一台风机，用以吸附集棉风道送来的纤维。回转刮板和多孔帘带相配合，当多孔帘带行经K12气流成网机的一个工作宽度时，刮板回转一次，将带状纤维层推入精开松装置的喂入槽。 （3）美国Rando公司40B气流成网机组由前置给棉机、四辊开松机、棉箱

53、给棉机和成网系统组成。纤维经前置给棉机和四辊开松机开松后喂入棉箱给棉机。棉箱给棉机的斜帘角钉所携带的纤维经均棉帘的作用后，被气流吸引到由尘笼和输送罗拉组成的锲形空间(又称空气桥)内，杂质从罗拉间隙中排出。尘笼表面凝聚的纤维层的厚度，由锲形空间内的纤维量的多少来调节。锲形空间内纤维量气流阻力气流速度气流吸引力进入锲形空间纤维量尘笼表面凝聚纤维层的厚度。四、影响气流成网均匀度因素(一)喂入纤维层的均匀性(二)纤维在气流中的均匀分布和输送(三)纤维在成网帘上的凝聚条件(一)喂入纤维层的均匀性气流成网中使用的气流输送纤维管道通常很短，而气流的速度很高（>15m/s），纤维在管道中逗留时间很短，而且气流主要对纤维起输送、扩散作用，对纤维量的均匀分布调节作用非常弱，而且后道往往不配置铺网系统，难以通过薄纤网铺叠来弥补质量均匀度的差异。因此喂入气流成网机的纤维层均匀与否，对纤网均匀度有着直接的、决定性的影响，所以严格控制并改善喂入纤维层的均匀度是获得气流成网均匀性的首要途径。(二)纤维在气流中的均匀分布和输送纤维在气流中的均匀分布和输送，取决于以下三个因素：1、单纤维程度2、剥离纤维的气流速度和方向剥离气流应循锡林表面的切线方向，V剥离34V道夫，从锡林上剥取时， V剥离2.3V锡林。3、输送