非织造短纤维成网绪论

1、短纤维成网技术与原理短纤维成网技术与原理 主讲教师主讲教师 : : 王彩华王彩华 材料与纺织学院材料与纺织学院 非织造材料与工程非织造材料与工程 第第1章章 序论序论1 1、课程简介、课程简介2 2、短纤维成网方法及发展与现状、短纤维成网方法及发展与现状3 3、短纤维成网技术发展与现状、短纤维成网技术发展与现状1 1、课程简介、课程简介- -课程类型课程类型w 英文名称：英文名称：w stable fiber web forming technology and principlew 课程类别与性质：专业必修课课程类别与性质：专业必修课w 总学时：总学时：32学时（学时（30学时理论教学，学时

2、理论教学，2学时实验教学）学时实验教学）w 先修课程：纤维材料学、非织造专业认识实习先修课程：纤维材料学、非织造专业认识实习w 学分：学分：21 1、课程简介、课程简介- -课程涵盖内容课程涵盖内容w 是研究利用是研究利用某种工具与方法（成网系统）某种工具与方法（成网系统） =短纤维制备成纤维网的一门科学。短纤维制备成纤维网的一门科学。纤维网结构：纤维在纤维网内的堆积状态纤维网结构：纤维在纤维网内的堆积状态短纤维：天然纤维短纤维：天然纤维/再生纤维再生纤维/合成纤维合成纤维/无机纤维无机纤维纤维网纤维网纤维网结构纤维网结构1 1、课程简介、课程简介- -课程涵盖内容课程涵盖内容w 以短纤维网形

3、成过程为主线，对短纤维网以短纤维网形成过程为主线，对短纤维网制备准备、制备方法、制备工艺流程、以制备准备、制备方法、制备工艺流程、以及制备过程中涉及的典型设备的机构组成及制备过程中涉及的典型设备的机构组成与工艺过程进行讲解。包括：基本概念、与工艺过程进行讲解。包括：基本概念、基本思想与原理、基本设备与工艺基本思想与原理、基本设备与工艺纤维网纤维网纤维网结构纤维网结构1 1、课程简介、课程简介- -知识目标知识目标 1熟悉短纤维成网过程中的主要任务、基本概念；熟悉短纤维成网过程中的主要任务、基本概念；2掌握短纤维成网基本方法；掌握短纤维成网基本方法；3熟悉短纤维成网过程中的流程环节及典型设备的熟

4、悉短纤维成网过程中的流程环节及典型设备的 机构组成与工艺过程；机构组成与工艺过程； 4掌握短纤维成网过程中的基本原理与基本工艺。掌握短纤维成网过程中的基本原理与基本工艺。1 1、课程简介、课程简介- -能力目标能力目标 w 依据纤维原料特性与产品结构及性能特点设计短纤维成依据纤维原料特性与产品结构及性能特点设计短纤维成网方法的及工艺流程能力网方法的及工艺流程能力 w 依据纤维原料特性与产品结构及性能特点设计短纤维成依据纤维原料特性与产品结构及性能特点设计短纤维成网生产工艺参数的能力网生产工艺参数的能力包括：短纤维梳理成网工艺设计能力包括：短纤维梳理成网工艺设计能力 短纤维气流成网工艺设计能力短

5、纤维气流成网工艺设计能力 干法造纸成网工艺设计能力干法造纸成网工艺设计能力 湿法造纸成网工艺设计能力湿法造纸成网工艺设计能力.1 1、课程简介、课程简介- -素质目标素质目标 w 培养学生的专业素质培养学生的专业素质w 强烈的社会责任感强烈的社会责任感w 独立的个性追求独立的个性追求w 勤于思考深入研究的素质。勤于思考深入研究的素质。1 1、课程简介、课程简介- -课程教学内容课程教学内容知识单元知识单元1: 短纤维成网准备技术与原理短纤维成网准备技术与原理第第1章章 绪论：绪论：1、 短纤维成网方法（短纤维成网方法（2） 2、 短纤维成网技术的应用及发展现状短纤维成网技术的应用及发展现状第第

6、2章章 纤维网结构与质量评价（纤维网结构与质量评价（2） 1、 非织造材料结构与质量评价非织造材料结构与质量评价 2、 纤维网结构与质量评价纤维网结构与质量评价第第3章章 纤维材料准备及可加工性分析（纤维材料准备及可加工性分析（2） 1、 纤维材料准备纤维材料准备 2、 纤维材料特性及可加工性分析纤维材料特性及可加工性分析1 1、课程简介、课程简介- -课程教学内容课程教学内容知识单元知识单元2: 2: 短纤维网成网制备技术与原理短纤维网成网制备技术与原理第第4 4章章 纤维疏松技术与原理（纤维疏松技术与原理（1010） 1 1、 短纤维开松方法与技术短纤维开松方法与技术 2 2、 短纤维梳理

7、技术与原理短纤维梳理技术与原理第第5 5章章 成网及纤维杂乱方法与技术（成网及纤维杂乱方法与技术（8 8） 1 1、 成网方法分析成网方法分析 2 2、 铺网方法分析铺网方法分析1 1、课程简介、课程简介- -课程教学内容课程教学内容知识单元知识单元2: 2: 短纤维网成网制备技术与原理短纤维网成网制备技术与原理第第6 6章章 干法造纸成网技术与原理（干法造纸成网技术与原理（4 4） 1 1、 干法成网工艺过程与设备干法成网工艺过程与设备 2 2、 干法成网工艺分析干法成网工艺分析第第7 7章章 湿法造纸成网技术与原理（湿法造纸成网技术与原理（4 4） 1 1、 湿法成网工艺过程与设备湿法成网

8、工艺过程与设备 2 2、 湿法成网工艺分析湿法成网工艺分析1 1、课程简介、课程简介- -课程教学内容课程教学内容知识单元知识单元2: 2: 短纤维网成网制备技术与原理短纤维网成网制备技术与原理第第8 8章章 除杂技术与原理除杂技术与原理 1 1、 除杂基本方法除杂基本方法 2 2、 成网系统除杂设计成网系统除杂设计第第9 9章章 纤维混合技术与原理纤维混合技术与原理 1 1、 纤维混合基本方法纤维混合基本方法 2 2、 成网系统纤维混合设计成网系统纤维混合设计1 1、课程简介、课程简介- -教学方法教学方法w 以教师教授为主，学生自学为辅以教师教授为主，学生自学为辅 w 采用启发式、讨论式等

9、多种行之有效的教学方法采用启发式、讨论式等多种行之有效的教学方法 w 平面图与平面图与CAICAI动画课件与录像动画课件与录像 第第1章章 序论序论2 2、短纤维成网方法及发展与现状、短纤维成网方法及发展与现状短纤维成网方法短纤维成网方法短纤维成网生产线短纤维成网生产线短纤维成网技术发展与现状短纤维成网技术发展与现状短纤维成网方法短纤维成网方法1、根据纤维疏松方法分根据纤维疏松方法分(1)开松开松+梳理梳理=梳理成网梳理成网(2) 干燥粉碎干燥粉碎=干法造纸干法造纸(3) 水润湿水润湿+机械搅拌机械搅拌=湿法造纸湿法造纸纤维原材料与纤维网纤维原材料与纤维网纤维原材料与纤维网纤维原材料与纤维网(

10、1)开松开松+梳理成网梳理成网w 纤维材料：一定长度的短纤维纤维材料：一定长度的短纤维(10mm10mm)， 棉、麻、毛、丝、化学短纤维棉、麻、毛、丝、化学短纤维w 纤维集合体状态：大纤维包，纤维缠结，无序，杂质纤维集合体状态：大纤维包，纤维缠结，无序，杂质w 纤维网：单根纤维，杂乱无序，一定厚度与克重纤维网：单根纤维，杂乱无序，一定厚度与克重(1)开松开松+梳理成网梳理成网w 转化思想：纤维包转化思想：纤维包=大纤维块大纤维块=小纤维块小纤维块 =小纤维束小纤维束=单根纤维单根纤维w 转化方法：转化方法：开松（开松（撕扯撕扯、打击打击、分割分割） =梳理梳理(2)干法造纸成网干法造纸成网w

11、纤维材料：纤维材料：超短纤维：超短纤维：1-2mm，浆粕板，浆粕板w 纤维集合体状态：一定厚度板材纤维集合体状态：一定厚度板材/纤维粘结纤维粘结/无序无序/杂质杂质w 纤维网：单根纤维，杂乱无序，一定厚度与克重纤维网：单根纤维，杂乱无序，一定厚度与克重(2)干法造纸成网干法造纸成网w 转化思想：浆粕板转化思想：浆粕板=大块大块=小块小块=单根纤维单根纤维w 转化方法：机械击打粉碎转化方法：机械击打粉碎=分筛分筛(3)湿法造纸成网湿法造纸成网w 纤维材料：纤维材料：超短纤维：超短纤维：1-2mm，浆粕板，浆粕板w 纤维集合体状态：一定厚度板材纤维集合体状态：一定厚度板材/纤维粘结纤维粘结/无序无

12、序/杂质杂质w 纤维网：单根纤维，杂乱无序，一定厚度与克重纤维网：单根纤维，杂乱无序，一定厚度与克重(3)湿法造纸湿法造纸w 转化思想：浆粕板转化思想：浆粕板=大块大块=小块小块=单根纤维单根纤维w 转化方法：水中击打粉碎转化方法：水中击打粉碎=分筛分筛(3)湿法造纸湿法造纸短纤维成网方法短纤维成网方法2、根据纤维网杂乱方式分根据纤维网杂乱方式分(1) 直接剥取成网直接剥取成网(2) 机械杂乱剥取成网机械杂乱剥取成网(3) 气流杂乱成网气流杂乱成网(4) 水流冲击杂乱水流冲击杂乱=滤水成网滤水成网(1) 直接剥取成网直接剥取成网(2) 机械杂乱剥取成网机械杂乱剥取成网(3) 气流杂乱成网气流杂

13、乱成网(4) 水流冲击杂乱水流冲击杂乱=滤水滤水成网成网短纤维成网生产线短纤维成网生产线(1) 梳理成网：梳理成网：开松开松=梳理梳理=机械杂乱剥取成网机械杂乱剥取成网 开松开松=梳理梳理=气流杂乱成网气流杂乱成网短纤维成网生产线短纤维成网生产线(2)干法造纸：干法造纸：浆粕板浆粕板=机械击打粉碎机械击打粉碎=分筛分筛 =气流杂乱成网气流杂乱成网=粕浆粕浆气流成网气流成网短纤维成网生产线短纤维成网生产线(3)湿法造纸：湿法造纸：浆粕板浆粕板=水中击打粉碎水中击打粉碎=分筛分筛 水流冲击杂乱水流冲击杂乱=滤水滤水成网成网3 3、短纤维成网技术发展与现状、短纤维成网技术发展与现状(1)(1)梳理成

14、网梳理成网成网思想来源于短纤维纺纱成网思想来源于短纤维纺纱该成网方法纤维适应范围广：该成网方法纤维适应范围广：棉、麻、毛、丝、化学纤维棉、麻、毛、丝、化学纤维长度限制：长度限制：10mm10mm细度限制：超细纤维不能做细度限制：超细纤维不能做弹性弹性、柔软性柔软性、伸长伸长、摩擦系数有一定限制、摩擦系数有一定限制适合多种加固方法：针刺适合多种加固方法：针刺、水刺、化学粘合、水刺、化学粘合 、热粘合、缝编、热粘合、缝编产量最高，应用最广泛：合成革基布产量最高，应用最广泛：合成革基布/过滤材料过滤材料/土工土工 医用材料医用材料/家用材料家用材料短纤维纺纱过程中的纤维集合体形态转变短纤维纺纱过程中

15、的纤维集合体形态转变(1)(1)梳理成网梳理成网中国中国:2003:2003中国中国:2003:2003(2)(2)干法造纸成网干法造纸成网成网思想来源于干法成网思想来源于干法造纸技术造纸技术该成网方法纤维适应范围有限：浆粕该成网方法纤维适应范围有限：浆粕/短纤维短纤维长度限制：长度限制：10mm10mm细度限制：超细纤维与低强力纤维不能做细度限制：超细纤维与低强力纤维不能做弹性、柔软性、伸长、摩擦系数要求不高弹性、柔软性、伸长、摩擦系数要求不高适合加固方法：化学粘合适合加固方法：化学粘合 、热粘合、热粘合主要应用主要应用医用卫生材料医用卫生材料(2)(2)干法造纸成网干法造纸成网用途用途工业

16、擦布工业擦布 卫生巾卫生巾尿布湿尿布湿桌布桌布 婴儿擦布婴儿擦布 医疗医疗 其它其它份额份额% 211817181115中国中国:2003:2003中国中国:2003:2003(3)(3)湿湿法造纸成网法造纸成网成网思想来源于湿法成网思想来源于湿法造纸技术造纸技术该成网方法纤维适应范围有限：浆粕该成网方法纤维适应范围有限：浆粕/短纤维短纤维长度限制：长度限制：10mm10mm细度限制：超细纤维与低强力纤维不能做细度限制：超细纤维与低强力纤维不能做弹性、柔软性、伸长、摩擦系数有要求弹性、柔软性、伸长、摩擦系数有要求适合加固方法：化学粘合适合加固方法：化学粘合 、热粘合、水刺、热粘合、水刺主要产品

17、：主要产品：一般产品一般产品/ /特种纸特种纸/ /功能纸功能纸/ /应用广泛应用广泛中国中国:2003:2003中国中国:2003:20033 3、短纤维成网技术发展与现状、短纤维成网技术发展与现状（4）发展趋势）发展趋势北美：非织造布产量于发展趋势北美：非织造布产量于发展趋势工艺工艺产量产量( (千吨千吨) )评价评价纺丝成网纺丝成网/ /熔喷熔喷4844841010年平均每年增长年平均每年增长9 9针刺针刺2002001010年平均每年增长年平均每年增长4 4湿法湿法5353市场成熟，部分揩布增长市场成熟，部分揩布增长水刺水刺95951010年平均增长年平均增长8 8，揩布促市场增长揩布

18、促市场增长化学粘合化学粘合/ /热粘合热粘合8484成熟市场开始下降成熟市场开始下降木浆气流成网木浆气流成网1371371010年平均增长年平均增长1313，揩布、，揩布、卫生芯层促使市场增长卫生芯层促使市场增长中国大陆：中国大陆：19972003工艺工艺生产线数生产线数( (条条) )年生产能力年生产能力( (万吨万吨) )产量产量( (万吨万吨) )199720031997200319972003针刺针刺34580012.96457.2823热粘合热粘合16922011.0414.26.8612化学粘合化学粘合30660017.13358.8213纺粘纺粘28707.53244.7326.

19、74熔喷熔喷86900.731.20.341.5水刺水刺10181.830.353.6浆粕气流成网浆粕气流成网1.21.60.483.2湿法湿法101211.20.40.6合计合计1015210053.6913029.2783.46中国产业用纺织品：中国产业用纺织品：2003 2003 2010 2010 ( (单位：万吨单位：万吨) )2003年年2010年年2003年年2010年年骨架材料骨架材料2330农用农用710蓬帆布蓬帆布3540过滤用过滤用208渔业用渔业用2225国防用国防用4.45造纸用造纸用1.53建筑用建筑用4.613合成革基布合成革基布31.530医疗卫生医疗卫生2825工业用毡瓦工业用毡瓦7.47包装用包装用2225运输用运输用930体育用体育用66防护