非织造作业及答案

第一次作业1.预针刺机的送网机构有何作用？列举几种常见类型。答：针刺机的机型不同，送网机构也不相同，一般预针刺机对其送网机构要求较高。因为喂入预针刺机前的纤网高度蓬松而且纤维的抱合力很小，送网机构可以为保证纤网顺利喂入针刺机，不产生拥塞，起着递送纤维的作用。送网机构有压网罗拉式、压网帘式、双滚筒式。

2.绘制针刺原理图，并说明针刺原理。答：非织造针刺加固的基本原理是：用针头为三角形(或其它形状)且棱边带有钩刺的针，对蓬松的纤网进行反复针刺。当成千上万枚刺针刺入纤网时，刺针上的勾刺就带住纤网表层和里层的一些纤维随刺针穿过纤网层，使纤维在运动过程中相互缠结，同时由于摩擦力的作用和纤维的上下位移对纤网产生一定的挤压，使纤网受到压缩。刺针刺人一定深度后回升，此时因钩刺是顷向，纤维脱离钩刺以近乎垂直的状态留在纤网内，犹如许多的纤维束“销钉”钉人了纤网，使已经压缩的纡网不会再恢复原状，这就制成了具有一定厚度、一定强度的针刺非织造材料。

3.有哪些力可用于纤网缠结？（至少两种）蒸汽力：让蒸汽通过一个装置高速喷射到纤网上，以达到使纤维缠结的目的。水力：将高压微细水流喷射到一层或多层纤网上，使纤维缠结在一起。牵伸力：刺针穿过纤网勾住纤网维，使纤维相互缠结。第二次作业椭圆型针刺机的工作原理和产品特点。椭圆型针刺机不仅可用于高速纺丝成网的纤网进行预针刺，而且可以用于通常的预针刺和修面针刺。Dilo公司的椭圆型针刺机针刺频率3000次/min时，针刺速度可以达到150m/min,针刺水平动程可调，调节范围为0~0.1mm。针梁的椭圆形运动可使刺针与纤网同步移动，避免了这些缺陷，除了可获得高车速之外，还可大大减少牵伸和针眼尺寸，改善针刺产品的表面平整性，减少纵横向牵伸和断针现象。弧形针板针刺机的工作原理和产品特点。纤网进入针刺机后便受到不同方向的针刺，先受到右倾斜地斜向针刺，随着剥网板、托网板弧线的变化，又受到垂直针刺，最后受到左倾的斜向针刺。因此在一道针刺过程中，纤网与刺针运动方向的角度是变化的，即纤网会在不同方向受到针刺，使纤网得到更加充分的加固，提高了针刺效率。弧形针刺机的产品纤维损伤小、由于产品中“纤维销钉”在不同方向的配置，可改善产品性能。第三次作业刺针选择细到粗再到细的原因。当数台针刺机组成针刺生产线时，为了减少针刺产品表面的针痕现象，刺针针号选用的一般原则为“细——粗——细”。即预刺针刺机的刺针针号选择可以略大，以使纤网在较缓和的刺针作用下压缩加固。而主刺针刺机按“先粗后细”的顺序选用刺针，以减少针刺非织造材料表面的针痕。

2、刺针的类型和基本结构特点。常见的刺针针形（根据针叶横截面形状）有三角形刺针、叉形刺针、十字星形刺针、锥形刺针和水滴形刺针。刺针针形的选择和生产的产品类型有关，如生产起绒针刺非织造材料、花纹及毛圈针刺非织造材料时，针刺机所采用的是叉形刺针；当生产有机织物增强的造纸毛毯和过滤针刺非织造材料时，则采用水滴形刺针，可减轻对机织物增强材料的损伤。三角形刺针是采用最为广泛的一种刺针，生产大多数针刺非织造材料时都可采用。锥形刺针较相同针号的三角形刺针强度更高，不容易断针，所以可在生产废纤针刺非织造材料时采用。第四次作业名词解释：植针密度、针刺深度、针刺频率、针刺动程、针刺密度、针刺力。植针密度：指1m长针刺板上的植针数，也叫布针密度。

针刺深度：针刺时刺针穿过纤网后伸出纤网的最大长度。针刺频率：每分钟的针刺数。

针刺动程：指偏心轮偏心距的两倍距离。

针刺密度：指纤网单位面积内所受到的针刺数，为针刺工艺的重要参数

针刺力：针刺过程中，刺针的钩刺带着一小束纤维刺入纤网，该作用使刺针受到的阻力称为针刺力。试讨论针刺深度和针刺密度对针刺非织造材料性能的影响。答：（1）针刺深度的影响：在一定范围内，随着针刺深度的增加，三角刺针每个棱边上钩刺带动的纤维移动的距离增加，纤维之间缠结更充分，产品的强度有所提高，但刺的过深，部分移动困难的纤维在钩刺作用下发生断裂，非织造产品强度降低，结构变松。

针刺密度的影响：针刺密度增大，纤维缠结程度增大，针刺非织造材料强度增强。针刺密度增大，纤维断裂增大，针刺非织造材料强度增强，但当针刺密度增大到一定程度时，纤维断裂下降，针刺非织造材料强度减弱。试讨论纤维性能对水刺效果的影响。纤维抗弯刚度越好，水刺效果越差。几种常见的纤维抗弯刚度的顺序是：羊毛＜锦纶＜粘胶纤维＜细绒棉＜维纶＜腈纶＜长绒棉＜涤纶答：滚筒圆网热风穿透烘箱主要由开孔滚筒、金属圆网、送网帘、压网帘、热风循环加热系统等组成。纤网送入圆网热风穿透烘箱后,热风从圆网的四周向滚筒内径方向喷入,对纤网进行加热。而进入滚筒内部的热风被滚筒一侧的风机抽出,所以在滚筒的内部形成负压。由于该负压的存在,面密度较小的纤网被吸附在金属圆网上。当纤网热粘合后,在离开滚筒的区域内,滚筒内部要设气流密封挡板,使该区域滚筒表面无热空气吸入因此热粘合的非织造材料能顺利离开加热区。滚筒圆网热风穿透烘箱的热风温度、热风循环速度、滚筒转速均可调节。滚筒最大直径可达3500mm,最大工作宽度可达4000mm,250℃工作温度时的温度误差可控制在±1.5℃,整个工作宽度上,气流速度偏差不超过±5%。当生产较厚型产品及产量较高时,需要使用多个滚筒对较厚型纤网进行加热,才能得到良好的粘合效果。如图6-35所示,为双滚筒热风穿透粘合工艺,热风交替穿过纤网的两面,加热效果较理想,加大滚筒直径,可提高其生产能力。第八次作业1、试述热轧设备的基本要求，并举例加以说明。答：一、热轧机的基本要求：1）良好的导热油加热装置与油温控制装置；2）设计良好、加工精度高、材质好的热轧辊；3）热轧辊主轴承要耐高温；4）热轧机墙板要坚固，加压和调整轧辊要方便。2、试述超声波粘合的工作原理。答：超声波粘合工艺过程及机理：超声波粘合的能量来自电能转换的机械振动能，换能器将电能转换为20kHz的高频机械振动，经过变幅杆振动传递到传振器，振幅进一步放大，达到100μm左右。在传振器的下方，安装有钢辊筒，其表面按照粘合点的设计花纹图案，植入许多钢销钉，销钉的直径约为2mm左右，露出辊筒约为2mm。超声波粘合时，被粘合的纤网或叠层材料喂入传振器和辊筒之间形成的缝隙，纤网或叠层材料在植入销钉的局部区域将受到一定的压力，在该区域内纤网中的纤维材料受到超声波的激励作用，纤维内部微结构之间产生摩擦而产生热量，最终导致纤维熔融。在压力的作用下，超声波粘合将发生和热轧粘合一样的熔融、流动、扩散及冷却等工艺过程。第九次作业1.论述高聚物，纤维粘合理论，说明吸附理论、扩散理论、电子理论、化学键理论的特点，适用范围，存在的不足。说明粘合剂、高聚物的分子量、大分子链极性反应基团，共聚组成对粘合强度的影响。答：(1)吸附理论:分子在界面上相互吸引产生吸附力所致,原子间产生化学吸附,分子间产生物理吸附。缺点:对于胶黏剂与被粘物质之间的粘结力大于粘黏剂本身的强度去无法用吸附理论圆满解释;无法解释高分子化合物极性过大,粘结强度反而降低的现象。扩散理论:相似相容,当粘合剂和被粘合的高聚物发生作用时,具有柔顺链状分子的热运动,链段相互扩散,使粘合剂和高聚物之间的界面消失,形成相互“交织”的牢固结合,粘合强度随着时间的增加而提高。化学键理论:在粘合过程中,粘合剂与被粘合物之间能生产化学键,和能较大的增加两界面间的相互作用,获得很强的粘合强度。界面生成的化学键越多,粘合强度越高。

(4)电子理论:将粘合剂与被粘合材料看成容器,由于两种不同物质之间的接触而充电,而要将这容器分开,即将粘合面死开,就将发生电容器的电荷分离,从而产生电位差,此电位差逐步升高直至发生放电。局限性:当纤维是金属时,电子理论不存在,对于高聚物体系粘合规律缺乏一定的说服力。

粘接强度影响：化学粘合法非织造材料的拉伸性能与纤维在粘合剂作用下的粘接强度有关。粘接强度由粘合状态和粘接亲和力决定,也和粘合剂的流动性和润湿性有关,两者相互影响。粘合状态受纤维的长度、细度、截面形状及其表面状态的影响,它与选用纤维有关。粘接亲和力与粘合剂的化学基团有关,有时为增强化学键合力应发生适当交联,选用自交联官能团或外加交联剂而完成。但这时应对交联时机和交联程度加以控制,否则实现交联时机不对或交联不足及过度,均会破坏非织造材料质量和性能。

第十次作业天然类、合成类粘合剂的种类、品种有哪些？树脂型、橡胶型、复合型粘合剂的结构性能异同点是那些？A.天然类粘合剂：①葡萄糖衍生物：淀粉,糊精,阿拉伯树胶,海藻酸钠等②氨基酸衍物：植物蛋白,酪朊,血蛋白,骨胶,鱼胶③天然树脂：木质素,单宁,松香,虫胶,生漆B.合成类粘合剂：①树脂型：a.热固型:酚醛树脂,间苯二酚甲醛树脂,尿醛树脂,不饱树脂型和聚酯,聚异氰酸酯,丙烯酸双酯,有机硅等。b.热塑型:聚醋酸乙烯酯,聚氯乙烯醋酸乙烯酯,聚丙烯酸酯,聚苯乙烯,聚氯乙烯,聚乙烯,聚酰