8嘉兴学院纺织导论第八章非织造布的基本概念及成型原理(薛元).doc

第八章 非织造材料的概念、成型方法及应用 第一节 非织造的及 图8-1 非织造材料基本加工路线 三．非织造材料的分类 由于非织造材料的多样性，其分类方法可以按照成网方式、纤网加固方式、纤网结构或纤维类型等多种方法进行。一般基于成网方法和加固方法，其分类见图8—2。 图8—2 非织造材料基于成网方法和加固方法的分类 1、按照成网方法分类 非织造的成网技术大体上分为三大类，即干法成网、湿法成网和聚合物挤压成网法。 ⑴干法成网：干法成网一般是指通过机械成网或气流成网工艺使天然纤维或化学短纤维成网的工艺方法。 ①机械成网：用锯齿开棉机或梳理机(如罗拉式梳理机、盖板式梳理机)梳理纤维，制成一定规格和面密度的薄网。这种纤网可以直接进入加固工序，也可经过平行铺叠或交叉折叠后再进入加固工序。 ②气流成网：利用空气动力学原理，让纤维在一定的流场中运动，并以一定的方式均匀地沉积在连续运动的多孔帘带上，形成纤网。纤维长度相对较短，最长80mm，纤网中纤维的取向通常很随机，因此纤网具有各向同性的特点。梳理成网或气流成网的纤维网经过化学、机械、溶剂或者热粘合等方法制得具有足够尺寸稳定性的非织造材料。纤网面密度可由30g／m2到3000 g／m2。 ⑵湿法成网：以水为介质，使短纤维均匀地悬浮在水中，并借水流作用，使纤维沉积在透水的帘带或多孔滚筒上，形成纤网。 湿法成网利用的是造纸的原理和设备，即以水为介质，天然或化学纤维首先与化学物质和水混合得到均一的分散溶液，随后在移动的凝网帘上沉积，待多余的水分被吸走后，仅剩下纤维随机分布形成的均匀纤网，纤网可按要求进行加固和后处理。湿法非织造纤网面密度从10 g／m2到540 g／m2。 ⑶聚合物挤压成网： 聚合物挤压成网利用的是聚合物纺丝设备直接纺丝铺网，形成非织造布纤网的工艺方法。代表性的纺丝方法有熔融纺丝、干法纺丝和湿法纺丝成网工艺。 一般将高聚物的熔体或溶解液通过喷丝孔形成长丝或短纤维。这些长丝或短纤维在移动的传送带上铺放形成连续的纤网。纤网随后经过机械加固、化学加固或热粘合形成非织造材料。大多数聚合物挤压成网的纤网中，纤维长度是连续的。该法包括纺粘法和熔喷法，纤网面密度范围可以从10g／m2到1000 g／m2。 2、按照纤网加固方式分类 纤网的加固方法有机械加固、化学粘合和热粘合加固三大类。非织造布纤网加固方法的选择主要取决于材料的最终使用要求和纤网类型。 ⑴机械加固法：通过机械针刺的方法使非织造布纤网中纤维相互交缠，进而加固非织造布纤网的工艺方法。该法包括针刺法、水刺法和缝编法。 ⑵化学粘合：以粘合剂乳液作粘结剂喷洒在非织造纤网上，经烘干后将非织造纤网固结的工艺方法。 ⑶热粘合：通过热辊或热空气使非织造纤网中的热熔纤维受热熔融，在交叉点或轧点熔融后在固化，在纤网随机排列的纤维交叉点形成加固点，使非织造纤网固结的工艺方法。热轧工艺的温度、压力、时间等条件决定了纤网的手感和柔软性。该工艺方法可用于粘合干法成网、湿法成网或聚合物纺丝成网的纤网。 第二节 非织造 图8- 非织造织物与传统织物加工过程的比较 机织物 针织物 图8-4 传统纺织品的结构特征 传统的机织物和针织物是以纱线或长丝为基本材料，经过交织或编织形成规则的几何结构，如图8-4所示。机织物中经纬纱互相交织并挤压，抵抗外力作用变形能力强，所以机织物的结构一般都比较稳定。针织物中，纱线形成圈状结构并相互连接，当受到外力作用时，组成线圈的纱线相互之间有一定程度的转移性，因此针织物一般具有良好的延伸性。 （二）非织造材料结构特征 虽然非织造布的加工过程主要是成网和加固，但由于加工工艺方法的差异性，造成非织造布结构有很大差异，并表现以下结构特点：①非织造布中纤维排列有的呈二维排列的单层薄网几何结构，有的呈三维排列的网络几何结构；②纤维之间的结合也有不同的方式，如纤维与纤维缠绕而形成的纤维网架结构；纤维与纤维之间在交接点相粘合的结构；由化学粘合剂将纤维交接点予以固定的纤维网架结构；③非织造布的外观也有布状、网状、毡状和纸状等。图8-5 征非织造材料的四种典型结构模型,其中: （a）））） （a）））） 粘合法非织造布 水刺法非织造布 图8-6 非织造布的结构特征 非织造布的加工过程主要是成网和加固，但由于非织造布结构会有很大差异，并表现出各种各样的性能特点。但从总体上看，非织造布中纤维排列有的呈二维排列的单层薄网几何结构，有的呈三维排列的网络几何结构。纤维之间的结合也有不同的方式，如纤维与纤维缠绕而形成的纤维网架结构；纤维与纤维之间在交接点相粘合的结构；由化学粘合剂将纤维交接点予以固定的纤维网架结构，从而形