水刺法加固
水刺法加固—水刺加固原理
第一部分
水刺加固工艺流程
目录
第二部分
水刺加固原理
第三部分
水刺法加固特点
第四部分
水刺法加固应用
水刺法加固
NONWOVEN
NONWOVEN
水刺法又称射流喷射法、力缠结法、喷水成布法。
该技术起步较晚,20世纪70年代中期由美国开发 成功,1985年实现工业化生产。
水刺加固 工艺流程
PART 01
一、水刺加固工艺流程
NONWOVEN
纤维原料 预湿
开松混和 正反水刺水处理循环 Nhomakorabea梳理成网
后整理
烘燥
卷绕
PART 02
水刺加固原理
二、水刺加固原理
水刺法加固纤网原理与针刺加固相似,但不 用刺针,而是采用高压产生的多股微细水射 流喷射纤网。
➢ 水射流穿过纤网后,受托网帘的反弹, 再次穿插纤网;
NONWOVEN
PART 04
水刺法加固应用
四、水刺法加固应用
医疗卫生用 家用和工业用 服装衬、合成革基布
NONWOVEN
➢ 纤网中的纤维在不同方向高速水射流穿 插的水力作用下,产生位移、穿插、缠 结和抱合,从而使纤网得到加固。
NONWOVEN
PART 03
水刺法加固特点
三、水刺法加固特点
可利用各种纤维,产品手感柔软。 产品的卫生性能良好。 产品具有良好的悬垂性、柔软性和吸湿性 。 产品强度好,可达传统纺织品的70%~80% 。 可制成复合基布或含有纱线层的复合材料。 可加工具有不同花纹图案的水刺产品。
水刺法固结
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1、纤维原料对产品性能的影响
纤维强度↑→水刺非织造材料强度↑ 抗弯模量↓→
纤维缠结↑ 细度↓→ 纤维缠结↑ 长度↑→ 纤维缠结↑ 纤维卷曲度↑→纤维缠结↓ 扁平截面比圆截面有更好的纤维缠结效果
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2、成网方式对产品性能的影响 成网方法不同,产品的纵横向强力比是不 一样的,水刺过程会使部分呈横向排列的纤维 转为纵向,从而改变纤网的纵横强力比。
水刺头
纤网
预湿
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转鼓水刺加固
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转鼓式水刺机的特点:
转鼓呈圆周运动,无跑偏现象,利于高速生产;
纤网呈圆弧状弯曲,接受水刺面蓬松,反面压缩,
利于水射流穿透,有效地缠结纤维。 可在很小空间内完成对纤网多次正反水刺,占地 面积较小。 适合加工单一外观效果特别是平纹非织造材料, 不适合加工不同外观效果的非织造材料,这是转鼓 结构所决定的。
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(3)转鼓加平网式水刺加固 平面式与转鼓式组合可扬长避短,发挥各自 的优势,通常第一级、第二级为转鼓式水刺,第 三级为平网式水刺。
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(五)脱水
目的:
及时除去纤网中的滞留水,以免影响下道水刺 时的缠结效果。 当纤网中滞留水量较多时,将引起水射流能量 的分散,不利于纤维缠结。水刺工序结束后将纤网 中水分降至最低,有利于降低烘燥能耗。
1、水刺头
水刺头是水刺非织造工艺中产生高速水射流的 关键部件,材质为高级不锈钢。其核心零件是水针 板(喷水板)。
安全过滤网 进水口
射流分水板 水针板 水针
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喷水板为一长方形金属薄片,厚度为0.8~1.5mm, 宽度为20~30mm。喷水板喷水孔排列形式分单排、双 排或三排。喷水孔出口直径为0.08~0.15mm。 单排孔密度为8~24孔/cm,双排孔密度为16~36孔 /cm,三排孔密度为24~48孔/cm。
第六章 水刺
脱水箱
三、水刺 经预湿的纤网进入水刺区,水刺头喷水板的喷水 孔喷射出多股微细水射流,垂直射向纤网。水射流使 纤网中一部分表层纤维发生位移,包括向纤网反面的 垂直运动,当水射流穿透纤网后,受到托网帘或转鼓 的反弹作用,以不同的方位散射到纤网的反面。在水 射流直接冲击和反弹水流的双重作用下,纤网中的纤 维发生位移、穿插、缠结、抱合,形成无数个柔性缠 结点,从而使纤网得到加固。 水射流对纤网垂直喷射可防止破坏纤网结构,并 最大程度地利用水射流的能量,从而有利于提高水刺 法非织造材料的性能。 水刺加固方式主要有平网水刺加固、转鼓水刺加 固和转鼓与平网相结合的水刺加固三种形式。
(一)水刺非织造工艺用水要求 自然界的水中不可避免的含有一定杂质,比如泥砂、 悬浮物、溶解的有机物和无机物以及微生物等,这些杂质 对水刺工艺会造成下列影响: 悬浮物含量高时,会缩短滤袋、滤芯的使用寿命。 溶解或胶体分散状态的有机物易使水浑浊并产生颜色。这 些物质易沉积在喷水孔孔壁,粘附在纤维上,从而影响产 品最终的白度。 微生物形成的腐浆团,经高压水泵输送后,会快速堵塞喷 水孔,造成水刺头压力突然上升,严重时引起停车。 溶解在水中的无机盐类,不管是其中的阴离子还是阳离子, 对水刺工艺都有影响。钙、镁离子在管路中和设备上产生 污垢,铁、锰、铜等离子容易生成有色物质,对于白色卫 生材料生产,应严格控制其含量。氯离子含量较多时容易 引起设备腐蚀。 水质必须是中性(PH值为7)
整理前
整理后
(一)平网水刺加固 平网水刺加固工艺中,水刺头通常位于一个平面 上,纤网由托网帘输送作水平运动,并接受水刺头垂 直向下喷出的水射流的喷射。设置过桥输送机构可使 纤网反面接受水刺。 托网帘的编织结构可采用平纹、半斜纹和斜纹等, 从而使产品得到不同的外观效果。平网水刺加固机械 结构简练,维护保养方便,但占地面积大。 平网水刺加固工艺中,松边、张力变化以及导辊 不平行等原因致使托网帘反复游动而需纠偏,同时导 辊对托网帘的磨损较大,致使托网帘变形,也影响托 网帘的使用寿命。托网帘对水射流的反弹作用没有转 鼓强,导辊传动方式也不适合高速。
《非织造学》课后习题答案(复习题)
《非织造学》复习题/课后习题答案第一章绪论1、非织造工艺过程由哪些步骤组成?答:非织造工艺过程一般可分为以下四个过程:纤维准备、成网、加固、后整理。
2、试阐述非织造工艺的技术特点,并阐明非织造材料的特点。
答: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)过程简单,劳动生产率高。
3)产速度高,产量高。
4)应用纤维范围广。
5)艺变化多,产品用途广。
6)金规模大,技术要求高。
非织造材料的特点:1)传统纺织品、塑料、皮革和纸四大柔性材料之间的材料。
2)织造材料的外观、结构多样性3)非织造材料性能的多样性:感刚柔性;机械性能;材料密度;纤维粗细;过滤性能;吸收性能;透通性等。
3、试按我国国标给非织造材料给予定义。
答:国标定义: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。
4、试根据成网或加固方法,将非织造材料进行分类。
答:(1)按成网方法分:1)干法成网(包括机械成网和气流成网)、湿法成网聚合物挤压成网(2)按纤网加固方法分:机械加固,化学粘合,热粘合第二章非织造用纤维原料1、试述纤维在非织造材料中的作用。
答:1)纤维作为非织造材料的主体成分。
2)纤维作为非织造材料的缠结成分。
3)纤维作为非织造材料的粘合成分。
4)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2、试述纤维性能对非织造材料性能的影响。
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)表面光滑程度: 影响强度,影响加工工艺性能,如静电、针刺力等。
无纺布(非织造布)常识
无纺布(非织造布)常识一、无纺布(非织造布)的概念以及用途:无纺布(非织造布)是一种不需要纺纱织布而形成的织物,只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机撑列,形成纤网结构,然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。
简单的讲就是:它不是由一根一根的纱线交织、编结在一起的,而是将纤维直接通过物理的方法粘合在一起的,所以,当你拿到你衣服里的粘称时,就会发现,是抽不出一根根的线头的。
非织造布突破了传统的纺织原理,并具有工艺流程短、生产速度快,产量高、成本低、用途广、原料来源多等特点。
它的主要用途大致可分为:(1)医疗卫生用布:手术衣、防护服、消毒包布、口罩、尿片、妇女卫生巾等;(2)家庭装饰用布:贴墙布、台布、床单、床罩等;(3)跟装用布:衬里、粘合衬、絮片、定型棉、各种合成革底布等;(4)工业用布:过滤材料、绝缘材料、水泥包装袋、土工布、包覆布等;(5)农业用布:作物保护布、育秧布、灌溉布、保温幕帘等;(6)其它:太空棉、保温隔音材料、吸油毡、烟过滤嘴、袋包茶叶袋等。
二、无纺布(非织造布)的技术特点与分类:(一)无纺布(非织造布)的技术特点:1,多学科交叉2,工艺流程短程化,劳动生产率高3,生产速度高,产量高4,可应用纤维原料范围广5,工艺变化多,技术纺织品特征明显6,资金规模大,技术设计要求高在此,我们将各种设备的生产速度做了一个比较,大家对无纺布(非织造)的生产速度有一(二)无纺布(非织造布)分类1,按照生产工艺性质不同,可分为三大类:干法、聚合物挤压成网法、湿法,目前国内外最多的生产工艺是干法、聚合物挤压成网法。
2,按照加固技术来分(1)水刺加固:水刺布;(2)针刺加固:针刺布;(3)热轧机粘合:纺粘布,热轧布;(4)热风粘合:热风布;(5)汽刺固结:汽刺布;(6)化学方法粘合,其中还具体分为:浸渍法,喷胶法,泡沫下图为东华大学对无纺布(非织造布)的分类,供大家参考:3,以下列举了几种常见的无纺布(非织造布)(1),水刺无纺布水刺工艺是将高压微细水流喷射到一层或多层纤维网上,使纤维相互缠结在一起,从而使纤网得以加固而具备一定强力。
第一节 水刺法加固纤网原理
第一节水刺法加固纤网原理水刺法加固纤网原理与针刺工艺相似,但不用刺针,而是采用高压产生的多股微细水射流喷射纤网。
水射流穿过纤网后,受托持网帘的反弹,再次穿插纤网,由此,纤网中纤维在不同方向高速水射流穿插的水力作用下,产生位移、穿插、缠结和抱合,从而使纤网得到加固。
返回页顶第二节水刺工艺过程一、水刺法非织造工艺流程:A. 纤维原料→开松混和→梳理→交叉铺网→牵伸→→预湿→正反水刺→后整理→烘燥→卷绕↑ ↑水处理循环B. 纤维原料→开松混和→梳理杂乱成网→→预湿→正反水刺→后整理→烘燥→卷绕↑ ↑水处理循环不同成网方式影响最终产品的纵横向强力比,流程A对纤网纵横向强力比的调节较好,适合于水刺合成革基布的生产;流程B适合于水刺卫材生产。
二、预湿经成形的纤网送入水刺机加固,首先是预加湿处理。
预湿的目的是压实蓬松的纤网,排除纤网中的空气,使纤网进入水刺区后能有效地吸收水射流的能量,以加强纤维缠结效果。
常见预湿方式:<> 双网夹持式<> 带孔滚筒与输网帘夹持式三、水刺经预湿的纤网进入水刺区,水刺头喷水板的喷水孔喷射出多股微细水射流,垂直射向纤网。
水射流使纤网中一部分表层纤维发生位移,包括向纤网反面的垂直运动,当水射流穿透纤网后,受到托网帘或转鼓的反弹作用,以不同的方位散射到纤网的反面。
在水射流直接冲击和反弹水流的双重作用下,纤网中的纤维发生位移、穿插、缠结、抱合,形成无数个柔性缠结点,从而使纤网得到加固。
水射流对纤网垂直喷射可防止破坏纤网结构,并最大程度地利用水射流的能量,从而有利于提高水刺法非织造材料的性能。
水刺加固方式主要有平网水刺加固、转鼓水刺加固和转鼓与平网相结合的水刺加固三种形式。
平网水刺加固托网帘编织结构与纤网外观结构效果转鼓水刺加固工艺中,水刺头沿着转鼓圆周排列,纤网吸附在转鼓上,接受水刺头喷出的水射流的喷射。
纤网吸附在转鼓上,不存在跑偏现象,有利于高速生产,同时纤网在水刺区内呈曲面运动,接受水刺面放松,反面压缩,这样有利于水射流穿透,有效地缠结纤维。
无纺布(非织造布)常识
无纺布(非织造布)常识一、无纺布(非织造布)的概念以及用途:无纺布(非织造布)是一种不需要纺纱织布而形成的织物,只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机撑列,形成纤网结构,然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。
简单的讲就是:它不是由一根一根的纱线交织、编结在一起的,而是将纤维直接通过物理的方法粘合在一起的,所以,当你拿到你衣服里的粘称时,就会发现,是抽不出一根根的线头的。
非织造布突破了传统的纺织原理,并具有工艺流程短、生产速度快,产量高、成本低、用途广、原料来源多等特点。
它的主要用途大致可分为:(1)医疗卫生用布:手术衣、防护服、消毒包布、口罩、尿片、妇女卫生巾等;(2)家庭装饰用布:贴墙布、台布、床单、床罩等;(3)跟装用布:衬里、粘合衬、絮片、定型棉、各种合成革底布等;(4)工业用布:过滤材料、绝缘材料、水泥包装袋、土工布、包覆布等;(5)农业用布:作物保护布、育秧布、灌溉布、保温幕帘等;(6)其它:太空棉、保温隔音材料、吸油毡、烟过滤嘴、袋包茶叶袋等。
二、无纺布(非织造布)的技术特点与分类:(一)无纺布(非织造布)的技术特点:1,多学科交叉2,工艺流程短程化,劳动生产率高3,生产速度高,产量高4,可应用纤维原料范围广5,工艺变化多,技术纺织品特征明显6,资金规模大,技术设计要求高在此,我们将各种设备的生产速度做了一个比较,大家对无纺布(非织造)的生产速度有一黏合法生产线600热轧法生产线1800纺丝成网法生产线200--2000湿法生产线2300--10000(二)无纺布(非织造布)分类1,按照生产工艺性质不同,可分为三大类:干法、聚合物挤压成网法、湿法,目前国内外最多的生产工艺是干法、聚合物挤压成网法。
2,按照加固技术来分(1)水刺加固:水刺布;(2)针刺加固:针刺布;(3)热轧机粘合:纺粘布,热轧布;(4)热风粘合:热风布;(5)汽刺固结:汽刺布;(6)化学方法粘合,其中还具体分为:浸渍法,喷胶法,泡沫下图为东华大学对无纺布(非织造布)的分类,供大家参考:3,以下列举了几种常见的无纺布(非织造布)(1),水刺无纺布水刺工艺是将高压微细水流喷射到一层或多层纤维网上,使纤维相互缠结在一起,从而使纤网得以加固而具备一定强力。
水刺加固 水刺加固工艺与原理[优质借鉴]
优质材料
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Nonwoven
非织造布 第三节 水刺工艺过程与设备 第五章
三、水刺加固的工艺要求
1.水刺装置
(1)水刺头的结构
长的矩形中空梁,梁 的下方是一根长形薄钢 片,其上开有1~3排相 隔间距很小的细孔。
优质材料
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Nonwoven
非织造布
第三节 水刺工艺过程与设备 第五章
JETLACE2000水刺加固系统的水刺 头
主要用途二生产及产品特点与用途5优质材料个人卫生用nonwoven非织造布第五章第一节概述6优质材料居家用nonwoven非织造布第五章第一节概述7优质材料服装用nonwoven非织造布第五章第一节概述8优质材料休闲旅行体育用nonwoven非织造布第五章第一节概述9优质材料工业产业用nonwoven非织造布第五章第一节概述10优质材料当多股高压集束的极细水流垂直射向纤网后一部分水被直接吸入滚筒内腔另一部分水穿过纤网后冲击到托持网帘上产生复杂的多向反射水流它们又再次射向纤网这些直射和反射动作的组合形成对纤网不同方向的搅动使纤网中的纤维做无规则运动纤维之间产生穿插缠结和抱合从而使纤网得到加固形成具有一定强度的湿态非织造布
目的:
(1)及时除去纤网中的滞留水,以免影响下道 水刺时的缠结效果;
(2)有利于降低烘燥能耗。
脱水箱:均利用真空吸水。
优质材料
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Nonwoven
非织造布 第三节 水刺工艺过程与设备 第五章
5. 烘燥
主要方式:烘缸式烘燥; 热风穿透式烘燥。(常采用)
优质材料
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Nonwoven
非织造布 第三节 水刺工艺过程与设备 第五章
烘 缸 式 烘 燥
由多组烘缸组成,间歇式烘干,干燥效率较低。 多组烘缸分段控温,产品表面平整。
非织造水刺解析
水刺非织造布技术及其发展趋势专业:学号:姓名:2013年12月15日摘要水刺非织造工艺是一种新型的非织造材料加工技术,水刺工艺也被称为射流喷网或水力缠结工艺。
它是一种独特的、新型的非织造布加工技术,它是利用高速高压的水流对纤网冲击,促使纤维相互缠结抱合,而达到加固纤网的目的。
其加工特点是无环境污染,不损伤纤维;产品无粘合剂,不起毛、不掉毛、不含其他杂质。
因此水刺技术虽起步较晚,但发展极其迅速,被称为第三代非织造布加工工艺。
由于水刺布具有诸多优点而被广泛应用于卫生材料、家庭生活用品、服装、装饰布、合成革基布、过滤材料等领域。
目前该技术的发展方向趋向各种差别化、高性能、功能性纤维的应用和工艺的复合以及功能性后整理等。
关键词: 水刺非织造布、加工工艺。
目录1 水刺非织造布简介 (1)1.1 水刺工艺技术特点 (1)1.2 产品特点及其应用. (1)2 水刺非织造技术工艺及设备 (2)2.1 水刺机理 (2)2.2 水刺工艺流程 (2)2.3 水刺设备 (4)3 水刺非织造技术发展趋势 (5)3.1 新原料的应用 (5)3.2 复合技术 (6)3.3 功能性后整理 (7)3.4 新型技术的应用 (8)结论 (8)参考文献 (9)1 水刺非织造布简介水刺法又称水力缠结法、水力喷射法、射流喷网法,它是一种独特的、新型的非织造布加工技术,它是利用高速高压的水流对纤网冲击,促使纤维相互缠结抱合,而达到加固纤网的目的。
水刺技术的加工特点是无环境污染,不损伤纤维;产品无粘合剂,不起毛、不掉毛、不含其他杂质;产品具有吸湿、柔软、强度高、表观及手感好等特点。
因此水刺技术虽起步较晚,但发展极其迅速,被称为第三代非织造布加工工艺,有人将其喻为21世纪非织造布工业的一颗明星。
1.1 水刺法加固纤网工艺技术特点柔性缠结,不影响纤维原有特征,不损伤纤维外观比其它非织造材料更接近传统纺织品强度高、低起毛性高吸湿性、快速吸湿透气性好手感柔软、悬垂性好外观花样多变粘合剂加固、耐洗生产流程长、占地面积大设备复杂、水质要求高能耗大1.2 水刺产品特点及其应用水刺产品的特点是具有优良的悬垂性和极柔软的手感,蓬松透气性好,强力高,吸湿性好,不易起毛,不含化学粘合剂(除特殊用途外),卫生、可靠。
非织造学 第五章 水刺加固工艺和原理
•双网夹持式 • 该方式可减少纤网中纤维在预湿过程中产生意外位移, 并有效压缩蓬松纤维网输入预湿区。纤网控制和预湿效果比 带孔滚筒与输网帘夹持方式好,而且适合于200m/min以上 线速度的生产工艺。
预湿水刺头
脱水箱
Fleissner双网夹持式预湿水刺
返回
•带孔滚筒与输网帘夹持式 • 水通过带孔滚筒和脱水器的作用迅速、充分地润湿纤 网,对纤网的控制和压缩效果不如双网夹持式。
• 七、烘燥
• (一)水刺纤网中水的存在形式
• 水刺加固后的非织造材料中水分的存在形式有三种,即 游离水、毛细管水和结合水。游离水存在于纤维细胞腔体 中和纤网的毛细管中。结合水是以化学结合的形式存在于 非织造布中的,有严格的重量比,它实质上属于材料本身 结构的一个部分。这种水不能用加热干燥的方法除去,而 只能通过燃烧或其他的化学作用来破坏和除去。结合水占 纤维素纤维非织造材料重量的1%左右。吸附水和纤维之间 的结合形式具有物理—化学性质,它没有严格的重量比, 但在吸附过程中常常伴有热效应和纤网收缩现象。
• 其流程是,水刺后水首先进入相应的反应池,与含絮凝 剂的溶剂水反应而形成较大的纤维絮团,然后进入气浮池。 压缩空气通入气浮池或使经过溶解处理的水减压释放出溶 解的空气会形成气泡,气浮池水中的纤维和固体物吸附后, 上浮到表面而被刮板刮入排污口,澄清水通过下方溢流管 进入下道过滤系统。
• 疏水性纤维(物质)不易被水润湿,易附着于气泡上, 容 易气浮。而亲水性较强的颗粒其表面被水润湿,在水中不 易粘附到气泡上。要使这些颗粒附着在气泡上,常进行疏 水化处理,即加入浮选剂。通常气浮池深为1.5m~2.5m, 固体物上升速度为4~10cm/min。
某基准面所具有的位能 ;
p ——单位质量流体所具有 r
第五章 水刺
第五章水刺法加固纤网水刺法工艺技术的特点:柔性缠结,不影响纤维原有特征,不损伤纤维外观比其它非织造材料更接近传统纺织品强度高、低起毛性高吸湿性、快速吸湿透气性好手感柔软、悬垂性好外观花样多变无需粘合剂加固、耐洗生产流程长、占地面积大设备复杂、水质要求高能耗大§5-1 水刺法加固纤网原理水刺法加固纤网原理水刺法加固纤网原理与针刺工艺相似,但不用刺针,而是采用高压产生的多股微细水射流喷射纤网。
水射流穿过纤网后,受托持网帘的反弹,再次穿插纤网,由此,纤网中纤维在不同方向高速水射流穿插的水力作用下,产生位移、穿插、缠结和抱合,从而使纤网得到加固。
§5-2 水刺工艺过程一、水刺法非织造工艺流程:A. 纤维原料→开松混和→梳理→交叉铺网→牵伸→→预湿→正反水刺→后整理→烘燥→卷绕↑↑水处理循环B. 纤维原料→开松混和→梳理杂乱成网→→预湿→正反水刺→后整理→烘燥→卷绕↑↑水处理循环不同成网方式影响最终产品的纵横向强力比,流程A对纤网纵横向强力比的调节较好,适合于水刺合成革基布的生产;流程B适合于水刺卫材生产。
二、预湿经成形的纤网送入水刺机加固,首先是预加湿处理。
预湿的目的是压实蓬松的纤网,排除纤网中的空气,使纤网进入水刺区后能有效地吸收水射流的能量,以加强纤维缠结效果。
常见预湿方式:双网夹持式带孔滚筒与输网帘夹持式预湿工艺水压力一般在0.5~60Bar之间选择。
双网夹持式该方式可减少纤网中纤维在预湿过程中产生意外位移,并有效压缩蓬松纤维网输入预湿区。
纤网控制和预湿效果比带孔滚筒与输网帘夹持方式好,而且适合于200m/min以上线速度的生产工艺。
带孔滚筒与输网帘夹持式水通过带孔滚筒和脱水器的作用迅速、充分地润湿纤网,对纤网的控制和压缩效果不如双网夹持式。
三、水刺经预湿的纤网进入水刺区,水刺头喷水板的喷水孔喷射出多股微细水射流,垂直射向纤网。
水射流使纤网中一部分表层纤维发生位移,包括向纤网反面的垂直运动,当水射流穿透纤网后,受到托网帘或转鼓的反弹作用,以不同的方位散射到纤网的反面。
非织造题纲
第一章1、非织造原理及工艺过程答: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(原料)选择;(2)成网;(3)加固;(4)后整理。
2、非织造材料的分类答:(一)按成网方法分类:(1)干法成网:天然纤维或者化学纤维通过机械成网或气流成网制的。
①机械成网:用锯齿开棉机或梳理机梳理纤维,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,也可以经过铺叠或交叉折叠再进入加固工序。
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的沉积在连续运动的多空帘带或尘笼上形成纤网。
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。
(2)湿法成网:以水为介质,使短纤维均匀的悬浮在水中,并借水流作用,使纤维沉积在透水的帘带或多孔滚筒上,形成湿的纤网。
(3)聚合物挤压成网:利用聚合物挤压的原理和设备。
首先采用高聚物的熔体、浓溶液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。
(二)按照纤网加固方式分类:(1)机械加固:非织造纤网通过机械的方法使纤维互相交缠得到加固,如针刺、水刺和缝编法等。
(2)化学粘合:在化学粘合剂粘合过程中,粘合剂乳液或粘合剂溶液在纤网内或周围沉积,然后通过热处理得到粘合,粘合剂通常经过喷洒、浸渍或者印花附着于纤网表面或内部。
(3)热粘合:该工艺是将纤网中的热熔纤维在交叉点或轧点受热熔融后固化而使纤网得到加固。
3、非织造材料的结构特征答:(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第二章1、纤维在非织造材料中的作用及纤维特性对非织造材料性能的影响答:(1)作用:①纤维形成非织造材料的基本结构对于大多数粘合法非织造材料,针刺、水刺加固非织造材料,纺丝成网法非织造材料,湿法非织造材料,纤网型缝编法非织造材料,纤维以网状形式构筑成非织造材料的主体结构,纤维在这种非织造材料中的比重从一半以上直至百分之百。
水刺加固工艺与原理 ppt课件
休闲旅行体育用
Nonwoven
非织造布
第一节 概 述
工业产业用
第五章
Nonwoven
非织造布
第二节 水刺加固原理
第五章
基本工作原理
示意图
当多股、高压集束的极细水流 垂直射向纤网后,一部分水被直接 吸入滚筒内腔,另一部分水穿过纤 网后冲击到托持网帘上,产生复杂 的多向反射水流,它们又再次射向 纤网,这些直射和反射动作的组合 形成对纤网不同方向的搅动,使纤 网中的纤维做无规则运动,纤维之 间产生穿插、缠结和抱合,从而使 纤网得到加固,形成具有一定强度 的湿态非织造布。
主要方式:烘缸式烘燥; 热风穿透式烘燥。(常采用)
Nonwoven
非织造布 第三节 水刺工艺过程与设备 第五章
烘 缸 式 烘 燥
由多组烘缸组成,间歇式烘干,干燥效率较低。 多组烘缸分段控温,产品表面平整。
Nonwoven
非织造布 第三节 水刺工艺过程与设备 第五章 热风穿透式烘燥
结构形式: 单鼓 双鼓ຫໍສະໝຸດ 多鼓水射流反弹作用没有转鼓强; 导辊传动方式不适合高速。
Nonwoven
非织造布 第三节 水刺工艺过程与设备 第五章 (2)转鼓水刺加固
特点:设备占地面积小,纤网缠结效果好。 不适合加工不同外观效果产品。
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非织造布
第三节 水刺工艺过程与设备
转鼓水刺加固
第五章
Nonwoven
非织造布 第三节 水刺工艺过程与设备 第五章 (3)转鼓与平网相结合的水刺加固
pH值:6.5~7.5
喷射,使纤网因部分纤维相互缠结而得到加
固,它是这种非织造布加固方法或产品的名
称。
又称 “射流喷网法”
水刺法加固
对于纤维的卷曲度来说,卷曲度愈高,纤维成网时有利于纤维间的相互抱合,使纤 维的稳定性增加,同时纤维抗拒外力变形的能力增加;在水刺时,反纤维的缠结度降 低,因此提高了最终产品的蓬松度,降低了织物的强度。
纤维表面处理的油剂性能,直接影响水刺产品的质量,纤维的含油量太低,则会影 响纤维的成网均匀性。用于水刺纤维的油剂应具有低泡特性,且含油量不能太大。
水针压力
压力类型 低压 中压 高压
压力值 3x103~5x103 5x103~10x103
>10x104
单位 kPa kPa kPa
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水刺装置
排列方式 水平排列(平板式或平台式) 圆周排列(滚筒式或圆鼓式)
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输送网帘
输送网帘是水刺加固系统的托持装置,由机架、导辊。输网帘或式生产,使用材料:
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水刺加固生产示意
纤维经梳理成网、铺叠后有输网帘输送,经预湿罗拉预湿、压实后,进入第 一水刺区,纤网的正面在第一水刺区受到水刺装置喷射出的极细微高水压水流对纤 网的喷射。穿透纤网的高压水流又经输网帘的反射作用,使纤维进一步互相缠结, 余水通过输网帘下的真空脱水箱抽走。纤网仅正面水刺完成缠结后,进入第二水刺 区对反面进行水刺缠结加固,纤网仅正空脱水箱脱水后进入通流式烘燥装置烘燥输 出,然后卷曲成卷。
水刺法加固
1
水刺法加固
常见的无纺布种类 水刺法加固纤网原理 水刺法加固的性能特点与主要用途 水刺法加固的工艺流程 水刺法加固的工艺要求与产品性能 水刺技术与设备介绍
2
常见的无纺布种类
➢ 纺粘无纺布:
纺粘无纺布是在聚合物已被挤出、拉伸而形成连续长丝后,长丝铺设 成网,纤网再经过自身粘合、热粘合、化学粘合或机械加固方法,使 纤网变成无纺布。
水刺法固结
后纵横强力比得不到改善,适用于水刺卫生材料。
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(三)纤网预湿
预湿的目:压实蓬松的纤网,排除纤网中的空气, 使纤网进入水刺区后能有效地吸收水射流的能量, 以加强纤维缠结效果。 常见预湿方式: 带孔滚筒与输网帘夹持式
双网夹持式
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带孔滚筒与输网帘夹持式
真空箱 水流
4
水刺加固原理
5
三、水刺非织造布的特点
(一)优点
外观比其它非织造材料更接近传统纺织品。 柔性缠结,不损伤纤维(针刺损伤纤维)。 手感柔软,透气性、悬垂性、吸湿性好。 一般不使用粘合剂,具有良好的卫生性。 强度高、低起毛性。(在相同纤维和相同定量情况下,
其断裂强度能达到纺织品面料的70%~80%。)
3、水刺装置排列方式对产品性能的影响
圆周排列式的水刺装置大于平板排列式水 刺装置的横向强力。
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4、输网帘结构和水针作用距离
水刺产品网眼的形成:
水针穿透纤网后,遇到网帘编织丝的交叉点时, 水针受到阻碍,水流向上和四周无规则反射,迫使 交织点上的纤维向四周运动并相互集结纠缠,因此 交织突起部位形成网眼。
水过滤系统主要任务是:
(1) 清除纤维性杂质。 (2) 清除油剂和微生物等杂质。 (3) 节约用水。
56
水过滤循环处理系统主要由水过滤、循环、增 压、回收等装置组成。
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第四节
影响产品质量的因素
1. 纤维原料 2. 成网方式 3. 水刺装置排列方式 4. 输网帘结构和水针作用距离 5.水针能量
整理前
整理后
14
水刺整理后牛仔布背面的整理效果,织物表 面纤维产生相互缠结,原来被磨平的部分由于纤 维的松散而显得更丰满。在实际生产中,可以通 过控制整理次数来取得不同的织物表面效果。
水刺无纺布生产中水刺段影响产品质量因素的探析
一、不同水压分布下,压力分布对质量的影响……………………………………5
第四节 水刺工艺对产品质量的影响…………………………………………………6
一、预湿……………………………………………………………………………7
二、水刺头…………………………………………………………………………7
(3)水刺托网组成材料及丝线粗细影响纤维的缠绕效果
水刺托网还具有一个非常重要的工艺属性,即如何更好地利用水针的反射能量使纤维缠结。该属性对托网的组成材料提出了要求,从物理的作用力和反作用力考虑,刚性模量高的材料对水流的反射效果好于刚性模量低的材料,即纤维获得第二次缠结的能量高,使纤维网中的纤维缠结效果好,断裂强力也高。若丝线的直径足够大,水流在丝线表面上的反射可视为平面反射,但在实际生产中是不可能实现的。从理论上分析,在同样水针密度下,若以一根丝线为计量单元,一根丝线的直径大,其表面承受的水针就会增多,形成正面反射的几率大于小直径的丝线,而产生漫反射的几率也高于小直径的丝线。若存在一个指向大、小直径丝线截面圆心的水针时,正面反射的水针数比小直径丝纤网的距离较远,且受托网底部真空抽吸系统抽吸的机会较大,当反射水流到达纤网时能量消耗较正面反射多)。若以单位面积内的水针数作为计量单位,由于细丝线在托网织物组织内的经纬密度高于粗丝线(主缠结区的托网组织都为一上一下交织的平纹组织),织物致密平整,所以水针刺向丝线中心产生正面反射的几率大于粗丝线,即水刺能量的利用率高于粗丝线交织的托网。因此在一定的直径范围内,细丝线交织的托网对水刺能量的利用率高于粗丝线。在一定的纤维排布量下,纤维在细丝线交织托网上接受水刺能量而缠结的效果优于在粗丝线托网上的缠结。
无可见孔形
第五章水刺加固工艺和原理
第五章水刺加固工艺和原理
1、阐述水刺加固原理。
2、试述水刺工艺的种类及各自设备的特点。
3、水刺工艺中为什么要进行预湿?
4、结合水刺机简图,说明水刺机各机构名称及作用。
5、平网水刺中,输网帘结构与水刺产品外观有何关系?
6、水刺工艺中为什么要有水过滤和水循环系统?
7、水刺工艺参数对水刺产品性能有何影响?
8、纤维原料(种类与性能)对水刺工艺及水刺产品有何影响?
9、名词解释:水刺距离、水针能量、气浮、絮凝、砂过滤、射流缠结。
10、下表是水刺工艺实验的数据,试分析纤维细度、长度及水压对水刺非织造材料主要机械物理性能的影响。
11、试分析下表中纤维的卷曲度对水刺布的拉伸性能的影响。
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成网方式对产品的影响
对于相同克重的纤网,在同样的水刺加固条件下,成网方法不同,产品的 纵横向强力比是不一样的。采用机械杂乱梳理成网的纤网,纵向排列的纤 维多于横向排列的纤维,经过水刺后总是纵向强力大于横向强力。因为, 经水刺后只会加强这种现象,纵横向强力比得不到改善;采用交叉折叠铺 网的纤网,由于横向排列的纤维多于纵向排列的纤维经过水刺后会使纵向 排列的纤维增加,从而可以使产品的纵横向强力比接近1:1而得到改善。
利用花纹水刺组件,进行加工:
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水循环过滤系统主要由水过滤、循环、增压、回收等装置组成:
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影响水刺非织造布性能的因素很多。 主要分为两大类:一类是纤网的成网特性;另一类是水刺加固的工艺参数。
可划分为:
纤维性能对水刺产品性能的影响 成网方式对产品的影响 水刺装置排列对水刺非织造布性能的影响 生产速度与水刺压力的匹配 水质要求与影响
纤网由输送网帘或金属网帘传送,
经预湿装置预湿和预水刺,
然后进入水刺区,使纤网中的纤维 相互缠结并紧密地抱合在一起, 形成具有一定强度的湿态非织造布
4
柔性缠结,不影响纤维原有特征,不损伤纤维 外观比其它非织造材料更接近传统纺织品 强度高、低起毛性
高吸湿性、快速吸湿
透气性好 手感柔软、悬垂性好 外观花样多变
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纤维性能对水刺产品性能的影响
在一定的水刺压力下缠结的水刺产品,其断裂强度与纤维长度有关,在一定的长度 范围内,断裂强度随纤维的增加而增加。 对于纤维的细度来说,同样长度的同种纤维, 在同种的水刺压力下缠结,细度细的纤维织物的强度比细度粗的纤维织物的强度大。 纤维的抗弯刚度直接影响到水刺效率,抗弯刚度越大水刺效率越低。
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对纤维的要求:
较低弹性模量的纤维较易缠结。 纤维的弹性模量与纤维的细度有关,纤维越细,则弹性模量愈低。 纤维长度与水刺产品的强力成正比。 纤维的卷曲度也直接影响到纤网的成网均匀性和蓬松性
对纤网的要求:
纤网的成网方式:干法成网,湿法成网与纺丝成网 纤网定量一般在20~200g/㎡
对工艺用水的要求:
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纤维经梳理成网、铺叠后有输网帘输送,经预湿罗拉预湿、压实后,进入第 一水刺区,纤网的正面在第一水刺区受到水刺装置喷射出的极细微高水压水流对纤 网的喷射。穿透纤网的高压水流又经输网帘的反射作用,使纤维进一步互相缠结, 余水通过输网帘下的真空脱水箱抽走。纤网仅正面水刺完成缠结后,进入第二水刺 区对反面进行水刺缠结加固,纤网仅正空脱水箱脱水后进入通流式烘燥装置烘燥输 出,然后卷曲成卷。
针刺无纺布:
针刺无纺布是将短纤维经过开松、梳理、铺成纤维网,然后将纤维网 通过刺针加固成布,刺针有钩刺,将纤维网反复穿刺,钩带纤维加固, 形成针刺无纺布,无纺布没有经线纬线之分,成布纤维杂乱,经向纬 向性能差别不大。
3
水刺法加固又称射流喷射网、力缠结法、喷水成布法等,是一种重要的非 织布加工工艺。水刺工艺具有很多其他工艺非织造布的特性,因此被广泛 应用在很多领域。水刺工艺唯一的不足就是能耗较高,但是随着水刺非织 造布技术的发展,其能耗正在明显下降。
水刺装置排列对水刺非织造布性能的影响
用同一台杂乱成网的梳理机梳理同样克重的纤网,若分别采用平板式排列 和圆周排列的水刺装置以相同的水针压力进行水刺加固,最终水刺产品的 横向强力,后者要比前者提高0.3~0.4。这是因为纤网经过滚筒时,上部疏 松,下部压缩,提高了纤维网之间的缠结度,滚筒上的金属网帘的开孔率 仅在0.09~0.15,采用随机分布方式,高压水流在喷向纤网时,纤网的纤 维被无规则地推向空的四周,促使纤维横向排列,故使纤网横向强力提高。
对于纤维的卷曲度来说,卷曲度愈高,纤维成网时有利于纤维间的相互抱合,使纤 维的稳定性增加,同时纤维抗拒外力变形的能力增加;在水刺时,反纤维的缠结度降 低,因此提高了最终产品的蓬松度,降低了织物的强度。 纤维表面处理的油剂性能,直接影响水刺产品的质量,纤维的含油量太低,则会影 响纤维的成网均匀性。用于水刺纤维的油剂应具有低泡特性,且含油量不能太大。 纤维的吸湿性也可以提高水刺带动纤维的效率。
2
纺粘无纺布:
纺粘无纺布是在聚合物已被挤出、拉伸而形成连续长丝后,长丝铺设 成网,纤网再经过自身粘合、热粘合、化学粘合或机械加固方法,使 纤网变成无纺布。 熔喷无纺布: 熔喷无纺布的工艺过程: 聚合物喂入---熔融挤出---纤维形成---纤维冷却---成网---加固成布。 水刺无纺布: 水刺工艺是将高压微细水流喷射到一层或多层纤维网上, 使纤维相互缠结在一起,从而使纤网得以加固而具备一定强力。
不能有固体颗粒Leabharlann 质,容易造成水针板堵塞 水质要为中性,金属离子含量少,不能有微生物污染, 否则容易产生泡沫,影响产品质量 水针板堵塞
9
水刺加固系统主要组成:
水刺头(水刺装置)
输送网帘 水循环系统
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水刺装置的结构
水
安 全 过 滤 网
射 流 分 水 板
水 针 板
水 针
11
水针板 一个长条薄型的不锈钢板,厚度为0.7~1.0mm。根据工艺要求, 在针板上开有单排孔、双排孔或三排孔,孔径一般为0.08~0.18mm.
开孔类型 单排孔
针孔密度 8~24
单位 孔/cm
双排孔 三排孔
16~36 24~48
孔/cm 孔/cm
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水针压力
压力类型 低压 中压 高压
压力值 3x103~5x103 5x103~10x103 >10x104
单位 kPa kPa kPa
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排列方式 水平排列(平板式或平台式) 圆周排列(滚筒式或圆鼓式)
无需粘合剂加固、耐洗
生产流程长、占地面积大 设备复杂、水质要求高 能耗大
5
医疗卫生用品: 家用和工业用擦布 服装及衬布
合成革几部和过滤材料
服装用和传统产品修饰
6
水刺非织造布与其它干法非织造布生产工艺过程类似,需对纤维进行 喂料、开松、精密开松的处理,纤维经梳理机械成网后,通过高压水柱的 水流(水针)对纤网进行喷射,在水针直射或托网反射产生的水力作用下 使纤网中的纤维产生相对运动而重新排列和相互缠结,从而使纤网得以加 固而具备一定强力后,再经烘燥卷取而获得。
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输送网帘是水刺加固系统的托持装置,由机架、导辊。输网帘或滚筒组成: 作用:托持纤网、传送纤网 机织方式生产,使用材料: 不锈钢丝 聚酯 聚酰胺单丝 网纹外观结构: 平纹形 纱布形 斜纹形 人字形 方孔形
输网帘与开孔效果
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水刺产品的外观是由输网帘的花纹图案决定的: 不同花纹结构的输网帘,进行提花加工