纺粘法非织造布的粘合机理及热轧工艺对产品性能的影响

合适的热轧工艺处理从而达 到使用 的强度 和花纹。 机 理见 图 １。
热 轧工 艺 和非织 造热 轧粘 合结 构对 非织 造 布 的质 量
起 着至 关重 要 的作用 。
２ 热轧粘合机理
２．１ 热轧粘 合 的机 理 热轧非织造布分为点粘合 、面粘合 、表面粘合三
造材料
种 热轧 粘合 方 式 。点 粘 合 即 刻 花 辊／光 辊 组 合 通 过
１ 纺 粘 工 艺 简 介
生粘 合 即为 面粘合 ，因此 粘合 点多 ，产 品密实 、硬 ，表
纺粘 法 是 利用 熔 融 纺 丝成 网原 理 ，是 将 聚 丙烯 面光 滑平 整 。
高分子 聚合物 在高 温 条 件 下 加 热熔 融 ，经 螺 杆挤 出
热轧 粘合 的机理 是 一个非 常复 杂 的过 程 。主要
当纤网在室温的条件下进入 由热轧辊钳 口组成 的热轧粘合区时 ，热传递使 纤网发生 了很多物理 变 化。由于轧辊表面具 备较高 的温度，所以轧辊表 面
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非 织 造 布
第 １９卷第 ３期
的热量流向纤 网表层 ，并逐渐传递 到纤 网内部 。在 经一 对钢 辊进 行 热 轧 ，上辊 为 花 辊 ，下辊 为光 辊 ，采
由于 钢 辊 压力 是 在 两端 施 加 ，因此会 产 生 一定 的弯 曲变形 ，所 以在 压力作 用下 ，轧 辊 间的接触 区域 不是一 条 直线 ，而 是 一 定宽 度 的接 触 区 。机 幅越 宽
３．２实验 方 案 在 厂 房设 备 、产 品克 重 一 定 的 条 件 下 ，轧 机 温
热传 递 的 同时 ，纤 网厚 度变 薄 ，密 度 变大 ，参 见 图 １。 用导 热油 进行 加热 。
形 变热是 向纤 网提供 热 量 的 另外 一个 重 要来 源 ，由
实验 仪器 ：采 用 ＹＧ０２８型 电子 万能材 料 试验 机
于两轧辊间的压力 ，使喂人到钳 口处的纤维高分子 测试拉伸性能，夹持距离 ２００ｍｍ，拉伸速度 １００ｍｍ／
机 将 高温 熔体从 喷丝 孔 挤 出 进 人 空气 中形 成 细 流 ， 是利用 热 塑性合 成 纤 维 的特 性 ，当纤 网在 受 到 热 轧
熔 体 细流 经骤 冷风 冷 却 的同 时 ，被 空 气 动 力 学牵 伸 时 ，压 力 和源自文库热 的作 用使 其表 面发生 形变 和熔 融 ，从
系 统 以 一 定 速 度 拉 伸 变 细 变 长 ，从 而 凝 固 后 成 而在轧 点 处被粘 合 在 一起 ，形成 具 有 一 定 牢 度 的非 网 … 。其生 产工 艺流 程为 ：切 片 干燥 ＿＋螺杆 挤 压 织 造 布产 品 。即通 过 一对 加 热 钢 辊 ，在 两 轧 辊钳 口
产生宏观放热效应 ，并且纤 网在钳 口处停 留的时间 ｍｉｎ，试样 宽 度 ５ｃｍ。
很短 ，这也 加剧 纤 网温 度进一 步 上升 。 由于 Ｃｌａｐｅｙ— ｒｏｎ效应（高聚物分子受压 时熔 融所需 的热量远 比 常压 下多 ）的存 在 ，对 于 聚丙 烯 纤 维 ，压力 使 其 熔 融 温 度 增 加 值 大 概 在 ３Ｏ℃ ～４ＯｏＣ／１００ＭＰａ 。所 以 熔融 的高 聚物 的 流动 以及 向相 邻 纤 维 表 面 的 扩散 ， 从而形成 良好 的粘合 。当纤维经过粘合后冷却 ，从 而使纤 网转变 为尺 寸 稳定 的结 构 Ｊ，这 就 是 热 轧粘 合结 构 。
机熔融一过滤一喷丝一冷却一气流牵伸一分丝铺 网 组成热轧粘合区，对喂人的纤网进行加热加压 ，纤维
＿＋热轧 加 固一卷 绕一 分切 一包 装 。 在 纺 粘 法 产 品 中 ，克 重 在 ｌＯＯｇ／ｍ 以 下 的 产
品 ，普 遍采 用热 轧法 进行 加 固。长 丝经 铺 网后 ，经过
的厚度 和 密度发 生变 化 ，从而热 传导 性能发 生 变化 ， 导致纤 网中部分 纤 维 熔 融 、流 动 、扩 散 而产 生 粘 结 ， 冷 却后 ，加 固 的纤 网 就是 热 轧 非 织 造 布。 热 轧粘 合
度 、轧 机线 速度 和 轧机 间压 力 是影 响热轧 粘 合 非 织 造带 眭能 的 主要 因素 。试 验 以 ｌ６ｇ／ｍ ＳＳ聚丙烯 纺 粘法非 织 造布 为例 ，探讨 热 轧 辊 的温 度 、线 速 度 、压 力 三种 指标 对 纵横 向强力 的影 响 。测 试产 品在不 同 的温度 、速 度 和压力 下强力 的变 化情 况 ，其 中轧机 压 力 是在 轧机 两端 施加 的 ，轧机会 因此产 生弯 曲变形 。 因此本 实验 轧 机 两 端 压 力 设 为 ４．０ＭＰａ不 变 ，通 过 改变增 压泵 的数 值来 改变 压力 的大小 。参数 设置 见 表 １。
在 凸轧 点处 使纤 维产 生熔 融粘 合 。该粘 合方 式 常用
于 薄型 的非 织造 产 品 ，如 医疗卫 生 领域 的手 术服 等 。
当两个光辊组合在热轧粘合 时，在纤维交叉点处产
图 １ 热轧粘 合机理示 意图
收稿 日期 ：２０１１－０３·１４ 作者简介 ：张月庆 （１９８３一），男 ，在 读硕士 研究生 ，主要 研究 方向为 功 能 性 非 织 造 布 。
第 ｌ９卷第 ３期 ２０１１年 ６月
非 织 造 布
Ｎｏｎｗｏｖｅｎｓ
Ｖｏ１．１９．Ｎｏ．３ Ｊｕｎ．．２０１１
张月 庆 ，钱 晓 明
（天津工业大学 ，天 津 ３００１６０）
摘 要 ：从 热 学一 力学 角度 分 析 了纺粘 热轧 非 织造布 的粘 合 结构 的形成机 理 和 两相 结构 的描 述 。通 过 实验研 究不 同的 温度 、速 度和 压 力 下 ，热轧 工 艺对产 品 强力和 断裂 伸 长率的 影响 。 关 键词 ：非 织造 布 ；纺粘 法 ；热轧 工 艺 ；粘合 机理 ；产 品性 能 ；影 响 中图分 类号 ：ＴＳ１７４．５ 文 献标 识码 ：Ａ 文章编 号 ：１００５—２０５４（２０１ １）０３－００１ ｌ—Ｄ４