第三章 玻璃纤维无纺制品生产技术

• 成网的工艺要求：
• 玻璃纤维在成网范围内分布均匀、厚薄一致。
• 成网方式：
• 机械成网、气流成网
• 机械成网简介
• 机械成网：
• 把梳理机梳出的极薄的纤维网，经铺网帘来回运动，交叉折叠成一定厚度 的纤维网。这种由专门铺网机构折叠成网的方法称为机械成网。（见图） • 机械铺网的优点是：输出纤维网的宽度可以任意调节，调节范围大。 • 机械铺网的缺点是：纤维经梳理机梳理后，纤维网中纤维呈单向平行排列， 当角度很小时，其产品的纵横向强力比相差很大，有的可达10:1，对要求 各向同性的产品很不利。
1—主轴；2—偏心轮；3—针梁；4—针板；5—针刺；6—剥网板；7—托网板
•
针刺原理示意图
• 针刺机简介
• 粘结剂施加段、加热烘干段和毡卷取段（略）
• 4、连续单丝毡成型工艺简介
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•
连续单丝毡工艺示意图
连续单丝毡生产工艺示意图
第四节 玻璃纤维针刺毡生产技术
• 1、玻璃纤维针刺毡
• 定义：
• 玻璃纤维针刺毡是指将短切玻璃纤维，经过梳理、成网
后用刺针以机械方法使纤维之间产生相互缠结制成的毡。
• 主要用途：
• 3、玻璃纤维无纺制品的主要用途
•
•
短切毡
连续毡
•
针刺毡(返回)
第二节玻璃纤维短切原丝毡生产技术
• 1、玻璃纤维短切原丝毡
• 定义：
• 玻璃纤维短切原丝毡或简称短切毡（chopped strand mat），是指用化学粘结剂把随机分布的短切玻璃纤维原丝 （通常长度20-50mm）粘结成形的毡。
• •
1—第—撒粉器；2—振动装置；3—喷水装置；4—喷乳液装置； 5—第二撒粉器；6—乳液回收装置；7—网带；8—刷辊
粘结剂施加装备示意图
• 5 、加热烘干、粘结段
• 加热烘干、粘结段的主要组成：
• 加热炉（烘箱）和热风循环系统（见图）
• 加热烘干、粘结段的主要工艺要求:
• 烘干短切原丝中的水份，使粘结剂受热熔融，将相互接触 的短切原丝粘结。
• 8、质量检测
• • • • • • • 一般短切毡质量检测应包括以下内容。 （1）单位面积质量 （2）可燃物含量 （3）含水率 （4）拉伸断裂强度。 （5）边和宽度 （6）外观质量
第三节 玻璃纤维连续原丝毡生产技术
• 1、玻璃纤维连续原丝毡
• 定义：
• 玻璃纤维连续原丝毡简称连续毡，是指以一定数量的连续玻璃纤 维原丝束随机分散成不定向的圈状形态均布于网带上，靠原丝间互相 交搭的力学连锁作用及少量粘结剂粘合而成的毡。 孔隙率高，易吸附树脂，浸透性好；耐树脂冲刷，抗拉伸强度高， 抗撕裂性强；抗滑移性好，纤维不易流动；充模性好，能适应形状复 杂的模具等
第三章 玻璃纤维无纺制品 生产技术
第一节 玻璃纤维无纺制品的概念及分类
• 1、玻璃纤维无纺制品的概念
• 玻璃纤维无纺制品（非织造）产品，是指采用非织造方式 （机械、化学或热学方式）将玻璃纤维制成的产品。主要包括 短切毡、连续毡、针刺毡、湿法毡等。玻璃纤维无纺制品的生 产工艺主要有两大类，既干法工艺和湿法工艺（或者说造纸法 和非造纸法）。
• 原丝 短切、铺网 施加粘结剂 加热粘结、烘干 收卷
• 短切原丝毡生产线包括：
• 成型段（纱架室、原丝短切、铺网）、粘结剂施加段、加热烘干段和毡卷取段。
• 3、成型段（原丝短切、铺网）
• 成型段主要组成：
• • 纱架室、短切机、沉降室、成型网带 把玻璃纤维原丝快速短切并分散，使其均匀、无定向性地沉降分布 在一定宽度的平面网带上。 短切纤维在成型网带上均匀分布，单位面积克重可控。 原丝的分散性 纱架的设计和摆放 纱架室的湿度 短切机的调整幻灯片 9 沉降室的设计与调整幻灯片 10 网带的速度的调整 (转)
玻纤针刺毡成型的关键：
短纤维的性能、梳理、成网和针刺
• 3、玻纤短切丝规格性能
• 玻纤短切丝的主要规格性能是纤维长度、纤维的耐折性、 纤维的耐磨性、纤维的抗静电性。
• 纤维长度：
• 一般约为40～80mm。
• 纤维的耐折性：
• 纤维的耐折性一般是以纤维反复受折直至断裂的次数来度 量的。从理论上讲，玻璃纤维越细，其脆性越小，柔性越 大，耐折性越好，越有利于针刺毡生产。(见表)
梳理机宽度内作有限的调整。成网过程中，极易受到气流和外界的干扰，产 生纤维网的前后左右分布不匀，厚薄不一致。（转）
1—梳理机输出的薄网；2—输网帘；3—补偿帘；4—铺网帘； 5—成网 帘；6—纤网 帘式叠网原理
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交叉铺叠原理（返回）
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一种典型的气流成网设备原理图
• 6 、 玻璃纤维针刺毡的针刺工艺与设备
• 纤维的耐磨性:
• 纤维的耐磨性一般是用玻纤布与相对摩擦件在一定外力作 用下相对运动直至产生破损时相对运动的次数来度量。磨 损是玻璃纤维针刺毡在生产过程中造成玻璃纤维强度下降 的主要原因之一。使用玻纤浸润剂是提高纤维耐磨性的重 要手段。（见表）
• 纤维的抗静电性：
• 静电是由于在生产过程中纤维与机械设备之间的摩擦产生 的，纤维带静电后容易吸附在加工生产设备上，使针刺毡 生产过程不稳定，影响生产效率和产品质量。一般采用设 备上安装静电消除装置、纤维上喷洒防静电剂、浸润剂中 加防静电组份等方法来消除或减少静电的产生。（转）
•
返回
• 4、短切玻璃纤维的梳理
• 定义：
• 短切玻璃纤维的梳理，是指用梳理设备将短切玻璃纤维束 分梳成单纤维，同时清除极短纤维与杂质的过程。
• 梳理设备及工作原理
• 梳理机类型主要有： • 梳棉机、梳毛机、梳麻机和专用于非织造布的梳理机。 • 工作原理简介：（见图）
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梳理机原理示意图
• 5 、 短切玻璃纤维梳理后的成网
• 玻璃纤维针刺毡广泛地应用于烟尘过滤、汽车内装饰、 吸音、隔热、减震、阻燃等领域。此外，玻纤针刺毡还可用 于土工布，涂层织物基布、绝缘材料等。
• 2 玻璃纤维针刺毡的生产工艺流程
玻纤针刺生产线工艺流程图
玻纤针刺毡生产线包括：
短纤维粗开松机、混合大仓、精开松机、给棉箱、梳理机、 铺网机、针刺机、收卷机。
• 1一水冷压辊；2一纵切装置；3一金属探测器；4--横切装 置；5一主动卷取装置 • 收卷设备示意图
• 7、生产线的联动调整要求
• 整条生产线各传动单元的线速度要能整体联动调节，每 个传动单元的线速度又要能独立微调。从理论上讲各段的 线速度应一致，但正常生产时，后段传动单元的线速度应 略微大于前段传动单元的线速度。
• 施加粘结剂段的工艺要求：
• 粘结剂在毡层中分布均匀，含量可控。
• 施加粘结剂段的关键点：
• 对粉末粘结剂：粘结剂的质量（粒度分布、流动性）、水 雾化状态及水量的控制、撒粉机的制造精度及调整、振动 器和网带速度的调整。 • 对乳液粘结剂：乳液配制质量、乳液雾化状态及喷洒控制、 乳液抽吸系统的调整。(转14)
• 成型段（纱架、抛丝、铺网）、粘结剂施加段、加热烘干段和毡卷取段
• 3、成型段工艺要求及设备 • 成型段工艺要求：
• 连续纤维在成型网带上均匀分布，单位面积克重可控。
• 主要装备：
• 纱架、抛丝系统、成型网带。（见图） • 成型段的关键点： • 原丝筒的质量、纱架的结构和摆放、成型段的湿度、抛丝系统的性能和 网带速度的调整(转)
• 成型段的作用：
• 成型段的工艺要求：
• • • • • • •
• 成型段的关键点：
• •
短切机示意图(返回)
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(a)旋转分散器；
(b)喷嘴式分散器
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大沉降室分散器示意图
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小沉降室示意图(返回)
• 4、施加粘结剂段
• 施加粘结ห้องสมุดไป่ตู้段的主要组成：
• 对粉末粘结剂：雾化水喷洒系统、撒粉机、振动器、粉末 接收槽（见图） • 对乳液粘结剂：乳液雾化喷洒系统、乳液抽吸系统（见图）
• 特点：
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• 主要用途：
• 被广泛应用于拉挤、模塑、缠绕、手糊等玻璃钢成型工艺方面。 用该基材增强的FRP制品广泛应用于航空航天、化工防腐、汽车、船 艇、军工、体育、建材、电子、电器、娱乐器具等领域。 “一步法”和“二步法”
• 主要成型工艺：
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• 2、玻璃纤维连续原丝毡“二步法”生产工艺流程
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连续毡生产流程图
缝式气嘴
• ●往复行走机构
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1—弹簧经缓冲器；2—链轮；3—小车(运动物体)； 4—销子；5—滑槽板；6—链条
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往复机构原理图
• 成型段主要参数之间的关系：
• VW≤（1－α）· C· VB/b
• 式中： • VW——网带速度，（m/min）； • α——重叠系数，（1/2＜α≤1）； • C——抛丝带在网带上的宽度，（m）； • VB —— 抛丝机往复速度（m/min）； • b——毡宽，（m）。
• • • 1—导轨；2—对辊；3—丝筒；4—气嘴；5—挡板；6—网带；7—喷水； 8—撒粉机；9—振荡器；10—烘箱；11—送风孔板；12—回风孔板； 13—冷压辊；14—纵叨刀；15—横切刀；16—毡卷
• 玻璃纤维连续原丝毡生产工艺流程
• 原丝 抛丝、铺网 施加粘结剂 加热粘结、烘干 收卷
• 连续原丝毡生产线包括：
• 2、玻璃纤维无纺制品的主要品种
• 玻璃纤维无纺制品最大的一类就是玻璃纤维毡类产品，包 括：短切毡、连续毡、针刺毡和湿法毡（纸）等。(见图)
玻璃纤维无纺制品作为基材增强的玻璃钢制品广泛应用于 航空航天、化工防腐、汽车、船艇、军工、体育、建材、电子、 电器、娱乐器具等领域；还可用于过滤、保温隔热、隔音、阻 燃、蓄电池隔板等方面。(转第二节)
• 主要用途：
• 短切毡主要用作增强材料，适用于手糊、缠绕、模压、连 续制板、离心浇铸等成型工艺。典型应用制品有船艇、汽车、 火车零部件；耐腐蚀贮罐、容器、水箱；波纹板等。（见图）