非纺织用纤维

非织造学教学课件下载-样章.ppt第二章 非织造用纤维原料 2-1 纤维在非织造材料中的作用2-2 纤维与非织造材料性能的关系2-3 纤维选用的原则2-4 非织造常用纤维 2-5 非织造用特种纤维 一、纤维作为非织造材料的主体成分 在粘合法非织造材料、针刺法非织造材料、水刺法非织造材料、纺丝成网法等非织造材料中，纤维以网状构成非织造材料的主体，纤维在这些非织造材料中的比重要占到一半以上甚至百分之百。第二章 非织造用纤维原料 2-1 纤维在非织造材料中的作用二、纤维作为非织造材料的缠结成分 在针刺法非织造材料、水刺法非织造材料以及无纱线纤网型缝编法非织造材料中，部分纤维以纤维束锲柱形式或线圈状结构起加固纤网的作用。第二章 非织造用纤维原料 2-1 纤维在非织造材料中的作用三、纤维作为非织造材料的粘合成分 在大多数热粘合非织造材料中，加入纤网的热熔性纤维在热粘合时全部或部分熔融，形成纤网中的热熔粘合加固成分。在溶剂粘合法非织造材料中，部分纤维在溶剂作用下溶解或膨润，起到与其它纤维相互粘合的作用。第二章 非织造用纤维原料 2-1 纤维在非织造材料中的作用四、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 第二章 非织造用纤维原料 2-1 纤维在非织造材料中的作用 在双组份纤维热熔粘合法非织造材料中，双组份纤维的高熔点组份(通常为芯)作为非织造材料的主体，低熔点组份(通常为壳)在纤维交叉处熔融粘结，由此，双组份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。一、纤维表观性状对非织造材料性能的影响1、纤维长度及长度分布2、纤维线密度3、纤维卷曲度4、纤维截面形状5、纤维表面摩擦系数第二章 非织造用纤维原料 2-2 纤维与非织造材料性能的关系第二章 非织造用纤维原料 2-2 纤维与非织造材料性能的关系二、纤维的物理机械性能、化学性能对非织造材料性能的影响 纤维的机械性能(包括断裂强力和伸长、初始模量、弹性恢复性等)纤维的吸湿性 纤维的热学性能 纤维的化学性能1、纤维的物理机械性能 浸渍粘合法非织造材料与其采用纤维的应力应变曲线相似。第二章 非织造用纤维原料 2-2 纤维与非织造材料性能的关系浸渍粘合法非织造材料纤维聚酰胺纤维粘胶纤维羊毛聚酰胺纤维粘胶纤维羊毛 浸渍粘合法非织造材料应力应变曲线与粘合剂应力应变曲线的比较。第二章 非织造用纤维原料 2-2 纤维与非织造材料性能的关系浸渍粘合法非织造材料粘合剂聚丙烯酸乙酯粘合剂丁腈粘合剂丁腈聚丙烯酸乙酯聚丙烯酸丁酯纤维强度利用系数可用下式来表示：第二章 非织造用纤维原料 2-2 纤维与非织造材料性能的关系%100mKBp式中：K 纤维强度利用系数 p 非织造材料的强度 B 单纤维强力 m 通过非织造材料1cm2截面的纤维根数 通常，粘合法非织造材料的纤维强度利用系数不超过20%，针刺法非织造材料的纤维强度利用系数可达30%，而普通机织物的纤维强度利用系数高达4050%。2、纤维的吸湿性 第二章 非织造用纤维原料 2-2 纤维与非织造材料性能的关系纤维类型回潮率%(空气温度20，相对湿度65%)棉苎麻细羊毛桑蚕丝普通粘胶富强粘胶聚酰胺6聚酰胺66聚酯聚丙烯腈聚乙烯醇聚丙烯78213151789131512143.554.24.50.40.51.224.550 3、纤维的热学性能 第二章 非织造用纤维原料 2-2 纤维与非织造材料性能的关系纤 维 类 型 软化点（）熔点（）分解点（）玻璃化温度（）棉羊 毛蚕 丝聚酰胺6聚酰胺66聚酯聚丙烯腈 聚乙烯醇聚丙烯聚氯乙烯聚乙烯 180225235240190-240干态220230热水110118145-15090-100110-115 215253256 163-175200125-130150135150 280-300 310 47.658280.90908582二、纤维特性对非织造材料性能的影响规律(一)细度和长度 细度长度非织造材料强度(二)卷曲度 纤维卷曲度影响抱合力、弹性、压缩回弹性。(三)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。(四)表面光滑程度 影响强度，影响加工工艺性，如静电、针刺力等。(五)吸湿性 影响加工工艺性，如静电、粘合剂扩散等。第二章 非织造用纤维原料 2-2 纤维与非织造材料性能的关系纤维截面形状第二章 非织造用纤维原料 2-2 纤维与非织造材料性能的关系一、天然纤维与化学纤维的比较：多数化学纤维的物理机械性能高于天然纤维。天然纤维和部分化学纤维具有可降解性。化学纤维含杂少，可简化纤维准备工序。差别化、功能性的化学纤维可满足非织造材料的特殊要求。化学纤维细度、长度的一致性较好，并可按非织造生产工艺的要求进行控制。第二章 非织造用纤维原料 2-3 纤维选用的原则纤维原料对非织造材料性能的影响第二章 非织造用纤维原料 2-3 纤维选用的原则纤维类型积极作用消极作用聚酯变形回复性良好，热定型性良好，耐磨性强，弹性高，干湿强度高，快干，电绝缘性强。起球倾向大，易产生静电荷积聚，不耐碱。聚丙烯耐磨性好，变形回复性好，耐腐蚀性强，耐化学性好，防霉，价廉，比重小。易老化，不吸湿，染色困难。聚酰胺 干、湿强度高、耐沾污性好，快干，弹性高、耐磨性强。耐光度差，起球倾向大，不耐酸。聚乙烯醇有一定吸湿性，耐磨性强，强度高，耐碱性较强。染色较困难 聚丙烯腈弹性强，手感柔软，蓬松度好，日晒牢度高，耐磨性强，耐化学性强，保暖性强。易起球 粘胶纤维干强度高，悬垂性优良，吸湿性强，不起球，易清洁。湿强度低 棉耐磨性较强，干、湿强度较高，手感柔软，易粘合，吸湿性好。弹性差，变形回复性差，易折皱，纤维均匀性差。二、纤维选用的原则(一)非织造材料的性能要求 如强度、工作温度、老化性能、耐化学品性能、颜色等。(二)工艺与设备的适应性 包括气流成网、梳理机、热粘合工艺等。纤维静电电位序列：羊毛、聚酰胺、粘胶、棉、丝、醋酸纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、聚氯乙烯纤维、聚乙烯纤维、聚四氟乙烯纤维。静电电位差别大的纤维相混，可减少静电。(三)产品的成本 采用价值工程原理，以最小的成本实现产品的功能。第二章 非织造用纤维原料 2-3 纤维选用的原则三、按非织造材料的用途选择纤维原料 v 服装衬：聚酯，聚酰胺，粘胶v 保暖絮片：聚酯(中空，三维卷曲)，聚丙烯腈v 服装面料：聚酯v 人造毛皮：聚丙烯腈v 毛毯：羊毛，聚丙烯腈v 窗帘：聚酯v 地毯：聚酯，聚丙烯，聚酰胺v 墙布：聚酯v 卫生巾和尿片包覆布：聚丙烯，ES纤维，棉v 手术衣：聚丙烯，木浆纤维，粘胶v 绷带和敷料：棉，粘胶v 合成革基布：聚酯，聚酰胺v 内底革：聚酯，粘胶，聚氯乙烯纤维第二章 非织造用纤维原料 2-3 纤维选用的原则v 土工合成材料：聚酯，聚丙烯，聚酰胺，聚乙烯醇v 过滤材料：聚酯，聚丙烯，棉，耐高温纤维等v 吸油材料：聚丙烯，天然秸杆材料v 电器绝缘材料：聚酯，聚丙烯v 隔音材料：聚丙烯，聚乙烯醇，废纤维v 隔热材料：棉，粘胶，麻纤维，废纤维v 包装材料：聚乙烯，废纤维，聚酯，聚酰胺v 抛光材料：聚酰胺，麻纤维v 书籍布：聚酯，聚酰胺，聚乙烯v 造纸毛毯：聚酰胺，羊毛第二章 非织造用纤维原料 2-3 纤维选用的原则纤维的分类 一般分为以下三大类：(1)天然纤维 包括棉、木棉、椰壳纤维、甲壳质纤维、海藻纤维、苎麻、黄麻、亚麻、羊毛、丝等。(2)化学纤维 包括粘胶、聚酯、聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯腈及其它纤维。(3)无机纤维 包括玻璃纤维、碳纤维、金属纤维、陶瓷纤维、石棉纤维等。第二章 非织造用纤维原料 2-4 非织造常用纤维 一、聚丙烯纤维 定义：由聚丙烯熔融纺丝制得，又称丙纶，简写为PP。性能：断裂强度2.65.7cN/dtex，断裂伸长2080%，初始模量1835cN/dtex，密度为0.900.91g/cm3(相当聚酰胺的80%，聚酯的70%)，软化点140150，熔点163175左右，制成产品后比较厚实，干和湿强度好，耐磨性好，不起球，变形回复性好，耐化学品好，耐霉性好，绝缘性好，吸湿性极低，无毒性，表面虹吸作用强，不耐日晒。用途较广，如土工合成材料、地毯、手术衣、手术罩布、婴儿尿片和妇女卫生巾包覆材料、吸油材料、过滤材料、保暖材料、隔音材料、揩布等。第二章 非织造用纤维原料 2-4 非织造常用纤维 二、聚酯纤维定义：化学名称为聚对苯二甲酸乙二酯，又称涤纶，简写为PET或PES。性能：断裂强度4.25.7cN/dtex，断裂伸长3550%，初始模量2244cN/dtex，密度为1.38g/cm3，软化点235240，熔点256左右，变形回复性好，耐磨性好，弹性好，强力高，绝缘性好，易起球，易产生静电，耐酸不耐强碱，老化性能较好。非织造工艺中常用截面为圆形、三角形、扁带形、中空圆形等，通常适用于绝缘材料、保暖絮片、墙布、服装衬基布、屋顶防水材料、土工合成材料等。第二章 非织造用纤维原料 2-4 非织造常用纤维