水刺加固工艺与原理-课件

第一节 概述第二节 水刺加固原理 第四节 水刺工艺与产品性能第五章第五章水刺加固原理水刺加固原理重点重点水刺加固工艺水刺加固工艺 非织造布非织造布 NonwovenNonwoven 第五章 水刺加固工艺与原理 Nonwoven第三节 水刺工艺过程与设备(书书85859999页页)用许多极细的高压水流对纤网进行用许多极细的高压水流对纤网进行垂直喷射，使纤网因部分纤维相互缠结而得垂直喷射，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到加固，它是这种非织造布加固方法或产品的名称。的名称。水刺法非织造布？水刺法非织造布？Nonwoven 又称又称又称又称 “射流喷网法射流喷网法”“无针针刺法无针针刺法”“喷水成布法喷水成布法”“水力缠结法水力缠结法”“水力喷射法水力喷射法”非织造布非织造布 NonwovenNonwoven 第五章 水刺加固工艺与原理起步于起步于起步于起步于20202020世纪世纪世纪世纪70707070年代中期，年代中期，年代中期，年代中期，85858585年工业化生产。年工业化生产。年工业化生产。年工业化生产。一、发展和现状一、发展和现状 非织造布纤网加固方法的发展：非织造布纤网加固方法的发展：非织造布纤网加固方法的发展：非织造布纤网加固方法的发展：第一代包括：针刺法、缝编法、化学粘合法第一代包括：针刺法、缝编法、化学粘合法第一代包括：针刺法、缝编法、化学粘合法第一代包括：针刺法、缝编法、化学粘合法 第二代包括：热轧法、纺粘法第二代包括：热轧法、纺粘法第二代包括：热轧法、纺粘法第二代包括：热轧法、纺粘法 第三代包括：水刺法、超声波法等。第三代包括：水刺法、超声波法等。第三代包括：水刺法、超声波法等。第三代包括：水刺法、超声波法等。94949494年海南欣龙无纺布厂引进第一条水刺生产线。年海南欣龙无纺布厂引进第一条水刺生产线。年海南欣龙无纺布厂引进第一条水刺生产线。年海南欣龙无纺布厂引进第一条水刺生产线。至至至至2003200320032003年底达到年底达到年底达到年底达到70707070余条生产线。余条生产线。余条生产线。余条生产线。非织造布非织造布 第五章第五章 第一节第一节 概概 述述 Nonwoven二、生产及产品特点与用途二、生产及产品特点与用途 1.1.特点特点（1 1）所用纤维范围广。）所用纤维范围广。（2 2）纤维柔性缠结）纤维柔性缠结,不易被损伤，产品强力高。不易被损伤，产品强力高。（3 3）产品卫生性好，无污染，用后可回收利用。）产品卫生性好，无污染，用后可回收利用。（4 4）产品外观、性能最接近传统纺织品，应用面广。）产品外观、性能最接近传统纺织品，应用面广。（5 5）产品有良好的手感、柔软性、悬垂性，透气性，高吸湿性。）产品有良好的手感、柔软性、悬垂性，透气性，高吸湿性。（6 6）可与多种材料组合，制成复合基布或材料等。）可与多种材料组合，制成复合基布或材料等。（7 7）生产流程长、占地面积大、设备复杂、水质要求高、能耗大。）生产流程长、占地面积大、设备复杂、水质要求高、能耗大。非织造布非织造布 第五章第五章 第一节 概概 述述 Nonwoven医疗卫生保健用医疗卫生保健用 非织造布非织造布 第五章第五章 第一节 概 述 Nonwoven2.2.主要用途主要用途二、生产及产品特点与用途二、生产及产品特点与用途个人卫生用个人卫生用 Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第一节第一节 概概 述述居家用居家用 Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第一节第一节 概概 述述服装用服装用 Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第一节第一节 概概 述述休闲旅行体育用休闲旅行体育用 Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第一节第一节 概概 述述工业产业用工业产业用 Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第一节第一节 概概 述述 当多股、高压集束的极细水流垂当多股、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网得到加固，形成具有一定强度的湿态非织造布。湿态非织造布。基本工作原理基本工作原理 非织造布非织造布 第五章第五章 第二节 水刺加固原理 Nonwoven示意图示意图一、常见水刺法工艺流程一、常见水刺法工艺流程 B.纤维原料纤维原料纤维原料纤维原料开松混和开松混和开松混和开松混和梳理梳理梳理梳理杂乱成网杂乱成网杂乱成网杂乱成网预湿预湿预湿预湿正反水刺正反水刺正反水刺正反水刺 脱水脱水脱水脱水烘燥（烘燥（烘燥（烘燥（后整理）后整理）后整理）后整理）卷取卷取卷取卷取 水处理循环系统水处理循环系统水处理循环系统水处理循环系统 A A A A.纤维原料纤维原料纤维原料纤维原料开松混和开松混和开松混和开松混和梳理梳理梳理梳理交叉铺网交叉铺网交叉铺网交叉铺网（牵伸）（牵伸）（牵伸）（牵伸）预湿预湿预湿预湿正反水刺正反水刺正反水刺正反水刺脱水脱水脱水脱水烘燥（烘燥（烘燥（烘燥（后整理）后整理）后整理）后整理）卷取卷取卷取卷取 水处理循环系统水处理循环系统水处理循环系统水处理循环系统 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备 Nonwoven Nonwoven水刺非织造布生产线示意图水刺非织造布生产线示意图水刺法工艺流程水刺法工艺流程 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备1.1.纤维成网纤维成网 纤网定量纤网定量:一般卫生材料为（一般卫生材料为（25258080）g/mg/m2 2 厚的可达厚的可达300g/m300g/m2 2纯棉纤网：不低于纯棉纤网：不低于30 g/m30 g/m2 2 Nonwoven一、常见水刺法工艺流程一、常见水刺法工艺流程 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备2.2.预湿预湿目的目的：压实蓬松纤网；压实蓬松纤网；排除纤网中空气；排除纤网中空气；使纤网能有效吸收水射流能量。使纤网能有效吸收水射流能量。方式方式：（1）双网夹持式双网夹持式；（2）带孔滚筒与输网帘夹持式带孔滚筒与输网帘夹持式。Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备（1 1）双网夹持式）双网夹持式 脱水箱脱水箱 预湿水刺头预湿水刺头 Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备可减少纤网意外伸长，有效压缩、润湿蓬松纤网。可减少纤网意外伸长，有效压缩、润湿蓬松纤网。（2 2）带孔滚筒与输网帘夹持式）带孔滚筒与输网帘夹持式 能迅速、充分润湿纤网，但控制、压缩效果能迅速、充分润湿纤网，但控制、压缩效果不如双网夹持式。不如双网夹持式。脱水箱脱水箱 带孔滚筒带孔滚筒 Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备3.3.水刺加固方式水刺加固方式（1 1）平板（平网）水刺加固）平板（平网）水刺加固 特点特点：机构简练、维护保养方便，占地面积大；机构简练、维护保养方便，占地面积大；水射流反弹作用没有转鼓强；水射流反弹作用没有转鼓强；导辊导辊传动方式不适合高速。传动方式不适合高速。Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备（2 2）转鼓水刺加固）转鼓水刺加固 特点特点：设备占地面积小，纤网缠结效果好。：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。不适合加工不同外观效果产品。Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备转鼓水刺加固转鼓水刺加固 Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备（3 3）转鼓与平网相结合的水刺加固）转鼓与平网相结合的水刺加固 扬长避短，发挥各自的优势。扬长避短，发挥各自的优势。通常先为转鼓式，最后为平网式。通常先为转鼓式，最后为平网式。Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备4.4.脱水脱水 目的目的：（1 1）及时除去纤网中的滞留水，以免影响下道）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；水刺时的缠结效果；（2 2）有利于降低烘燥能耗。）有利于降低烘燥能耗。脱水箱脱水箱：均利用真空吸水。：均利用真空吸水。Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备5.5.烘燥烘燥主要方式：主要方式：烘缸式烘缸式烘燥；烘燥；热风穿透式热风穿透式烘燥。（常采用）烘燥。（常采用）Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备烘烘缸缸式式烘烘燥燥 由多组烘缸组成，间歇式烘干，干燥效率较低。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。多组烘缸分段控温，产品表面平整。Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备热风穿透式烘燥热风穿透式烘燥 特点：烘燥特点：烘燥效率高效率高，产品，产品柔软柔软，外观结构保持性较好外观结构保持性较好。结构形式：结构形式：单鼓单鼓 双鼓双鼓 多鼓多鼓 Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备二、对纤维、纤网和工艺用水的要求二、对纤维、纤网和工艺用水的要求1.1.对纤维的要求对纤维的要求（1 1）弹性模量低）弹性模量低 （棉、粘胶、涤纶、芳纶？）（棉、粘胶、涤纶、芳纶？）（2 2）纤维细）纤维细 （一般（一般1.31.31.67dtex1.67dtex）（3 3）长度适中）长度适中（一般（一般202060mm60mm）（4 4）卷曲度适当）卷曲度适当（5 5）纤维光洁适当）纤维光洁适当 Nonwoven应根据产品的使用性能和降低加工成本考虑选择合适的纤维应根据产品的使用性能和降低加工成本考虑选择合适的纤维 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备2.2.对纤网的要求对纤网的要求 可可以以干干法法成成网网（梳梳理理、气气流流、铺铺叠叠），也也可可湿湿法法成成网网，还还可可以以是是纺纺丝丝成成网网或或熔熔喷喷成成网。网。纤网定量一般为纤网定量一般为（2020200200）g/mg/m2 2。Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备3.3.对工艺用水的要求对工艺用水的要求 清清洁洁、干干净净、软软水水，少少含含金金属属离离子子，特别是钙离子及其它杂质。特别是钙离子及其它杂质。pH pH值值:6.56.57.57.5 Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备三、水刺加固的工艺要求三、水刺加固的工艺要求1.1.水刺装置水刺装置 Nonwoven 长长的的矩矩形形中中空空梁梁，梁梁的的下下方方是是一一根根长长形形薄薄钢钢片片，其其上上开开有有1 13 3排排相隔间距很小的细孔。相隔间距很小的细孔。（1 1）水刺头的结构）水刺头的结构 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备JETLACE2000JETLACE2000水刺加固系统的水刺头水刺加固系统的水刺头 Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备FleissnerFleissner公司公司AquajetAquajet水刺加固系统的水刺头水刺加固系统的水刺头一般开孔数：一般开孔数：一般开孔数：一般开孔数：单排：单排：单排：单排：8 248 24孔孔孔孔/cm/cm；双排：双排：双排：双排：16361636孔孔孔孔/cm/cm；三排：三排：三排：三排：24482448孔孔孔孔/cm/cm。非织造布非织造布 第三章第三章 第三节 水刺法加固 Nonwoven喷水孔孔径与排列喷水孔孔径与排列 喷水孔直径：喷水孔直径：（0.080.080.150.15）mmmm双排间距：双排间距：1.2mm 1.2mm。Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备（2 2）水刺头数与水压）水刺头数与水压正反两面配置，每个水刺头水压均可单独调节。正反两面配置，每个水刺头水压均可单独调节。常见配置：四上常见配置：四上/四下、五上四下、五上/五下。五下。常用压力：常用压力：3 315Mpa15Mpa，压力由后至前逐步增加，多为压力由后至前逐步增加，多为低低高高低低。Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备（3 3）水刺头的排列方式）水刺头的排列方式 平面（平网）式平面（平网）式:水水刺刺头头在在一一个个平平面面，下下面面托托持持网网帘帘也也是是平平面面运运动。动。Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备圆周（圆网）式圆周（圆网）式：水水刺刺头头沿沿着着一一个个托托持持吸吸风风（负负压压）滚滚筒筒排列排列。Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备2.2.输网帘输网帘(托网帘托网帘)重要重要功能功能：（1 1）输送和托持纤网。）输送和托持纤网。（2 2）有效滤水，并有利于水柱的反弹。）有效滤水，并有利于水柱的反弹。（3 3）不同的编织结构，形成不同产品外观。）不同的编织结构，形成不同产品外观。Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备各种托网帘结构各种托网帘结构 Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备各种托网帘结构各种托网帘结构 Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备托网帘结构与纤网外观结构效果托网帘结构与纤网外观结构效果 Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备托网帘结构与纤网外观结构效果托网帘结构与纤网外观结构效果 Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备 水刺非织造材料水刺非织造材料的各种外观结构效果的各种外观结构效果 Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备3.3.水过滤循环处理系统水过滤循环处理系统 主要由水的过滤、循环、增压、回收等装置组成主要由水的过滤、循环、增压、回收等装置组成。Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第三节 水刺工艺过程与设备（影响产品质量的主要因素）（影响产品质量的主要因素）1.1.纤维强度纤维强度材料强度材料强度2.2.弯曲模量弯曲模量 纤维缠结纤维缠结 3.3.细度细度 纤维缠结纤维缠结4.4.长度长度 纤维缠结纤维缠结5.5.扁平扁平截面截面比园截面有更好的纤维缠结效果比园截面有更好的纤维缠结效果6.6.纤维纤维卷曲度卷曲度水刺时纤维缠结度水刺时纤维缠结度产品蓬松度产品蓬松度、强度强度7.7.油剂油剂不利于水过滤不利于水过滤二、成网方式二、成网方式 成网方式不同，产品的纵横强力比不同。成网方式不同，产品的纵横强力比不同。非织造布非织造布 第五章第五章 第四节 水刺工艺与产品性能 Nonwoven产品强度产品强度一、纤维原料对工艺和产品性能的影响一、纤维原料对工艺和产品性能的影响 三、水刺工艺参数的影响三、水刺工艺参数的影响1.1.水刺压力水刺压力 水压水压、水刺头数量、水刺头数量产品强度产品强度 （水压超过一定范围后水压超过一定范围后产品强度增加趋于平缓）产品强度增加趋于平缓）水压、水流量水压、水流量产品网眼清晰产品网眼清晰2.2.水刺距离水刺距离材料强度材料强度3.3.喷水孔直径喷水孔直径、排列密度排列密度产品外观产品外观4.4.水刺装置排列水刺装置排列方式方式 圆周式比平板式的产品最终横向强力圆周式比平板式的产品最终横向强力303040%40%。5.5.生产速度生产速度产品强度产品强度6.6.不同托网帘结构不同托网帘结构不同外观结构效果不同外观结构效果 7.7.水质水质影响产品质量。影响产品质量。Nonwoven 非织造布非织造布 第五章第五章 第四节 水刺工艺与产品性能