第三章 短纤维成网工艺和原理 非织造课件.ppt

第三章 短纤维成网工  艺和原理 非织造材料生产系统中的短纤维成网工艺指的是干法成网(Dry Laid Process)和湿法成网(Wet Laid Process)工艺。 干法成网是相对于湿法成网而言的，指的是在干态条件下将纤维制备成纤网； 湿法成网是指纤维悬浮在水中呈湿态状况下，采用造纸方法成网。 非织造材料生产的工艺流程通常为： 纤维原料→成网前处理→成网→加固→后处理→成卷 纤网是非织造加工过程中最重要的半制品，纤网质量如单位面积质量偏差、不匀率、纤维的配比、配色以及纤维的排列方向等，直接影响非织造材料最终成品的外观、结构、性能以及用途。纤网均匀度、纤网面密度和纤网结构是评定纤网类别和质量的三个基本要素。 纤网均匀度是评定纤网品质的指标，是指纤维在纤网中分布的均匀程度。通常用纤网不匀率(CV值)来表征纤网的均匀度。 纤网面密度指标用于区分纤网类别，如低面密度纤网形成的薄型非织造材料、高面密度纤网形成的厚型非织造材料等。纤网面密度是指纤网中所含纤维的质量，用单位面积纤网质量(g/m^2)来表示。 纤网面密度控制： (1)维持纤网面密度在规定的范围之内； (2)尽可能减少面密度偏差的变化范围。 控制纤网面密度，意味着控制原材料成本和提高纤网质量。 纤网结构的基本指标是指纤维在纤网中的排列方向，一般以纤维定向度来表示。如图 纵向排列(MD方向) ：纤维排列顺着机器输出方向； 横向排列(CD方向) ：顺着垂直于机器输出方向排列； 杂乱排列：纤维沿纤维网各个方向排列。 杂乱度：沿纤网各个方向排列的纤维数量均匀程度。杂乱度越高表示纤维沿各方向分布越均匀。 各向异性：纤网各个方向的物理机械性能差异很大(定向度高的纤网) 各向同性：纤网各个方向的物理机械性能非常相似(杂乱度高的纤网) 通常用非织造材料的纵向和横向断裂强力的比值来判断纤网的定向度或杂乱度。 MD:CD1或1，则纤网的定向度高； MD:CD≈1，则纤网的杂乱度高。 也可以进一步测定纤网其它方向(30 °,45 ° ,60 °)的断裂强力来进一步表征纤网的杂乱度。 纤网结构对最终非织造材料制品的物理性能和力学性能有直接影响： 各向异性：定向度高的纤网制取的成品，其各方向的力学性能具有差异很大的特性； 各向同性：杂乱度高的纤网制得的成品，其各方向的力学性能具有非常相似的特性。 干法成网技术涉及两道工序，(1)纤维准备；(2)纤网制备。 一、成网前准备 纤网生产的准备工序指的是纤维的前处理加工，良好的准备工序是保证纤网质量的必要条件。干法成网加工中的准备工序，主要包括纤维的混合、开松及施加必要的油剂。 1.配料成分的计算： 采用整包纤维混合时，配料成分可按质量用下式计算： 采用秤见重量混和时，秤见重量可用下式计算： 某种纤维秤见重量(kg)=混料纤维总重量(kg)×某种纤维配料成份(%) 2.油剂的施加： 准备工序中添加油剂目的是减少纤维间的摩擦和增加含湿量，防止纤维产生静电，以达到加柔、平滑而又有良好抱合性的要求。油剂的组成成分中一般包含润滑剂、柔软剂、抗静电剂和乳化剂等。 3.混合与开松： 混合与开松工艺是将各种成分的纤维原料进行松解，使大的纤维块、纤维团分解，同时使原料中的各种纤维成分获得均匀的混合。要求是混合均匀、开松充分并尽量避免损伤纤维。 可供混合、开松的设备种类很多，必须结合纤维线密度、纤维长度、含湿量、纤维表面形状等因素来选择混合与开松设备。设备选定后，还要根据纤维特性及对混合、开松的要求考虑混合、开松道数、工作元件的调整参数(如隔距、速比等)。 4.开松混合工艺流程： ⑴成卷方式的开松混合工艺路线： 这一配置属间断式生产工艺流程，生产线由圆盘式抓棉机、开松机、棉箱以及成卷机组成。这种配置比较灵活，适用于同种原料、多品种非织造材料产品的生产要求，其加工的纤维范围为1.67～6.67 dtex，长度38～65 mm。 ⑵称量式开混联合工艺路线： 属连续生产的工艺流程，生产线由抓棉机、回料输送机、称量装置、开松机、棉箱以及气流配送系统组成。这种工艺流程适用于加工的纤维范围为1.67～16.5 dtex，长度38～65 mm。 5.开松、混合设备 ⑴多仓混合机： 典型的多仓混合机采用“横铺直取”方法，其原理是：气流将纤维送入多个直立储存槽中，在气流压缩下，经90°的转向形成多个水平纤维层，水平前进的纤维层被斜帘上的角钉垂直抓取进入储存箱，这种方式称作“直放横铺，横铺直取”，使纤维获得均匀混合。 ⑵精开松机： 精开松机用于对纤维的进一步开松。通过气流接受已经预开松