干法非织造布课件-第十章 干法其它加固法非织造布.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,*,第十章 干法其它加固法生产非织造布,韩 玲,非织造材料与工程,西 安 工 程 大学,本章主要内容：,第一节 毡缩法,第二节 干法造纸技术,第三节 静电植绒技术,第一节 毡缩法,我们祖先利用毡缩法制造毡制品，如毡垫、毡帽、毡鞋、床毡、帐篷、蒙古包及工业用毡。,毡缩法就是利用动物毛的缩绒性而加工制造而成。,羊毛,一、动物纤维（羊毛）的结构特征,羊毛纤维的主要结构：表面有鳞片。且鳞片有定向性，使得其逆向和顺向具有不同的性能。,即羊毛纤维的表面摩擦性能,考察参数：摩擦系数、鳞片度和摩擦效应。,1.,摩擦系数,羊毛 逆鳞片摩擦系数为,0.15000.2900,顺鳞片摩擦系数为,0.11000.2300,2.,鳞片度,3.,摩擦效应：摩擦时，羊毛向着毛根方向运动的趋势，就是摩擦效应。,羊毛的,定向摩擦效应,。,越小，缩绒效果越差。,越大，缩绒效果越好,二、缩绒性,动物纤维具有上述特殊的表面效应，造成动物纤维的缩绒性，也就是毡缩性。,缩绒的好坏主要看产品的密实程度和紧密度。,一般逆鳞片与顺鳞片的摩擦系数越大，缩绒性越好。,三、缩绒工艺,包括,:,1.,含水量,毛网中需要加一定量的水，使得羊毛纤维刚性降低，定向摩擦效应会大于干羊毛，有利于缩绒。过多，缩绒性会降低。,2.,机械力,棒打、推压、挤、揉、搓等机械力都可以是羊毛缩绒。,机械力大，毡缩快，质地紧密；反之，亦然，产品软。,3.,温度：温度高，毡缩快。大于,50,度，毡缩明显。,4.,缩剂：加入表面活性剂，增加收缩率，加快毡缩。,工业上多用丝光皂液和纯碱配比。,但要控制,pH,值：,碱性范围：,pH,值增大，缩率增加，,910,宜；,酸性范围，,pH,值减小，缩率增大，,23,为宜。,四、毡缩产品,主要产品有：工业用毯,产品特点及应用：,产品有,良好的弹性,，可用于精密仪器、仪表及经不起冲击的零部件的防震和缓冲材料；,产品有,良好的毛细管作用,，可以存储油类，且能逐渐输出。用于飞机、汽车各种机械高速运转时轴承的润滑材料；,良好的过滤作用,，可用于空气、液体过滤。,其它应用：抛光、研磨材料、防尘防漏、隔音、隔热、密封材料、保暖材料和装饰擦了。,五、平面毡的加工,加工流程：,羊毛纤维 开松混合 梳毛 铺网,给湿 压缩 缩绒 中和 脱水 烘毡烫毡 裁毡,压缩：对已经铺好且已经给湿的毛网，进行加热、压缩、摩擦，达到初缩。,缩绒应该根据产品类型进行：,轻缩（面积缩小,4%10%,密度在,0.3kg/m,2,）或重缩（面积缩小,15%25%,密度在,0.3kg/m,2,以上）,平缩的效果与次数有关。平缩次数越多，产品越硬密。,春缩机，生产高密、高强产品时用。,六、礼帽的加工,流程：,原料 精梳短毛经炭化、烘干、打炭处理 加油水和毛 梳理 小梳理机梳理 成坯 再拉坯 浸胶（虫胶）模压 缝带、钉眼 成品,第二节 干法造纸技术,一、概述,干法造纸是用空气作为纤维的载体，在成形网上形成纤维薄层，再用粘合剂粘合成纸的一种特殊的,造纸,方法。,技术分类：,方法一：干法梳理方式,1931,年，前苏联两位造纸工程师，借助棉纺行业的梳棉机等设备，以棉花为原料研制成功了当时本国急需的特种纸。其技术动机是,:,解决湿法造纸的产品无法满足特殊部门,(,军工、电气,),的使用需要，而并不是为了“节省用水”，或者是防治“环境污染”等问题。为了区别这种方法与传统的造纸方法,(,生产中需要使用大量的水,),之不同，取名为“干法造纸”。只适用于长度,20mm,以上的纤维，推广较困难。,第二种方法,：,气流法,+,热粘合或者化学粘合（最常用）,20,世纪,50-60,年代，丹麦、芬兰、日本发明了“气流法”，它是以木浆、绒毛浆、化学短纤维、玻璃纤维等为原料，利用空气风送，低真空抽吸，气流沉降成形，胶乳,(,或热熔,),粘合，热风穿透干燥等技术而制成了多种多样的“干法纸”。这种方法的专利很多，特别是设备制造方面，丹麦占有很大的优势。,第三种方法：“气动成形法生态纯净无水造纸工”，简称“气动法”,即,20,世纪,70,年代，前苏联发明了“气动法”。据报道，它是把纸浆纤维通过高速气流,(,空气,),装置，使它们完全分散，并能形成均匀的纸页。巧妙的是，在成纸过程中喷人少量水,(1%,以下,),，以气态存在于纤维间生成结合水，在一定的温度和压力下，形成氢键，而不需要任何粘合剂。这样一来，便可以达到与湿法造纸相同的纸页强度。,干法造纸用原料,木浆纤维（绒毛浆纤维）或纤维素绒毛浆粕,辅料：粘合剂,(,如乳胶,),、合成纤维,(,如聚乙烯,/,聚丙烯和聚乙烯,/,聚酯双组分纤维,),、超吸收粉末,(SAP),或超吸收纤维,(SAF),、粉末添加剂,(,如防臭剂,),。,绒毛浆纤维与普通木浆纤维的区别：,含水量：绒毛浆少，木浆非常大；,产品性能变化：绒毛浆小，木浆大,生产残留物：木浆污染大，残留物多。,生产成本：绒毛浆低，木浆高,工艺流程：,木浆纤维热熔纤维气流成网热粘合加固非织造材料,木浆纤维气流成网喷洒粘合剂烘燥非织造材料,木浆纤维,(,气流成网,),常规纤维,(,梳理成网,),水刺加固烘燥非织造材料,第二节 干法造纸技术,成网过程：,（）粉碎：将纤维或木浆板粉碎,（）成网,（）压缩：热风粘合需要步压缩,（）热烘或热轧,（）后处理轧光,干法造纸非织造布粘合工艺,(1),乳胶粘合。把液体乳胶喷洒在网上,并渗透到网层里面,然后放置到烘箱里烘干固化。,(2),热熔粘合。利用烘箱加热,使双组分合成纤维或其他纤维或纤维网中含有的组分物质互相熔合粘结。,(3),复式粘合。该方法是热熔粘合法的改进,热粘合是主要的粘合方法,并结合喷洒粘合,在纤维网的一面或两面喷洒粘合剂,这种方法主要可使产品绒尘减少。,(4),氢键结合。纤维素纤维含有一定的水分,不需要化学助剂或加热,通过机械压缩就可形成氢键结合而获得高密度纤维网。这种工艺无需烘箱,干法造纸产品粘合法特点：,.,乳胶粘合,(LBAL),：绒尘控制好、拉伸强力高,但柔软性与蓬松性差。,.,热粘合,/,复式粘合,(TBAL/MBAL),：最突出的优点是柔软性、蓬松性、渗透率和吸收性好。很好的柔韧性,还有产品定量、密度及组分范围大等优点。,.,氢键结合,(HBAL),：产品的悬垂性、渗透率和吸收性非常好,但拉伸性差,产品应用时绒尘多,产品定量范围有限,不能提供开放的结构。,1,木浆供料机,2,粗浆机,3,解纤机,4,成网装置,5,粘合剂添加装置,6-,干燥部,7,活性炭添加装置,8,卷取部,1,加湿器,2,撕碎机,3,热交换器,4,对流式干燥设备,5,风机,6-,分散机,7,风机,8,喂料机,9,成形器,10,网部,11,调压缸,12,热压辊,13,对流辐射干燥器,14,卷取机,风干纤维原料在加湿器,1,中用蒸汽调湿，然后在撕碎机,2,中打散成颗粒状后，送入对流式干燥设备,4,中，用来自热交换器,3,的干热空气加热干燥，并使纤维悬浮。空气经风机,5,排空。纤维在分散机,6,中进一步分散悬浮，在,7,和,8,中完全悬浮分散，其中的,8,相当于湿法造纸中的流浆箱。为了保证纤维间形成氢键，在,8,中还可以加入一定量的蒸汽。纤维借助高速流动的空气在成形网上成形。从风机,15,排出的是使用后的过程空气，相当于网下白水。,11,是调压缸，纸页经热压辊,12,热压后进入对流辐射干燥器,13,中，进一步干燥后在,14,上卷取。,气动成形法生态纯净无水造纸工艺,优点,:,(1),生产过程不需要水,或只要很少的水。,(2),不产生污染物,比如废水。,(3),对大气无污染。,(4),能耗比传统造纸低,23,倍。,(5),设备与生产过程简单,投资成本可低,45,倍。,国产干法造纸机,第三章 非织造成网工艺和原理,3-4,气流成网,典型的干法造纸生产线,丹麦的,Dan-Web,该生产线由丹麦的,Dan-Web,公司开发的。由木纤维制取的浆粕板,A,经粉碎机,C,中的高速回转钢锤打击粉碎，粉碎的木浆纤维从筛网小孔中漏出，经气流输送到成网机,D,；,同时热熔纤维也经纤维开松机,B,开松后也由气流输送到成网机,D,。,成网机是由两只金属园网滚筒、成网帘、以及位于成网帘下方的抽吸装置组成。金属圆网滚筒内有一根回转轴，轴上装有许多条状金属打手，其转动方向与园网滚筒转向相反，木浆纤维和热熔纤维从园网滚筒一侧由气流输入，在高速回转的打手作用下，再次被开松成单纤维状态，在成网帘下方抽吸装置对圆网滚筒产生自上而下的气流作用下，将单纤维吸出圆网滚筒，凝集到成网帘上，形成纤网。,Dan-Web,生产线上配置了四套成网机，由四层纤网叠合形成最终的纤网。,第三章 非织造成网工艺和原理,3-4,气流成网,Dan-Web,干法造纸生产线,第三章 非织造成网工艺和原理,3-4,气流成网,Dan-Web,干法造纸气流成网单元,干法造纸产品,目前干法造纸非织造布在全球广泛应用于,卫生用品与擦拭用品,。,工业擦拭用纸广泛地用来擦拭精密的光学仪器镜头,如照相机镜头、摄像机镜头等,;,还可以用来擦拭微机芯板、各种电路板等,不会对被擦拭物造成损坏。,干法造纸产品,干法造纸非织造布用于卫生产品的主要优势是,:,可以生产更薄、吸收性更好的产品,满足全球市场的要求,;,芯层设计的高灵活性,;,良好的保持性与高渗透性。,第三节 静电植绒技术,一、静电植绒原理,静电植绒的原理：在静电场作用下绒毛产生极化和驻极而带电，带电绒毛经转动，振动，平动等复杂运动，利用异性相互吸引的静电效应进行植绒。,由于经过一定电着处理的绒毛最后，做直立定向运动，依靠电场力而植入混有粘合剂的基材表面。,二、静电植绒工艺流程及分类,植绒工艺流程大体如下：进料,涂刮粘合剂,静电植绒,焙烘,刷毛,后整理,成品。,1.,涂粘合剂，也称印花,一般采用喷涂、刮涂等方法,2.,植绒：关键工艺参数,注意以下几点：,（,1,）为了使绒毛箱中储绒量保持均匀，应自动添绒为适宜；,（,2,）植绒根部设,2,个植绒箱，必须调整好速度和洒绒量；,（,3,）必须保持网状电极板的振动频率,3.,干燥和烘培：注意热空气的清洁程度和速度。,4.,清刷：避免静电，植绒产品应有定的湿度控制。,刷子的方向必须与成品的输出方向相反。,根据不同的产品，选择适当的植绒方式，一般分为两种：,1,箱式植绒：,视被植绒产品的大小形状做植绒箱，将绒毛放置在箱中，接通电源，这样植绒箱内形成了一个高压电场，被植绒产品从植绒箱一端送入箱内，经三到五秒钟的时间，即植绒完毕。然后从箱体另一端走出。形成连续流水线式植绒。,2,喷头式植绒,接上电源，通过植绒机产生的数万伏的高压静电，并输出到工作喷头内，喷头中的彩色绒毛，在喷头中带上了负电荷，然后在被植物体表面涂上粘胶剂，移动喷头靠近被植物体，是喷头面与被植物体表面形成一个静电场，彩色绒毛在静电高压电场的作用下受被植物吸收，从喷头中飞到被植物体表面被垂直植在涂有胶粘剂的物体表面上,三、植绒注意点,静电植绒的原理虽然比较简单，但静电植绒的技术要求把电学，化学，纺织材料学，机械四方面的技术有机结合起来，才能加工出独特的植绒产品。,静电植绒产品的质量：主要取决于原料，工艺和后整理加工,。,（,1,）绒毛的选择,，制备及电着处理成为影响植绒产品档次的,第一要素,。,只有长度和细度均匀，比例适当，含水量适当，染色均匀，飞升分散性好，具有一定导电性能的绒毛才能生产出高品质的产品。,（,2,）粘合剂的品种,，粘度直接关系到植绒牢量和效果，因此,必须严格控制粘合剂的粘度，上浆量，使之处于理想状态,。,（,3,）烘培时间和温度,植绒后焙烘的目的是使绒毛，粘合剂和基布牢固结合，,过高的温度和太长的时间会使粘合剂老化，温度和时间不够又固化不良，降低植绒产品的耐磨牢度。,因此,焙烘温度和时间的控制对植绒牢度异常重要,。,（,4,）后加工整理,：不但可以,提高产品的附加值,，而且可以,赋予,植绒产品,各种特殊功能，扩大其应用领域,。,四、静电植绒的现状及发展趋势,目前德国，日本，意大利，美国等国在植绒产品深加工方面处于领先地位。而我国的静电植绒业是在,20,世纪,70,年代兴起的。,80,年代，我国静电植绒行业进入大发展时期，植绒企业从,70,年代的十几家发展到目前的几百家，拥有植绒流水线,400,多条，并在浙江绍兴和福建石狮等地形成了颇具规模的静电植绒专业市场。我国植绒行业经过近,40,年的发展，无论是从原料还是机械都有较大进步，植绒工艺日趋成熟。随着高新技术的发展，新纤维的不断开发，绒毛品种来源日趋广泛。,在目前的市场环境下，植绒产品在世界范围内的一个重要趋势是向产业植绒发展，如绝缘材料，隔音材料，防污防蚀材料等都是一些重要的产业植绒的发展方向。,五、静电植绒产品及应用,1.,纺织服装用植绒产品,2.,装饰用,3.,产业用,4.,无底布植绒产品,5.,植绒产品的其它应用,（,1,）植绒盖被,（,2,）植绒浸塑手套,（,3,）会议、办公用植绒革,（,4,）鞋用面料植绒产品,（,5,）各种植绒工艺品,（,6,）超细纤维静电植绒产品,具有手感好、透气好、绒毛弹性好等特点。,超细纤维广泛应用于：,（,a,）生产各类仿麂皮绒,（,b,）生产服装装饰用高档面料,（,c,）生产高级擦布：除尘性高、吸水性好，能消除静电等优点,七、植绒技术的其它问题,（一）、植绒密度的控制,1.,植绒量和植绒时间：植绒量随植绒时间增加而增加。,2.,植绒量和外加电压：临界电压越高，只有当外加电压超过临界电压时，植绒才能开始。,当植绒时间和植绒极距一定时，植绒量随着外加电压的增大而增大。,3.,植绒量与极距,外加电压不变时，植绒量随着两极之间的距离增大而减少，且减少的速度逐渐趋缓。,（二）植绒产品柔软性的提高,1.,绒毛染色：染色时，添加柔软剂。,2.,植绒过程中粘合剂的刮层：使胶层柔软，加入柔软剂。,3.,植绒产品的后整理：对产品进行柔软处理。,第十章 作 业,1.,简述缩绒的主要原理，举例说明利用缩绒原理可以生产的非织造产品。,2.,缩绒工艺包含那些基本参数，在毡缩产品设计中应该如何控制这些参数？,3.,干法造纸技术有那些？,4.,干法造纸的粘合技术的分类及其特点。,5.,静电植绒的原理是什么？,.,静电植绒产品质量的因素有那些？,