非織造作業(yè)及答案

第一次作業(yè)1.預針刺機的送網(wǎng)機構(gòu)有何作用？列舉幾種常見類型。答：針刺機的機型不同，送網(wǎng)機構(gòu)也不相同，一般預針刺機對其送網(wǎng)機構(gòu)要求較高。因為喂入預針刺機前的纖網(wǎng)高度蓬松而且纖維的抱合力很小，送網(wǎng)機構(gòu)可以為保證纖網(wǎng)順利喂入針刺機，不產(chǎn)生擁塞，起著遞送纖維的作用。送網(wǎng)機構(gòu)有壓網(wǎng)羅拉式、壓網(wǎng)簾式、雙滾筒式。

2.繪制針刺原理圖，并說明針刺原理。答：非織造針刺加固的基本原理是：用針頭為三角形(或其它形狀)且棱邊帶有鉤刺的針，對蓬松的纖網(wǎng)進行反復針刺。當成千上萬枚刺針刺入纖網(wǎng)時，刺針上的勾刺就帶住纖網(wǎng)表層和里層的一些纖維隨刺針穿過纖網(wǎng)層，使纖維在運動過程中相互纏結(jié)，同時由于摩擦力的作用和纖維的上下位移對纖網(wǎng)產(chǎn)生一定的擠壓，使纖網(wǎng)受到壓縮。刺針刺人一定深度后回升，此時因鉤刺是頃向，纖維脫離鉤刺以近乎垂直的狀態(tài)留在纖網(wǎng)內(nèi)，猶如許多的纖維束“銷釘”釘人了纖網(wǎng)，使已經(jīng)壓縮的紆網(wǎng)不會再恢復原狀，這就制成了具有一定厚度、一定強度的針刺非織造材料。

3.有哪些力可用于纖網(wǎng)纏結(jié)？（至少兩種）蒸汽力：讓蒸汽通過一個裝置高速噴射到纖網(wǎng)上，以達到使纖維纏結(jié)的目的。水力：將高壓微細水流噴射到一層或多層纖網(wǎng)上，使纖維纏結(jié)在一起。牽伸力：刺針穿過纖網(wǎng)勾住纖網(wǎng)維，使纖維相互纏結(jié)。第二次作業(yè)橢圓型針刺機的工作原理和產(chǎn)品特點。橢圓型針刺機不僅可用于高速紡絲成網(wǎng)的纖網(wǎng)進行預針刺，而且可以用于通常的預針刺和修面針刺。Dilo公司的橢圓型針刺機針刺頻率3000次/min時，針刺速度可以達到150m/min,針刺水平動程可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍為0~0.1mm。針梁的橢圓形運動可使刺針與纖網(wǎng)同步移動，避免了這些缺陷，除了可獲得高車速之外，還可大大減少牽伸和針眼尺寸，改善針刺產(chǎn)品的表面平整性，減少縱橫向牽伸和斷針現(xiàn)象?；⌒吾槹遽槾虣C的工作原理和產(chǎn)品特點。纖網(wǎng)進入針刺機后便受到不同方向的針刺，先受到右傾斜地斜向針刺，隨著剝網(wǎng)板、托網(wǎng)板弧線的變化，又受到垂直針刺，最后受到左傾的斜向針刺。因此在一道針刺過程中，纖網(wǎng)與刺針運動方向的角度是變化的，即纖網(wǎng)會在不同方向受到針刺，使纖網(wǎng)得到更加充分的加固，提高了針刺效率?；⌒吾槾虣C的產(chǎn)品纖維損傷小、由于產(chǎn)品中“纖維銷釘”在不同方向的配置，可改善產(chǎn)品性能。第三次作業(yè)刺針選擇細到粗再到細的原因。當數(shù)臺針刺機組成針刺生產(chǎn)線時，為了減少針刺產(chǎn)品表面的針痕現(xiàn)象，刺針針號選用的一般原則為“細——粗——細”。即預刺針刺機的刺針針號選擇可以略大，以使纖網(wǎng)在較緩和的刺針作用下壓縮加固。而主刺針刺機按“先粗后細”的順序選用刺針，以減少針刺非織造材料表面的針痕。

2、刺針的類型和基本結(jié)構(gòu)特點。常見的刺針針形（根據(jù)針葉橫截面形狀）有三角形刺針、叉形刺針、十字星形刺針、錐形刺針和水滴形刺針。刺針針形的選擇和生產(chǎn)的產(chǎn)品類型有關，如生產(chǎn)起絨針刺非織造材料、花紋及毛圈針刺非織造材料時，針刺機所采用的是叉形刺針；當生產(chǎn)有機織物增強的造紙毛毯和過濾針刺非織造材料時，則采用水滴形刺針，可減輕對機織物增強材料的損傷。三角形刺針是采用最為廣泛的一種刺針，生產(chǎn)大多數(shù)針刺非織造材料時都可采用。錐形刺針較相同針號的三角形刺針強度更高，不容易斷針，所以可在生產(chǎn)廢纖針刺非織造材料時采用。第四次作業(yè)名詞解釋：植針密度、針刺深度、針刺頻率、針刺動程、針刺密度、針刺力。植針密度：指1m長針刺板上的植針數(shù)，也叫布針密度。

針刺深度：針刺時刺針穿過纖網(wǎng)后伸出纖網(wǎng)的最大長度。針刺頻率：每分鐘的針刺數(shù)。

針刺動程：指偏心輪偏心距的兩倍距離。

針刺密度：指纖網(wǎng)單位面積內(nèi)所受到的針刺數(shù)，為針刺工藝的重要參數(shù)

針刺力：針刺過程中，刺針的鉤刺帶著一小束纖維刺入纖網(wǎng)，該作用使刺針受到的阻力稱為針刺力。試討論針刺深度和針刺密度對針刺非織造材料性能的影響。答：（1）針刺深度的影響：在一定范圍內(nèi)，隨著針刺深度的增加，三角刺針每個棱邊上鉤刺帶動的纖維移動的距離增加，纖維之間纏結(jié)更充分，產(chǎn)品的強度有所提高，但刺的過深，部分移動困難的纖維在鉤刺作用下發(fā)生斷裂，非織造產(chǎn)品強度降低，結(jié)構(gòu)變松。

針刺密度的影響：針刺密度增大，纖維纏結(jié)程度增大，針刺非織造材料強度增強。針刺密度增大，纖維斷裂增大，針刺非織造材料強度增強，但當針刺密度增大到一定程度時，纖維斷裂下降，針刺非織造材料強度減弱。試討論纖維性能對水刺效果的影響。纖維抗彎剛度越好，水刺效果越差。幾種常見的纖維抗彎剛度的順序是：羊毛＜錦綸＜粘膠纖維＜細絨棉＜維綸＜腈綸＜長絨棉＜滌綸答：滾筒圓網(wǎng)熱風穿透烘箱主要由開孔滾筒、金屬圓網(wǎng)、送網(wǎng)簾、壓網(wǎng)簾、熱風循環(huán)加熱系統(tǒng)等組成。纖網(wǎng)送入圓網(wǎng)熱風穿透烘箱后,熱風從圓網(wǎng)的四周向滾筒內(nèi)徑方向噴入,對纖網(wǎng)進行加熱。而進入滾筒內(nèi)部的熱風被滾筒一側(cè)的風機抽出,所以在滾筒的內(nèi)部形成負壓。由于該負壓的存在,面密度較小的纖網(wǎng)被吸附在金屬圓網(wǎng)上。當纖網(wǎng)熱粘合后,在離開滾筒的區(qū)域內(nèi),滾筒內(nèi)部要設氣流密封擋板,使該區(qū)域滾筒表面無熱空氣吸入因此熱粘合的非織造材料能順利離開加熱區(qū)。滾筒圓網(wǎng)熱風穿透烘箱的熱風溫度、熱風循環(huán)速度、滾筒轉(zhuǎn)速均可調(diào)節(jié)。滾筒最大直徑可達3500mm,最大工作寬度可達4000mm,250℃工作溫度時的溫度誤差可控制在±1.5℃,整個工作寬度上,氣流速度偏差不超過±5%。當生產(chǎn)較厚型產(chǎn)品及產(chǎn)量較高時,需要使用多個滾筒對較厚型纖網(wǎng)進行加熱,才能得到良好的粘合效果。如圖6-35所示,為雙滾筒熱風穿透粘合工藝,熱風交替穿過纖網(wǎng)的兩面,加熱效果較理想,加大滾筒直徑,可提高其生產(chǎn)能力。第八次作業(yè)1、試述熱軋設備的基本要求，并舉例加以說明。答：一、熱軋機的基本要求：1）良好的導熱油加熱裝置與油溫控制裝置；2）設計良好、加工精度高、材質(zhì)好的熱軋輥；3）熱軋輥主軸承要耐高溫；4）熱軋機墻板要堅固，加壓和調(diào)整軋輥要方便。2、試述超聲波粘合的工作原理。答：超聲波粘合工藝過程及機理：超聲波粘合的能量來自電能轉(zhuǎn)換的機械振動能，換能器將電能轉(zhuǎn)換為20kHz的高頻機械振動，經(jīng)過變幅桿振動傳遞到傳振器，振幅進一步放大，達到100μm左右。在傳振器的下方，安裝有鋼輥筒，其表面按照粘合點的設計花紋圖案，植入許多鋼銷釘，銷釘?shù)闹睆郊s為2mm左右，露出輥筒約為2mm。超聲波粘合時，被粘合的纖網(wǎng)或疊層材料喂入傳振器和輥筒之間形成的縫隙，纖網(wǎng)或疊層材料在植入銷釘?shù)木植繀^(qū)域?qū)⑹艿揭欢ǖ膲毫?，在該區(qū)域內(nèi)纖網(wǎng)中的纖維材料受到超聲波的激勵作用，纖維內(nèi)部微結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生摩擦而產(chǎn)生熱量，最終導致纖維熔融。在壓力的作用下，超聲波粘合將發(fā)生和熱軋粘合一樣的熔融、流動、擴散及冷卻等工藝過程。第九次作業(yè)1.論述高聚物，纖維粘合理論，說明吸附理論、擴散理論、電子理論、化學鍵理論的特點，適用范圍，存在的不足。說明粘合劑、高聚物的分子量、大分子鏈極性反應基團，共聚組成對粘合強度的影響。答：(1)吸附理論:分子在界面上相互吸引產(chǎn)生吸附力所致,原子間產(chǎn)生化學吸附,分子間產(chǎn)生物理吸附。缺點:對于膠黏劑與被粘物質(zhì)之間的粘結(jié)力大于粘黏劑本身的強度去無法用吸附理論圓滿解釋;無法解釋高分子化合物極性過大,粘結(jié)強度反而降低的現(xiàn)象。擴散理論:相似相容,當粘合劑和被粘合的高聚物發(fā)生作用時,具有柔順鏈狀分子的熱運動,鏈段相互擴散,使粘合劑和高聚物之間的界面消失,形成相互“交織”的牢固結(jié)合,粘合強度隨著時間的增加而提高?；瘜W鍵理論:在粘合過程中,粘合劑與被粘合物之間能生產(chǎn)化學鍵,和能較大的增加兩界面間的相互作用,獲得很強的粘合強度。界面生成的化學鍵越多,粘合強度越高。

(4)電子理論:將粘合劑與被粘合材料看成容器,由于兩種不同物質(zhì)之間的接觸而充電,而要將這容器分開,即將粘合面死開,就將發(fā)生電容器的電荷分離,從而產(chǎn)生電位差,此電位差逐步升高直至發(fā)生放電。局限性:當纖維是金屬時,電子理論不存在,對于高聚物體系粘合規(guī)律缺乏一定的說服力。

粘接強度影響：化學粘合法非織造材料的拉伸性能與纖維在粘合劑作用下的粘接強度有關。粘接強度由粘合狀態(tài)和粘接親和力決定,也和粘合劑的流動性和潤濕性有關,兩者相互影響。粘合狀態(tài)受纖維的長度、細度、截面形狀及其表面狀態(tài)的影響,它與選用纖維有關。粘接親和力與粘合劑的化學基團有關,有時為增強化學鍵合力應發(fā)生適當交聯(lián),選用自交聯(lián)官能團或外加交聯(lián)劑而完成。但這時應對交聯(lián)時機和交聯(lián)程度加以控制,否則實現(xiàn)交聯(lián)時機不對或交聯(lián)不足及過度,均會破壞非織造材料質(zhì)量和性能。

第十次作業(yè)天然類、合成類粘合劑的種類、品種有哪些？樹脂型、橡膠型、復合型粘合劑的結(jié)構(gòu)性能異同點是那些？A.天然類粘合劑：①葡萄糖衍生物：淀粉,糊精,阿拉伯樹膠,海藻酸鈉等②氨基酸衍物：植物蛋白,酪朊,血蛋白,骨膠,魚膠③天然樹脂：木質(zhì)素,單寧,松香,蟲膠,生漆B.合成類粘合劑：①樹脂型：a.熱固型:酚醛樹脂,間苯二酚甲醛樹脂,尿醛樹脂,不飽樹脂型和聚酯,聚異氰酸酯,丙烯酸雙酯,有機硅等。b.熱塑型:聚醋酸乙烯酯,聚氯乙烯醋酸乙烯酯,聚丙烯酸酯,聚苯乙烯,聚氯乙烯,聚乙烯,聚酰