第二章非织造用纤维原料课件.ppt

非织造用纤维原料,赵荟菁,非织造学（上）,主 要 内 容,1 纤维在非织造材料中的作用纤维与非织造材料性能的关系纤维选用的原则非织造常用纤维 非织造用特种纤维,什么是纤维？纤维是如何分类的？,长宽比至少为100的（1000以上），粗细一般为几微米到上百微米的柔软细长体，有连续长丝和短纤之分。,天然纤维：自然界里原有的或从经人工种植的植物中、人工饲养的动物毛发和分泌液中直接获取的纤维。 化学纤维：其主要特征是在人工条件下完成溶液或熔体纺丝纤维的过程。,纤维在非织造材料中的作用,作为基本结构作为加固成分作为粘合成分,一、纤维作为基本结构,湿法成网,纺丝成网,针刺法,水刺法,化学粘合,热粘合,实物放大,纤维作为基本结构，其占非织造材料比重的50%至100%。,二、纤维作为加固成分,多见于针刺、水刺、缝编法非织造材料中。,三、纤维作为粘合成分,成网的部分纤维具有热熔性、水溶性、或可溶于有机溶剂；纤维经热处理、水处理、或溶剂处理，热熔、溶剂溶解或膨润；形成粘合成分，使纤维间互相粘合，起到加固作用。,三、纤维作为粘合成分,四、既作主体， 又作热熔粘合成分,双组分纤维（如皮芯型纤维），两种组分熔点不同，高熔点组分(通常为芯层)作为非织造材料的主体，低熔点组分(通常为皮层)在纤维交叉处熔融粘结。,纤维与非织造材料性能的关系,微观决定宏观，成分决定性能，内在决定外在；纤维的哪些特性对非织造材料的性能有影响呢？,1、纤维的表观性状，包括长度及长度分布，线密度，卷曲度，横截面形状，表面摩擦因数等； 2、纤维的物理机械性能和化学性能，包括机械性能，吸湿性，热学性能等。,纤维的表观性状对非织造材料性能的影响,纤维长度 ，非织造材料的强度,纤维长度对非织造材料性能的影响,纤维之间的抱合力增大，缠结点增多，缠结效果增强；粘合点增加，粘合力增强。,那么是不是长度越长越好呢？,NO！,WHY?,强度的增强和纤维长度不成正比。受到加工工艺的约束。,长度分布越窄，对纤维的控制越容易，纤网的均匀程度较好。避免超长纤维出现，因其在纤维分散过程中起桥梁作用，使分散的纤维再次纠缠。通常，对于定量相同的纤网，纤维越长、细，强力越大。,纤维长度分布对非织造材料性能的影响,定量相同的条件下，纤维细度 ，非织造材料的强度,纤维细度(线密度)对非织造材料性能的影响,WHY?,定量相同的纤网，纤维的根数和细度成反比，纤维数目增多，之间的接触点或接触面增大，纤维之间的粘结点或相对滑移阻力提高。,那么是不是细度越细越好呢？,NO！,细度过细会对开松、梳理、成网造成困难。受到产品用途的约束，一般为1.2-33 dtex。,纤维卷曲度 ，非织造材料的强度 在机械加固法中，纤维卷曲度高，可增加纤维之间的滑移阻力，提高成品的强力。纤维卷曲度的选择，受到成网加工条件的约束 纤维之间的抱合力较大，成网均匀度较好，在输送或折叠的过程中纤网的变形少。在粘合工艺中，纤维卷曲度高，粘合点之间的纤维可保持一定的伸长，可改善成品的手感、弹性。,纤维卷曲度对非织造材料性能的影响,在湿法非织造材料生产中，也是同样的情况吗？,纤维截面对其硬挺度、弹性、粘合性及光泽等有一定影响。纤维硬挺度、弹性 若圆形截面纤维的硬挺度为100，则具有同样强度的等边三角形截面纤维为120，而椭圆的仅为50；中空纤维刚性优良，蓬松性、保暖性好。粘合面积（纤维表面积） 异形截面纤维的表面积比相同强度圆形截面纤维的要高许多。星形截面的比圆形的大50%。光学效应 异性截面对光线的反射使得产品具有一定的光泽。,纤维横截面形状对非织造材料性能的影响,如果用以上纤维做非织造材料，哪些强力高？哪些弹性好？哪些较硬挺？哪些光学性能好？,机械加固中，纤维表面的摩擦因数大，纤维之间的切向阻力增大，可提高成品的强力。针刺加固中，若纤维表面的摩擦因数过大，则会增大刺针的穿刺阻力，造成针刺困难，引起断针增加。成网加工中，纤维表面的摩擦因数过大，增加了静电的产生与积聚，影响成网质量。,纤维表面摩擦因数对非织造材料性能的影响,纤维的物理机械性能和化学性能对非织造材料性能的影响,纤维的机械性能（断裂强度和伸长，初始模量，弹性恢复性，耐磨性等）影响着最终非织造产品的机械性能。天然纤维和化学纤维的强度与伸长差别较大，其拉伸曲线的形状不同（如课本第18页图2及图3所示）。纤维的机械性能在干态和湿态下是不同的，在不同的成网方式中应予以考虑。,纤维机械性能对非织造材料性能的影响,纤维吸湿性对非织造材料性能的影响,纤维吸湿性对非织造加工工艺有影响，如化学粘合法、水刺法等工艺。吸湿性好的纤维构成的纤网有利于粘合剂在纤网中的均匀分散，粘合效果好。吸湿性好的纤维在水刺过程中易缠结，可提高产品机械性能。在干法成网和针刺加固中，纤维的吸湿性既不能过低也不能过高。,纤维吸湿性对非织造材料性能的影响,为什么要考虑纤维的热学性能？,纤维的热学性能对非织造材料性能的影响,非织造材料在加工和使用过程中遇到不同的温度环境，且温度范围较广。如化学粘合法中的烘燥、焙烘工艺及热熔粘合过程。合成纤维在热作用下会产生收缩，不同的纤维收缩时的温度不同，其收缩率也不同，因此要考虑纤维的热学性能。,纤维的热学性能对非织造材料性能的影响,生产工艺对纤维的耐化学性能提出要求。比如化学粘合法以及后整理。不同纤维的耐化学性见课本20页的表2-3。,纤维的耐化学性能对非织造材料性能的影响,非织造材料纤维原料的选用原则,(一)非织造材料使用性能的要求 用途不同，要求不同。 如弹性、吸湿性、强度、耐磨性、生物稳定性、可降解性、耐腐蚀性等。,三原则,代号，化学名称，国内商品名PET，聚酯，涤纶；PE，聚乙烯，乙纶；PA6，聚酰胺6，锦纶6；PA66，聚酰胺66，锦纶66；PP,聚丙烯，丙纶；PAN，聚丙烯腈，腈纶；PVAL，聚乙烯醇缩甲醛，维纶；PVC，聚氯乙烯，氯纶；PTFE，聚四氟乙烯，氟纶；PVA，聚乙烯醇,根据课本表2-4,2-5,2-6,2-7完成以下作业：选择合适的纤维原料，制备3种不同类型的非织造材料。,三原则,(二)工艺与设备的适应性 主要考虑成网与纤网加固两道工序。 不同工艺对纤维原料的要求不同，主要考虑长度、细度、强度、吸湿性、纤维截面形状、表面形态、摩擦因数、耐热性、卷曲度、导电性等。,作业：根据你所理解的三种加工工艺，说出其对纤维原料的要求。,三原则,(三)产品的成本及环境资源的要求 廉价、容易购买。 在使用性能、加工性能和成本三方面需综合考虑。 同时尽可能选择可降解、无污染、可回收的纤维原料。,查询原料价格，包括棉、苎麻、粘胶纤维、聚酯、聚丙烯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚四氟乙烯，并说明出处。,服装衬：聚酯，聚酰胺，粘胶保暖絮片：聚酯(中空，三维卷曲)，聚丙烯腈服装面料：聚酯人造毛皮：聚丙烯腈毛毯：羊毛，聚丙烯腈窗帘：聚酯地毯：聚酯，聚丙烯，聚酰胺墙布：聚酯卫生巾和尿片包覆布：聚丙烯，ES纤维，棉手术衣：聚丙烯，木浆纤维，粘胶绷带和敷料：棉，粘胶合成革基布：聚酯，聚酰胺内底革：聚酯，粘胶，聚氯乙烯纤维,根据三原则选用非织造原料,土工合成材料：聚酯，聚丙烯，聚酰胺，聚乙烯醇过滤材料：聚酯，聚丙烯，棉，耐高温纤维等吸油材料：聚丙烯，天然秸杆材料电器绝缘材料：聚酯，聚丙烯隔音材料：聚丙烯，聚乙烯醇，废纤维隔热材料：棉，粘胶，麻纤维，废纤维包装材料：聚乙烯，废纤维，聚酯，聚酰胺抛光材料：聚酰胺，麻纤维书籍布：聚酯，聚酰胺，聚乙烯造纸毛毯：聚酰胺，羊毛,根据三原则选用非织造原料,非织造常用纤维,纤维的分类,长绒棉：长33 45 mm，细度小于1.43 dtex； 细绒棉：长23 33 mm，细1.43 2.22 dtex； 粗绒棉：长15 24 mm，细2.5 4.0 dtex； 吸湿性：我国原棉的回潮率为8% 13%； 单纤维强力： 2.55 cN，湿强比干强增加2% 10%； 断裂伸长率3%7%。 优点：细长而柔软，吸湿性好，耐强碱，耐有机溶剂，耐漂白剂，隔热耐热； 缺点：弹性和弹性恢复性较差，不耐强无机酸，易发霉，易燃，含杂质较多 非织造用途：医用卫生材料、用即弃产品、保暖絮片等。,棉纤维,长20 250 mm，细3.0 7.5 dtex，断裂强度6.73 cN/dtex，断裂伸长3.77%，湿强大于干强；吸湿、放湿性很好（公定回潮率12%），润湿的苎麻织物3.5小时可阴干；刚性好，硬挺性好，但抱合力较小。主要用于生产抛光材料、衬里材料、防水材料等。,麻纤维,一、苎麻,长1.5 5 mm，细15 18 m；吸湿、导湿性很强（公定回潮率14%）；较粗硬，刚性好，硬挺性好，但抱合力较小。主要用于生产地毯、包装用料、车用内饰基底材料等。,麻纤维,二、黄麻,长10 26 mm，细1.9 3.8 dtex、12 17m；具有较好的吸湿、导湿性能（公定回潮率12%）；刚性好，硬挺性好，但抱合力较小。主要用于汽车内饰材料、包装及装饰材料等。,麻纤维,三、亚麻,长15 25 mm，细15 17m，断裂强度4.8 5.4 cN/dtex，断裂伸长2.2% 3.2%；具有较好的吸湿、透气性能（公定回潮率12%）；较柔软，其制品的刺痒感较小，具有一定的抗霉杀菌功能。可用于生产理疗保健用品。,麻纤维,四、大麻,长20 25 mm，细17 23m，断裂强度2.9 cN/dtex，断裂伸长3.33%；吸湿速度较慢、放湿速度较快（公定回潮率12%）；具有麻类纤维的一般特点，及一定的医疗保健功能。可用于生产理疗保健用品。,麻纤维,五、罗布麻,特性： 长度为150 330 mm，直径为0.050.3 mm，刚度大，弹性好。用途： 采用针刺工艺可以加工成用于沙发、汽车座垫及弹簧软垫、厚床垫、运动垫的填料。 其产品具有舒适性好、弹性好、不老化、环保等特点。,椰壳纤维,特性： 长度为1 2 mm，细度为1.8 3.8 dtex； 吸湿性极好，具有良好的生物降解性能，是一种可再生资源。用途： 吸湿性用即弃产品，如尿不湿、餐巾等； 医疗用和工业用抹布等；,木浆纤维,长度为1.3 3.1 mm，宽度为10 19 m；断裂强度3.49 cN/dtex，断裂伸长5.1%；具有较好的吸湿、渗透、放湿、透气性能（公定回潮率12%）；具有一定的抗菌性。用途： 可制成竹浆粕，用来制造粘胶类纤维； 可用于生产厨房用产品、理疗保健用品等。,竹纤维,毛纤维,一、绵羊毛,超细毛：细度18 27 m，长36 m，长15 30 cm,纵向形态：鳞片状，天然卷曲；截面：圆或椭圆，分层。,断裂强度0.9-1.5 cN/dtex，断裂伸长25-35%，湿态断裂强度0.67-1.43 cN/dtex，湿态断裂伸长25-50%，分解点135；天然卷曲，弹性好，手感丰满，保暖性好，吸湿性强，光泽柔和，染色性好，具有独特的缩绒性，但价格高。主要用于生产高级地毯、造纸毛毯等。,毛纤维,一、绵羊毛,毛纤维,还包括山羊绒、兔毛、马海毛、驼毛、牦牛毛等由于毛纤维价格高，在非织造材料生产中用的不多采用的原料主要是毛纺加工中的短毛、粗毛，用于地毯托垫材料、地毯夹心层、绝热保暖材料等。,蚕丝,一、家蚕丝,蚕丝形成过程,蚕丝,一、家蚕丝,Longitudinal view,Cross section,长800 1500 m，细2.6 3.9 dtex，吸湿性较强（公定回潮率11%），强度2.5 3.5 cN/dtex，断裂伸长率15% 25%不耐强酸强碱，能长时间耐受100高温，分解点150左右，导热率小，耐光性较差；非织造工业中用丝绢下脚料生产化妆用品、卫生护垫等。,蚕丝,二、野蚕丝之柞蚕丝,长600 1000 m，细6.16 dtex，吸湿性较强，强度，3 3.5 cN/dtex，断裂伸长率23% 27%耐酸碱性比家蚕丝强，耐高温，导热率小，耐光性较差；光泽度不如家蚕丝，呈天然淡褐色。,蜘蛛丝,横截面为圆形，平均直径6.9m，比强度为7 cN/dtex，断裂伸长率27%；耐紫外线性能好，耐热性好，强度高，韧性好，质地轻；是制造防弹衣、降落伞的理想材料，但无法大量获得使用。,制作粘胶纤维的原料包括棉短绒、木材、芦苇、甘蔗渣、竹、海藻等，从中提取干净的纤维素制成粘胶液，经纺丝得到粘胶纤维。,粘胶纤维,奥地利Lenzing公司粘胶纤维生产流程,可分为普通粘胶纤维、强力粘胶纤维、富强纤维，其中普通粘胶纤维多用于非织造工业。长38 65 mm，细1.65 5.5 dtex，干强1.6 2.7 cN/dtex，湿强是干强的60%，吸湿性好（公定回潮率13%），分解点150。强力较低，吸湿性良好，不起球，湿强力更低，耐磨性差，弹性较差。生产过程污染严重。粘胶纤维已开发出许多新品种，如高卷曲、高湿强、高吸湿等，常用于医卫材料，和其它纤维混和后用于服装衬基布、合成革基布、食品过滤材料等。,粘胶纤维,采用溶剂法生产的一种新型的纤维素纤维，纤维素直接溶解在有机溶剂中，经稀释、纺丝、拉伸成型、清洗、烘干等工序而成。具有完整的圆形截面和光滑的表面结构，具有较高的聚合度。Lyocell纤维既具有纤维素的优点，如吸湿性、抗静电性和染色性，又具有普通合成纤维的强度和韧性。其干强达到4.2 cN/dtex，与普通聚酯纤维相近，湿强仅比干强低15%左右，仍保持较高的强度。该纤维生产时不污染环境，自身可生物降解，故可称为“绿色纤维”。主要用于制造合成革基材和医用卫生材料。,Lyocell纤维,Lyocell纤维与粘胶纤维拉伸性能对比,Lyocell纤维,Lyocell纤维非织造材料与涤纶非织造材料的拉伸性能对比,Lyocell纤维,将棉浆粕溶解在氢氧化铜或碱性铜盐的浓铜氨溶液内，制成纺丝液，再以湿法纺丝成型。截面呈圆形，表面光滑，光泽柔和。细度为0.44 1.44 dtex，吸湿性与粘胶纤维相似（回潮率12% 13%）。其干强与粘胶纤维相似（1.6 2.7 cN/dtex），湿强高于粘胶纤维。一般用作高档丝织和针织原料。,铜氨纤维,以纤维素浆粕为原料，利用醋酯酐对羟基的作用，使羟基被醋酯酐的乙酰基置换，生成纤维素酯，经干法或湿法纺丝成型。有二醋酯和三醋酯之分，非织造用的一般为二醋酯纤维素纤维。其干强为1.06 1.5 cN/dtex，湿强为0.6 0.79 cN/dtex，断裂伸长率约为25%（干态）和35%（湿态）。吸湿性一般（回潮率6.5%）。截面为不规则多瓣型，模量低，易变形，低伸长下的弹性恢复性极好。一般用作滤材，如香烟滤嘴材料。,醋酯纤维,化学名称为聚对苯二甲酸乙二酯，又称涤纶，简写为PET或PES。细度1.54 22 dtex，长度38 50 mm以上。干、湿断裂强度3.52 5.28 cN/dtex，断裂伸长35 50%，初始模量2244 cN/dtex，密度为1.38g/cm3，熔点255 265左右，回潮率0.4%；变形回复性好，耐磨性好，弹性好，强力高，绝缘性好，耐酸不耐强碱，抗老化性能较好；吸湿性差，化学加固时粘合剂不易分散均匀，易产生静电；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。,聚酯纤维,高收缩聚酯纤维,聚酯纤维,由聚丙烯熔融纺丝制得，又称丙纶，简写为PP。断裂强度4.5 7.5 cN/dtex，弹性模量20 55 cN/dtex，密度为0.91g/cm3(相当聚酰胺的80%，聚酯的70%)，熔点165 170 左右。耐酸、耐腐蚀性较好，抗霉抗蛀性好，干和湿强度好，耐磨性好，不起球，变形回复性好，绝缘性好；但其吸湿性极低，耐光性差，易老化。可用于土工合成材料、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。,聚丙烯纤维,通常由聚酰胺6熔融纺丝制得，又称锦纶、尼龙纤维，简写为PA。断裂强度4 5.3 cN/dtex，断裂伸长18 45%，熔点265 左右，回潮率为4.5%左右；弹性恢复性好，耐疲劳性能强，耐磨性强，但其耐碱/耐酸性较差，热收缩率大，初始模量低，易起球起毛；主要用于服装衬基布、造纸毛毯、地毯、合成革基布、抛光材料、土工合成材料、窗帘等。,聚酰胺纤维,湿法纺丝制得的聚乙烯醇缩甲醛纤维，又称维纶，简写为PVA。断裂强度3.52 5.72 cN/dtex，断裂伸长1226%，回潮率可达5%左右；耐干热，不耐湿热，耐碱，不耐强酸，耐海水腐蚀，耐霉菌，热传导率低，保暖性好，耐光，抗老化性好；主要非织造产品有油毡基材、过滤材料、衬里材料、医用卫生材料等。,聚乙烯醇纤维,由丙烯腈和其它单体共聚而成，湿纺或干纺成形，简写为PAN。断裂强度1.76 3.08 cN/dtex，分解点280300 ，回潮率1.2% 2%；强力较高，弹性好，蓬松性及柔软性与羊毛相似，有“合成羊毛”之称。耐光性强，耐化学腐蚀，易起毛起球，耐磨性较差。主要用于生产家用装饰材料（如窗帘），服装衬里、人造毛皮、毛毯、地毯等。,聚丙烯腈纤维,使用玉米作为原料，从中提取淀粉，经过酶分解得到葡萄糖，再通过乳酸菌发酵后变为乳酸，然后经过化学合成得到高纯度聚乳酸，再通过熔融纺丝等加工技术生产出纤维 ，再经干法或湿法成网制得非织造材料，也可由纺粘法或熔喷法直接制成非织造材料。,聚乳酸纤维(PLA),玉米淀粉,乳酸,聚乳酸,聚乳酸纤维,应用,填埋堆肥,二氧化碳+水,微生物分解,光合作用,BIODEGRADATION Conversion of organic compounds to inorganic constituents, naturally occurring gases and biomass, by the action of micro-organisms.,强度4.0 4.8 cN/dtex，伸长率25% 40%，回潮率0.5%；可生物降解，生物相容性好，热塑性好；在工业、农业、医疗卫生等许多领域具有广泛的用途。,聚乳酸纤维(PLA),棉纺厂的皮辊花、粗纱头、梳棉抄斩花、精梳落棉、短绒；毛纺厂的落毛、精梳短毛；麻纺厂的苎麻落麻；化纤厂的废丝、再纺纤维等；服装裁剪边角料与旧衣等进行布开花处理形成的废纤维；主要用于填料、包装材料、隔音隔热材料、絮垫等产品。,各种回花落纤,用于非织造材料生产的特种纤维,高性能纤维,耐腐蚀纤维： 即含氟纤维。 有聚四氟乙烯纤维（Teflon TFE）、四氟乙烯-六氟丙烯共聚纤维(Teflon FEP)、聚偏氯乙烯纤维、乙烯-三氟氯乙烯共聚纤维等。耐高温纤维：有聚间苯二甲酰间苯二胺纤维(No-mex)、聚酰亚胺纤维、 聚苯砜酰胺纤维、聚酰胺酰亚胺纤维(Kermel)、聚苯并咪唑纤维(PBI)等。（在较长时间经受高温(例如200以上)尚能基本保持其原有的物理机械性能的化学纤维 ）抗燃纤维:有酚醛纤维、芳香族聚酰胺表面化学处理纤维、金属螯合纤维、聚丙烯腈预氧化纤维等。,高性能纤维,高强度高模量纤维：有聚苯二甲酰对苯二胺纤维(Kevlar)、 芳香族聚酰胺共聚纤维(HM-50)、杂环族聚酰胺纤维、碳纤维 (Carbon fiber :Torayca)、石墨纤维(M40)、碳化硅纤维等。（强度大于10克/旦，模量大于 200克/旦的特种纤维。 ）弹性体纤维：有聚酯型和聚醚型聚氨基甲酸酯纤维(Spandex)、 聚丙烯酸酯类纤维(Anidex)、聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维(Fibre-L)等。（具有高断裂伸长（400以上）、 低模量和高弹性回复率的合成纤维。 ）,高性能纤维,可溶性粘结纤维：,高性能纤维,可溶性粘结纤维在热水/水蒸汽/溶剂中产生溶解现象，干燥后使纤网内纤维之间粘合。 1、水溶性聚乙烯醇，用即弃型医疗卫生材料 2、日本开发的Efpakal L90纤维为50%聚氯乙烯与50%聚乙烯醇共聚，在90热水中聚乙烯醇部分溶解，而聚氯乙烯部分软化、粘合。 3、德国Enka公司的N40纤维为共聚酰胺，在过热蒸汽或190 干燥热风中可熔融。,热熔粘合纤维：,高性能纤维,熔融纺丝制成的合成纤维均可作为热熔粘合纤维用于热粘合法非织造材料的生产。但某些纤维的熔点较高，生产能耗大，热收缩大，不适合作热熔粘合纤维。由此国内外先后开发了一些低熔点的热熔粘结纤维。对低熔点的热熔粘结纤维的要求：熔点低软化温度范围大热收缩小,常用热熔纤维及其粘合温度,轴向有管状空腔的化学纤维称为中空纤维。按卷曲特征分为二维卷曲和三维卷曲。按组分多少分为单一型中空纤维（如涤纶中空纤维）和双组分复合型中空纤维（如涤/丙复合中空纤维）。按其孔数的多少分为单孔和多孔纤维，如4孔、6孔和9孔中空纤维。中空纤维的中空度越大，材料滞留的空气量越大，使非织造产品更轻便、更保暖。最常用的是涤纶三维立体卷曲中空纤维，具有弹性好、蓬松、保暖、透气等优点，是喷胶棉、仿丝面、仿羽绒等保暖絮片的主要原料。,卷曲中空纤维,高性能纤维,四孔中空纤维,超细纤维通常是指纤维细度在0.44 dtex以下的纤维。超细纤维生产方法主要有：采用复合纺丝技术先制得双组份复合纤维，通常为海岛型纤维和桔瓣型纤维，然后分离双组份，形成超细纤维。 对于海岛型纤维，采用溶解法溶去“海”组份，留下的“岛”组份即为超细纤维，细度可达到：0.0011 0.11 dtex。,超细纤维,碱减量处理海岛型纤维,对于桔瓣型纤维，可采用机械方法分离两组份，分离后两组份均为超细纤维，细度可达到：0.11 0.44 dtex。 桔瓣型纤维也可采用碱减量处理方法，其中一个组份(通常是聚酯)被溶去。采用熔喷非织造技术，直接得到由超细纤维构成的非织造材料，平均纤维直径为25m。,超细纤维,机械分裂桔瓣型纤维,碱减量处理桔瓣型纤维,与高性能纤维不同之处是，高性能纤维强调耐高温、热稳定性以及高强度等性能，而功能性纤维强调使用功能，如：导电抗菌抗紫外线除臭吸收太阳能吸水、吸油,功能纤维,(1) 物理性功能电学功能有抗静电性、导电性、电磁波屏蔽性、光电性以及信息记忆性等; 热学功能有耐高温性、绝热性、阻燃性、热敏性、蓄热性以及耐低温性等; 光学功能有光导性、光折射性、光干涉性、耐光耐候性、偏光性以及光吸收性等; 物理形态功能有异形截面形状、超微细和表面微细加工性等。 (2) 化学性功能如光降解性、光交联性、消异味功能和催化活性功能等。,功能纤维分类,(3) 物质分离性功能如分离性功能有中空分离性、微孔分离性和反渗透性等; 吸附交换功能有离子交换性、高吸水性、选择吸附性等。(4) 生物适应性功能其中医疗保健功能如防护性、抗菌性、生物适应性等; 生物功能如人工透析性、生物吸收性和生物相容性。,功能纤维分类,导电纤维,通常是指在标准状态下(20 、65 %相对湿度) 、比电阻在107cm 以下的纤维。 导电纤维的分类：(1)金属化合物型导电纤维，将炭黑、金属氧化物等高浓度的导电微粒局部混入纤维中制取(2)金属系导电纤维。金属的导电性能(3)碳黑系导电纤维：掺杂法； 涂层法； 纤维炭化处理；如聚丙烯腈纤维、纤维素纤维、沥青系纤维等,经炭化处理后, (4)导电高分子型纤维：聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等高分子导电物质。,混有抗菌剂或经抗菌表面处理的纤维。对抗甲氧苯青霉素的黄色葡萄菌等，具有抗菌杀菌功能，可防感染和传染。混入型的制法是将含银、铜、锌离子的陶瓷粉等具有耐热性的无机抗菌剂，混入聚酯、聚酰胺或聚丙烯腈中进行纺丝而得；后处理型是将天然纤维用季铵化物或脂肪酰亚胺等有机抗菌剂浸渍处理制得。用于医院用纺织品如衣服、床单、罩布、窗帘、连裤袜、短袜和绷带等。,抗菌纤维,抗紫外线纤维,又称耐光性纤维。本身具有抗紫外线破坏能力的纤维或加入抗紫外线添加剂的纤维。紫外线会引起纤维强度的下降，甚至分解。各种纤维对紫外线的破坏作用反应不同，在生产过程中要添加抗紫外线添加剂或光稳定剂。抗紫外线纤维主要用于织造户外用品如遮阳棚等。,一、玻璃纤维圆截面，细度1.2 2.8 dtex，断裂强度12 18 cN/tex，断裂伸长率3% 5%，弹性恢复率100%；玻璃纤维表面光滑，刚性大，耐热性好，绝热，隔音，耐老化；质脆，易断，碎屑会引起人体皮肤过敏，因此要注意生产劳动保护。用于隔热、隔音、耐热、过滤材料、超细过滤材料，以及复合材料的基材等。,无机纤维,纤维细度的比较,纤维素纤维,玻璃纤维,熔喷纤维,玻璃纤维纤网结构,成网不均的玻璃纤维纤网结构,各种非织造材料的过滤效率对比,玻璃纤维,纤维素纤维,二、陶瓷纤维 即硅酸盐纤维，其特点是强力高，具有优良的耐热性，耐化学性，较柔软，有可纺性。 目前已商业化生产的陶瓷纤维主要有碳化硅(SiC)和Si-Ti-C-O两种。 陶瓷纤维梳理成网比较困难，通常采用湿法成网针刺或水刺等方法加固。,无机纤维,三、金属纤维由金属材料加工而成，铁、铜、铝、金、银、锰、镍合金等。 非织造常用不锈钢及镍纤维。不锈钢纤维直径4 25m，长40 80 mm。耐高温，不燃，有导电及防辐射性能，抗菌性较好；通过将少量金属纤维混入其它纺织材料中制成的非织造材料，可用于防爆过滤材料，以及抗静电、防辐射、抗菌非织造材料。,无机纤维,不锈钢纤维毡的性能导电性耐高温耐腐蚀高温过滤防静电电磁屏蔽,不锈钢纤维毡,四、炭纤维以粘胶纤维、聚丙烯腈纤维为原料，经高温加热炭化而成。 断裂强度15 cN/dtex，模量3000 cN/dtex 以上，断裂伸长率0.5% 2.0%。耐酸碱，耐热，不燃，导电性好，吸湿性强，不抗压，易折断，耐冲击性差；用于防护罩，导电、过滤吸附材料等活性碳纤维表面有微孔，用于气体过滤材料。沥青基碳纤维非织造材料，用于汽车刹车片及耐高温纸。,无机纤维,五、石棉纤维将岩石通过离心法成型熔融而制成。 断裂强度11 cN/dtex以上，回潮率11% 17.5%；温石棉耐碱性良好，耐酸性差；角闪石石棉化学性质稳定，耐酸碱性均较好；耐热，保温性好，吸湿性强；用于要求耐热、隔热、保温、耐酸、耐碱的防护服以及锅炉和烘箱的热保温材料；用于化工锅炉材料、电绝缘的防水填充料等；石棉纤维破碎后产生的亚微米级短纤维吸入人肺会引起硅沉着病，世界范围内已公开限制或禁止应用石棉纤维。,无机纤维,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。,天然纤维与化学纤维的比较：,纤维原料对非织造材料性能的影响,