非织造学-第一章-绪论课件.ppt

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1、第一章 绪论,1.1 非织造基本原理及发展简史,1.2 非织造材料的定义与分类,1.3 非织造材料的结构与特点,1.4 非织造材料及其主要用途,詹姆斯.罗斯曼,兰迪.谢克曼,托马斯-C.苏德霍夫因,Oh,my God!,膜融合的发现表明蛋白质和其他物质可以在细胞内和细胞间进行传递，细胞可以用这一过程来阻止它们的活动并且避免混乱。这一突破性发现解释了为什么胰岛素释入血液时会有变化、神经细胞之间的信息传达，以及病毒感染细胞的方式。,研究成果,细胞运输系统的膜融合,They discovered how cells precisely transport material.They found th

2、e way“vesicles”act like a fleet of ships transporting their goods to the exact destination.It is crucial for the way the brain communicates,the release of hormones and parts of the immune system.,非织造材料（Nonwovens）又称非织造布、非织造织物、无纺织物或无纺布。非织造技术是一门新兴的材料加工技术，它结合了纺织、造纸、皮革和塑料四大柔性材料加工技术，并充分结合和运用了众多现代高新技术，是新型的

3、交叉学科。,1.1 非织造基本原理及发展简史,非织造技术的基本原理用其工艺过程来表示，分四个过程：(1)纤维准备；(2)成网；(3)加固；(4)后整理。,一、非织造基本原理,起源现代非织造工艺技术发展世界非织造材料工业的发展概况第一阶段:二十世纪40年代初50年代中，萌芽期。第二阶段:二十世纪50年代末60年代末，商业化生产。第三阶段:二十世纪70年代初80年代末，发展重要时期。第四阶段:90年代初至今，全球发展期。,二、非织造材料的发展简史,世界非织造布产量发展趋势,近年世界各地区非织造材料产量比例,近年全球非织造布产量区域分布,近年全球非织造布产量(按工艺分布),预测2012年全球非织造布

4、产量(按工艺分布),世界技术纺织品与非织造布消费量发展趋势(单位：千吨),我国非织造材料工业的发展概况中国非织造布研究和生产始于1958年，发展至2009年，生产企业已超过1000家，现有纺粘、熔喷、水刺、针刺、热粘合以及化学粘合法等各类非织造布专业生产线接近2100条，年生产能力超过200万吨，2009年非织造材料产量达到150万吨。,中国大陆非织造加工工艺2006年与2008年的对比,中国产业用纺织品2003年产量数与2010年预测数(单位：万吨),多学科交叉，突破传统纺织原理，结合了纺织、化工、塑料、造纸及 现代物理学、化学等学科的知识。工艺流程短，装备智能化，劳动生产率高；生产速度高，

5、产量高；可应用纤维范围广；工艺变化多，产品用途广；技术要求高。,三、非织造工艺的技术特点,一、非织造材料的定义我国国标赋予非织造材料的定义（GB/T5709-1997）定向或随机排列的纤维通过摩擦、抱合或粘合或者这些方法的组合而相互结合制成的片状物、纤网或絮垫。不包括纸、机织物、簇绒织物、带有缝编纱线的缝编织物以及湿法缩绒的粘制品。所用纤维可以是天然纤维或化学纤维，可以是短纤维、长丝或直接形成的纤维状物。,1.2 非织造材料的定义与分类,2.ISO9002 赋予的定义 ISO9002赋予非织造材料的定义如下(用原文表示)：A manufactured sheet,web or batt of

6、directionally or randomly orientated fibers,bonded by friction,and/or cohesion and/or adhesion,excluding paper(see note)and products which are woven,knitted,tufted,stitch-bonded incorporating binding yarns or filaments,or felted by wet-milling,whether or not additionally needled.The fibers may be of

7、 natural or man-made origin.They may be staple or continuous filaments or be formed in site.,3.INDA赋予的定义 INDA(International Nonwovens and Disposable Association)赋予非织造材料的定义如下(用原文表示)：Nonwoven fabrics are broadly defined as sheet or web structures bonded together by entangling fiber or filaments(and by

8、 perforating films)mechanically,thermally or chemically.They are flat,porous sheets that are made directly from separate fibers or from molten plastic or plastic film.They are not made by weaving or knitting and do not require converting the fibers to yarn.,4.美国材料试验协会（ASTM）赋予的定义：A structure produced

9、 by bonding of mechanical,chemical,thermal,or solvent means and the combination thereof.The term does not include paper or fabrics that are woven,knitted，tufted or those made by wool or other felting processes.,二、非织造材料的分类按成网方法分类：干法成网：湿法成网：聚合物挤压成网：按照纤网加固方法分类：,在干法成网过程中，天然纤维或化学短纤维网通过机械成网或气流成网制得。机械成网：用锯

10、齿开棉机或梳理机梳理纤维，制成一定规格和面密度的薄网。这种纤网可以直接进入加固工序，也可以经过平行铺叠或交叉折叠后再进入加固工序。气流成网：利用空气动力学原理，让纤维在一定的流场中运动，并以一定的方式均匀地沉积在连续运动的多孔帘带或尘笼上，形成纤网。纤维长度相对较短，最长80mm。纤网中纤维的取向通常很随机，故纤网具有各向同性。,梳理或气流成网后的纤网经过化学、机械、溶剂或者热粘合等方法制得具有足够尺寸稳定性的非织造材料。纤网面密度通常30g/m23000g/m2。,以水为介质，使短纤维均匀的悬浮在水中，并借水流作用，使纤维沉积在透水的帘带或多孔滚筒上，形成湿的纤网。湿法成网利用的是造纸的原理

11、和设备。在湿法成网过程中，天然或化学纤维首先与化学物质和水混合得到均一的分散溶液（浆液），浆液在移动的凝网帘上沉积，多余的水分被吸走，剩下纤维随机分布形成均一的纤网，纤网可按要求进行加固和后处理。纤网面密度通常10g/m2540g/m2。,聚合物挤压成网利用的是聚合物挤压的原理和设备。代表性的纺丝方法有熔融纺丝、干法纺丝和湿法纺丝成网工艺。采用高聚物的熔体、浓溶液或溶解液通过喷丝孔形成长丝或短纤维，由这些长丝在移动的传送带上铺放形成连续的纤网，随后经过加固或热粘合形成非织造材料。大多数聚合物挤压成的纤网中，纤维长度是连续的。纤网面密度通常10g/m21000g/m2。,纤网加固方法的选择主要取

12、决于材料的最终使用性能和纤网类型。也可组合使用两种或多种加固方式。机械加固：通过机械方法使纤维相互交缠得到加固，如针刺、水刺和缝编法等。化学粘合：在化学粘合剂粘合过程中，粘合剂乳液或粘合剂溶液在纤网内或周围沉积，然后通过热处理得到粘合。热粘合：该工艺是将纤网中的热熔纤维在交叉点或轧点受热熔融后固化而使纤网得到加固。热熔的工艺条件决定了纤网的性质，最显著的是手感和柔软性。用此法粘合的纤网可以是干法成网、湿法成网或者聚合物纺丝成网的纤网,针刺法,水刺法,缝编法,机械加固,浸渍法,喷洒法,泡沫法,印花法,溶剂粘合法,化学粘合法,热熔法,热轧法,热粘合法,干 法,机械法,化学法,热粘合法,纺粘法,熔喷

13、法,膜裂法,聚合物挤压成网法,化学粘合,圆网法,热粘合,斜网法,湿 法,非织造材料,一、非织造材料与传统纺织品的结构差异 传统的机织物和针织物是以纤维集合体(纱线或长丝)为基本材料，经过交织或编织来形成规则的几何结构。非织造材料结构特征：1.构成主体是纤维(呈单纤维状态)2.由纤维组成网络状结构3.必须通过化学、机械、热学等加固手段使该结构稳定和完整。,1.3 非织造材料的结构与特点,机织 非织造 针织,机织物,针织物,二、非织造材料的结构模型 粘合剂加固的非织造材料的结构可分为点状粘合结构、片状粘合结构、团状粘合结构。点状粘合结构中，纤维交叉接触处产生粘合作用，使用的粘合剂较少，材料的机械性

14、能较好，化学粘合法非织造材料和双组分纤维热风穿透粘合非织造材料可观察到点状粘合结构。,三、非织造材料的特点1.介于传统纺织品、塑料、皮革和纸四大柔性材料之间的材料：2.非织造材料的外观、结构多样性：纤维排列(1)纤维呈二维排列的单层薄网几何结构(2)纤维呈三维排列的网络几何结构纤维结合(1)纤维与纤维缠绕而形成的纤维网架结构(2)纤维与纤维之间在交接点相粘合的结构(3)由化学粘合剂将纤维交接点予以固定的纤维网架结构 外观:布状、网状、毡状、纸状等。,非织造材料与四大柔性材料的关系,3.非织造材料性能的多样性手感刚柔性；机械性能；材料密度；纤维粗细；过滤性能；吸收性能；透通性根据非织造材料的用途

15、，来设计材料的性能，进而选择确定相应的工艺技术和原料。,非织造材料已广泛地应用到环保过滤、医疗、卫生、保健、工业、农业、土木水利工程、建筑、家庭设施及生活的各个领域。功能性制品材料是非织造材料的一大主要领域，也是非织造材料具有优势的领域，如医疗卫生保健用品，工业用品，农业用品，建材用品和土工合成材料等。当前及未来一段时间内非织造材料发展的主要趋势是：生态化；其它领域最新技术成果的集成；向其它领域渗透：,1.4 非织造材料及其主要用途,个人卫生产品,医疗保健产品,家用装饰产品,居家用产品,农用材料,车用材料,车用材料,过滤材料,过滤材料,电器电子行业用材,包装材料,服用产品,鞋帽仿皮革材料,休闲、旅行用产品,环保用材料,建筑用材料,土工合成材料,未使用土工合成材料,使用土工合成材料,土工合成材料,土工合成材料,本世纪非织造材料发展及应用的主要趋势生态化其他领域最新技术成果的综合应用大量向其他领域渗透,