分裂型纤维水刺缠结工艺及裂离机理研究

摘要

分裂型纤维经过开纤裂离后形成超细纤维，其直径比普通纤维细很多，纤维的比表面积很大。采用水刺技术可使分裂型纤维开纤裂离并相互缠结形成超细纤维非织造布。其产品手感柔软，吸水性高，清洁功能强，可广泛应用于人造麂皮、高性能清洁布等领域。本文主要对分裂型纤维的水刺缠结工艺、开纤裂离机理和开纤效果的评价进行了系统研究，分析探讨了分裂型纤维的非织造梳理成网工艺、水刺加固工艺、双轴向拉伸开纤工艺对分裂型纤维水刺非织造布结构及开纤裂离效果的影响，并采用纤维直径分布法对其开纤效果进行评价。
　　 本文研究了水刺加固过程中各工艺参数对分裂型纤维非织造布的缠结性能及开纤裂离程度的影响。分裂型纤维经过梳理、铺网后，进入水刺机进行加固。通过单因子实验对水刺压力，水刺道数对纤网缠结性能和开纤裂离程度的影响做了分析。研究表明，其他条件不变时，增加水刺压力或增多水刺道数，分裂型纤维的开纤率和缠结系数都会提高，开纤率的增加也会进一步提高缠结系数。本文继续采用正交的实验方法，求得水刺加固过程中的最优工艺为第一道水刺压力60bar，第二道水刺压力60bar，第三道水刺压力80bar。
　　 本文提出了采用双轴向拉伸对分裂型纤维水刺非织造布进行低损伤、无污染的辅助开纤方法，提高了分离型纤维的开纤率，并对双轴向拉伸的拉伸负荷，拉伸速度和非织造布的结构等各因素对开纤裂离效果的影响做了分析。研究表明，采用交叉铺网的分裂型纤维非织造布适合采用双轴向拉伸的方法进行开纤后整理;随着双轴向拉伸的拉伸负荷增大，材料的开纤率也越大;拉伸速度越快，越有利于纤维的开纤裂离。
　　 本课题采用直径分布的方法对分裂型纤维的开纤裂离效果进行评价。实验利用计算机数字图像信号处理技术，测量试样中纤维的直径，并作出直径分布图，计算平均直径。通过对比双轴向拉伸前后，试样中纤维直径的分布情况，可以看到，经过双轴向拉伸后的试样，其超细纤维的根数变多，普通细度的纤维根数大量减少，与采用开纤率来评价开纤裂离效果基本一致，说明直径分布法可以作为一种评价超细纤维开纤裂离情况的方法。同时也表明双轴向拉伸法开纤工艺简单，开纤效果好，纤维损伤小，而且成本低，能耗低。
　　 本课题对经过双向拉伸开纤法处理的试样的吸附性和透气性进行了测试，实验表明，开纤效果越好的试样，其吸附性也越好，试样的清洁性能有所提高，越有利于制成高级清洁布等材料;但开纤效果对试样的透气性影响不大。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 分裂型纤维概述

1．2 分裂型纤维的开纤裂离

1．3 水刺法制造超细纤维非织造布

1．4 分裂型纤维开纤效果的表征方法

1．5 开纤率对非织造材料性能的影响

1．6 本课题主要研究内容及意义

2 分裂型纤维的水刺加固工艺研究

2．1 实验部分

2．2 结果与分析

2．3 小结

3 双轴向拉伸法提高开纤效果的研究

3．1 实验部分

3．2 结果与分析

3．3 小结

4 结论和展望

4．1 结论

4．2 展望

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢

学位论文修改说明