薄型聚酯纺粘非织造工艺与性能的研究

摘要

本论文研究的是薄型聚酯（PET）纺粘非织造宽幅式整体狭缝气流正压拉伸工艺对非织造布性能的影响，并首次提出了对超薄型聚酯纺粘非织造工艺的研究。本课题采用熔融纺丝（纺粘法）工艺，是将高分子聚合物加热熔融，经挤出机后，熔体从纺丝孔挤出进入空气中，熔体细流在空气中冷却的同时，以一定速度拉伸变细变长（气流或机械作用），在该阶段高分子熔体细化同时凝固，而形成纤维后成网。
　　 本课题实验用的原料为聚酯，是熔融纺丝工艺常用的一种聚合物，其主要性能参数有特性粘度、端羧基含量、二氧化钛含量、水分和灰分等，在熔融纺丝工艺中，要求聚酯中水分的含量的在一定范围内才能顺利纺丝，因此，聚酯在纺丝之前要先经过干燥工序。
　　 熔融纺丝（纺粘法）工艺采用的是高速气流拉伸，其拉伸丝条的介质是高速气流。本课题选用的宽幅式整体狭缝气流正压拉伸工艺，其拉伸原理：气流拉伸丝条的介质是采用高压压缩的空气，利用气体质量小易于扩散的特性。拉伸气流本身对长丝没有直接的握持作用，通过高压气流对长丝产生的粘性摩擦力和在狭逢下方区域由于气流作用丝条强烈波动或摆动而产生的压推力，这两个力的共同作用使长丝得到有效的拉伸。拉伸装置可以上下移动，其移动距离对拉伸装置下方丝条的摆动幅度有很大的影响，对成网的均匀度影响很大。
　　 在薄型聚酯纺粘非织造宽幅式整体狭缝气流正压拉伸工艺中，主要的工艺参数有：干燥温度、计量泵转速、纺丝温度、冷却风温度和风速、纺丝速度、ACD高度（拉伸装置底端到成网帘的距离）、成网速度、热轧辊压力和温度等，这些参数决定了聚酯纺粘非织造布的性能，主要包括：长丝线密度、结晶度；纺粘非织造布的纵横向断裂强力、断裂伸长率、厚度和成网均匀度等指标。比较不同工艺参数与测试不同聚酯纺粘非织造布的性能参数，得出其不同的工艺对纺粘非织造布的性能的影响，同时并分析原因。

目录

文摘

英文文摘

第一章 前 言

第一节 纺粘法(spunbond)工艺的发展背景

第二节 纺粘法工艺的特点及应用

2.1 纺粘工艺的特点

2.2 纺粘非织造布应用

第三节 研究的目的及意义

第二章 薄型聚酯纺粘非织造工艺与装备

第一节 工艺技术路线

1.1 工艺流程

第二节 薄型聚酯纺粘非织造装备介绍

2.1 干燥装置

2.2 吸料装置

2.3 螺杆挤出机

2.4 熔体过滤器

2.5 熔体管道

2.6 熔体计量泵

2.7 矩形纺丝箱体及纺丝组件

2.8 侧吹箱体

2.9 拉伸装置

2.10 成网、加固装置

第三节 原料的性能与结构

第四节 纺粘非织造实验方案设计

第三章 试样性能的测试与分析

第一节 纺粘非织造布的力学性能测试与分析

第二节 纺粘非织造布轧点面积

2.1 纺粘非织造布厚度的测定原理

第三节 纺粘非织造布轧点面积

第四节 纺粘非织造布均匀性的测试

4.1 试样面密度(g/㎡)的测试

4.2 纺粘非织造布均匀性的测试指标

第五 节 纺粘非织造布长丝线密度的测量

第六节 纺粘非织造布结晶度测试

第七节 固结系数的计算

第四章 纺粘工艺参数和非织造布性能的关系

第一节 纺丝过程中拉伸狭缝出口处气流速度

第二节 纺丝速度

2.1 由计量泵的泵供量来计算纺丝速度

2.2 由成网速度来计算纺丝速度

2.3 比较两种不同算法求出的纺丝速度的差异

第三节 狭缝处拉伸气流速度与纺丝速度的关系

第四节 纺粘法工艺参数与非织造布性能的关系

4.1 纺丝速度与长丝线密度的关系

4.2 纺丝速度与断裂强力的关系

4.3 侧吹风机转速与长丝线密度的关系

4.4 冷却风温对长丝结晶度的影响

4.5 成网速度与非织造布面密度之间的关系

4.6 成网速度与非织造布的纵横向强力比的关系

4.7 热轧辊压力对非织造布物理机械性能的影响

4.8 热轧辊压力与非织造布渗透性的关系

4.9 纺丝速度与非织造布的固结系数的关系

4.10 狭缝出口处的气流速度和冷却风温对长丝线密度的影响

第五章 课题研究总结与展望

第一节 研究总结

第二节 研究展望

攻读硕士期间发表文章

致谢

参考文献