空穴结构粘胶水刺布的制备及其性能研究

摘要

粘胶纤维其含湿率最符合人体皮肤的生理要求，被广泛应用于水刺技术。粘胶水刺非织造布将粘胶纤维的优异性能与水刺工艺的完美特点浑然结合，但其附加值低，功能应用性差，而空穴结构水刺技术其独特的结构，与最前沿的微胶囊技术完美结合，对研发高性能、高附加值的水刺非织造布具有非常好的发展前景。
　　本文将粘胶长丝应用于水刺技术中，打破传统粘胶水刺非织造布的生产工艺，有效缩短了生产工艺流程，使得粘胶长丝在应用领域有了新的突破。
　　课题研究的主要内容是空穴结构粘胶水刺非织造布的制备，主要就其制备工艺加以研究，探讨其最优工艺参数的配置，详细分析了空穴结构粘胶水刺非织造布成型机理，重点就纤网面密度、水针压力、支架孔径、纤网运行速度各工艺参数对空穴结构粘胶水刺非织造布的均匀性能、力学性能、刚柔性能、通透性能及吸湿性能的影响展开深入的分析研究。
　　在大量实验基础及深入理论分析下，得知面密度的增加，使得空穴结构粘胶长丝水刺非织造布的拉伸强力及断裂伸长率均相应提高，撕裂强力、顶破强力呈逐渐增大的趋势，弯曲刚度逐渐增强，吸水率有所提高，但透气性逐渐下降;各道水针压力的增加，使得材料的拉伸强力显著提高，断裂伸长率呈相反趋势，撕裂强力、顶破强力增大，弯曲刚度逐渐增强，透气性、吸水率逐渐降低;支架孔径的增大，使得材料的拉伸强力逐渐减小，断裂伸长率逐渐增大，撕裂强力、顶破强力、弯曲刚度逐渐减小，透气性、吸水率逐渐提高。纤网运行速度的提高，使得材料的拉伸强力逐渐减小，断裂伸长率逐渐增大，撕裂强力、顶破强力、弯曲刚度逐渐减小，透气性、吸水率逐渐提高。
　　本课题采用单因子实验方法，通过Borda数法评价制得的空穴结构粘胶水刺非织造布试样的产品性能，得出最佳实验方案，具体最优工艺为:纤网面密度为170g/m2，水针各道压力依次为3.5MPa、5.5MPa、5.5MPa、11.5MPa、11MPa，支架孔径为3.5mm，纤网运行速度为1.5m/min。
　　将缓释抗菌微胶囊填充到制备的空穴结构粘胶水刺非织造布中，制得了功能非织造布，通过压力控制实现微胶囊的缓释，有利于延长药物的作用时间，在公共卫生、临床护理及医疗纺织产品等方面具有良好的应用前景。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 水刺非织造技术概述

1．1．1 水刺工艺原理

1．1．2 水刺新技术发展

1．1．3 水刺产品特点及应用

1．2 粘胶纤维概述

1．2．1 粘胶纤维的制备

1．2．2 粘胶纤维的结构

1．2．3 粘胶纤维的性质

1．2．4 粘胶纤维的应用

1．3 粘胶纤维在非织造材料的研究现状

1．4 本课题研究的背景及意义

1．4．1 课题研究背景

1．4．2 课题研究意义

1．5 本课题研究的主要内容

第二章 空穴结构粘胶水刺非织造布的制备

2．1 原料选择

2．2 空穴结构粘胶水刺布的制备工艺及设备选择

2．2．1 制备工艺

2．2．2 设备选择

2．3 空穴结构粘胶水刺布的制备实验方案设计

2．3．1 纤网面密度

2．3．2 水针压力

2．3．3 支架孔径

2．3．4 纤网运行速度

2．4 空穴结构粘胶水刺布的成型机理研究

2．4．1 水刺非织造布纤网结构研究

2．4．2 水刺空穴结构纤维缠结机理研究

2．4．3 水射流结构研究

2．4．4 空穴结构水针冲击力研究

2．4．5 空穴结构水针加固能量研究

2．5 工艺参数对缠结系数的影响

2．5．1 纤网面密度对缠结系数的影响

2．5．2 水针压力对缠结系数的影响

2．5．3 支架孔径对缠结系数的影响

2．5．4 纤网运行速度对缠结系数的影响

2．6 本章小结

第三章 空穴结构粘胶水刺非织造布性能研究

3．1 空穴结构粘胶水刺非织造布性能测试

3．1．1 均匀性能测试

3．1．2 力学性能测试

3．1．3 刚柔性能测试

3．1．4 通透性能测试

3．1．5 吸湿性能测试

3．2 工艺参数对空穴结构粘胶水刺非织造布性能的影响

3．2．1 纤网面密度对性能的影响

3．2．2 水针压力对性能的影响

3．2．3 支架孔径对性能的影响

3．2．4 纤网运行速度对性能的影响

3．3 空穴结构粘胶长丝水刺非织造布最优工艺的分析

3．3．1 Borda数法原理

3．3．2 最优工艺的分析

3．4 空穴结构粘胶水刺布的功能应用分析

3．5 本章小结

第四章 结论与展望

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