非织造学第二章非织造用纤维原料课件

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1、第二章第二章 非织造用纤维原料非织造用纤维原料2.1 纤维与非织造材料性能的关系纤维与非织造材料性能的关系2.3 纤维选用的原则纤维选用的原则2.4 非织造常用纤维非织造常用纤维2.1 纤维在非织造材料中的作用纤维在非织造材料中的作用2.5 非织造用特种纤维非织造用特种纤维一、纤维形成非织造材料的一、纤维形成非织造材料的基本结构基本结构 对于大多数粘合法非织造材料，针刺、水刺加固非织造材对于大多数粘合法非织造材料，针刺、水刺加固非织造材料，纺丝成网法非织造材料，湿法非织造材料，纤网型缝编料，纺丝成网法非织造材料，湿法非织造材料，纤网型缝编法非织造材料，纤维以网状形式构筑成非织造材料的主体结法非

2、织造材料，纤维以网状形式构筑成非织造材料的主体结构，纤维在这种非织造材料中的比重从一半以上直至百分之构，纤维在这种非织造材料中的比重从一半以上直至百分之百。百。二、纤维形成非织造材料的二、纤维形成非织造材料的加固成分加固成分 在针刺和水刺非织造材料、无纱线纤网型缝编法非织造材在针刺和水刺非织造材料、无纱线纤网型缝编法非织造材料等结构中，部分纤维以纤维束的楔柱或者线圈状结构存在料等结构中，部分纤维以纤维束的楔柱或者线圈状结构存在于非织造材料中，起着加固纤网的作用。于非织造材料中，起着加固纤网的作用。 2-1 纤维在非织造材料中的作用纤维在非织造材料中的作用三、纤维形成非织造材料的三、纤维形成非织

3、造材料的粘合成分粘合成分 在大多数热粘合非织造材料中，加入纤网的热熔性纤维在在大多数热粘合非织造材料中，加入纤网的热熔性纤维在热粘合时全部或部分熔融，形成纤网中的热熔粘合加固成分。热粘合时全部或部分熔融，形成纤网中的热熔粘合加固成分。 在溶剂粘合法非织造材料中，部分纤维在溶剂作用下溶解在溶剂粘合法非织造材料中，部分纤维在溶剂作用下溶解或膨润，起到与其它纤维相互粘合的作用。或膨润，起到与其它纤维相互粘合的作用。四、纤维既作非织造材料的主体，同时又作非织造材料的四、纤维既作非织造材料的主体，同时又作非织造材料的热熔粘合成分热熔粘合成分 在双组分合成纤维制成的热粘合法非织造材料中，双组分在双组分合成

4、纤维制成的热粘合法非织造材料中，双组分纤维既作为材料的基本结构亦称主体结构，同时处于纤维交叉纤维既作为材料的基本结构亦称主体结构，同时处于纤维交叉点的两根双组分纤维的外壳部分又因热熔而相互粘合，成为纤点的两根双组分纤维的外壳部分又因热熔而相互粘合，成为纤网的粘合成分。网的粘合成分。 一、纤维的特性对非织造材料性能的影响一、纤维的特性对非织造材料性能的影响 1.纤维长度及长度分布：细度纤维长度及长度分布：细度长度长度非织造材料强度非织造材料强度2.纤维线密度：纤维线密度：3.纤维卷曲度：纤维卷曲度影响抱合力、弹性、压缩回弹性纤维卷曲度：纤维卷曲度影响抱合力、弹性、压缩回弹性4.纤维截面形状纤维截

5、面形状：过滤材料采用多叶截面，孔径过滤材料采用多叶截面，孔径，表面积，表面积，非织造材料强度，非织造材料强度5.纤维表面摩擦系数：纤维表面摩擦系数：影响强度，影响加工工艺性，如静电、针刺力等。影响强度，影响加工工艺性，如静电、针刺力等。2-2 纤维与非织造材料性能的关系纤维与非织造材料性能的关系纤维截面形状纤维截面形状二、纤维的物理机械性能和化学性能对非织造材料二、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性能的影响纤维的物理机械性能纤维的物理机械性能(包括断裂强力和伸长、初始包括断裂强力和伸长、初始模量、弹性恢复性等模量、弹性恢复性等)纤维的吸湿性能纤维的吸湿性能纤维的热学性能纤维的

6、热学性能纤维的化学性能纤维的化学性能 拉伸性能是纤维最重要的机械性能亦称力学性能。拉伸性能是纤维最重要的机械性能亦称力学性能。表示材料拉伸过程受力与变形的关系曲线，称为拉伸表示材料拉伸过程受力与变形的关系曲线，称为拉伸曲线，也可用应力曲线，也可用应力-应变曲线表示。应变曲线表示。 浸渍粘合法非织造材料与其采用纤维的应力应变浸渍粘合法非织造材料与其采用纤维的应力应变曲线曲线相似相似。 浸渍粘合法非织造材料应力应变曲线与粘合剂应浸渍粘合法非织造材料应力应变曲线与粘合剂应力应变曲线的力应变曲线的比较比较。浸渍粘合法非织造材料聚酰胺纤维粘胶纤维羊毛纤维聚酰胺纤维粘胶纤维羊毛纤维的物理机械性能纤维的物理

7、机械性能 浸渍粘合法非织造材料聚丙烯酸乙酯粘合剂丁腈粘合剂粘合剂丁腈 聚丙烯酸乙酯聚丙烯酸丁酯聚丙烯酸丁酯纤维的物理机械性能纤维的物理机械性能纤维强度利用系数可用下式来表示：纤维强度利用系数可用下式来表示：纤维的物理机械性能纤维的物理机械性能式中：式中：K纤维强度利用系数；纤维强度利用系数； 非织造材料的强度；非织造材料的强度； 单纤维强力；单纤维强力； m 通过非织造材料通过非织造材料1cm2截面的纤维根数。截面的纤维根数。 通常，粘合法非织造材料的纤维强度利用系数不超过通常，粘合法非织造材料的纤维强度利用系数不超过20%，针刺法非织造材料的纤维强度利用系数可达，针刺法非织造材料的纤维强度利

8、用系数可达30%，而普，而普通机织物的纤维强度利用系数高达通机织物的纤维强度利用系数高达4050%。 纤维吸湿性指纤维在吸收空气中气相水分或水溶液中液纤维吸湿性指纤维在吸收空气中气相水分或水溶液中液相水分的能力。不同结构的纤维，吸收水分的能力不同，相水分的能力。不同结构的纤维，吸收水分的能力不同，一般来说，吸湿性好的纤维构成的纤网有利于粘合剂在纤一般来说，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于缠结，可提高最终非织造材料的机械性能。程中易于缠结，可提高最终非织造材料的机械性能。 在干法成

9、网和针刺加固中，纤维吸湿过低，纤维易打断在干法成网和针刺加固中，纤维吸湿过低，纤维易打断且易产生静电，吸湿过高，纤维又易于缠绕机械。且易产生静电，吸湿过高，纤维又易于缠绕机械。 纤维的吸纤维的吸湿性能湿性能纤维类型回潮率%(空气温度20 ，相对湿度65%)棉苎麻细羊毛桑蚕丝普通粘胶富强粘胶聚酰胺6聚酰胺66聚酯聚丙烯腈聚乙烯醇聚丙烯7821315178 913 1512 143.5 54.2 4.50.4 0.51.2 24.5 50 纤维的吸纤维的吸湿性能湿性能纤维类型纤维类型 软化点（软化点（）熔点（熔点（）分解点（分解点（）玻璃化温度（玻璃化温度（）棉棉羊羊 毛毛蚕蚕 丝丝聚酰胺聚酰胺6

10、聚酰胺聚酰胺66聚酯聚酯聚丙烯腈聚丙烯腈 聚乙烯醇聚乙烯醇聚丙烯聚丙烯聚氯乙烯聚氯乙烯聚乙烯聚乙烯 180225235240190240干态干态220230热水热水11011814515090100110115 215253256 163175200125130150135150 280300 310 47.658280.90908582纤维的纤维的热学性能热学性能一、天然一、天然纤维与纤维与化学纤维化学纤维的比较：的比较： 多数化学纤维的物理机械性能高于天然纤维。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。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

11、简化纤维准备工序。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差别化、功能性的化学纤维可满足非织造材料的特殊要求。殊要求。化学纤维细度、长度的一致性较好，并可按非织造化学纤维细度、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。生产工艺的要求进行控制。 纤维原料对非织造材料性能的影响纤维原料对非织造材料性能的影响2-3 纤维选用的原则纤维选用的原则二、纤维选用的原则二、纤维选用的原则(一一)非织造材料的性能要求非织造材料的性能要求如强度、工作温度、老化性能、耐化学品性能、颜色等。如强度、工作温度、老化性能、耐化学品性能、颜色等。(二二)成网与纤网加固对

12、纤维原料的要求成网与纤网加固对纤维原料的要求 1.成网加工对纤维原料的要求：成网加工对纤维原料的要求： 在干法或湿法成网加工中，对纤维原料的要求主要考虑在干法或湿法成网加工中，对纤维原料的要求主要考虑纤维的纤维的长度长度、线密度、密度、纤维摩擦因数、卷曲度、线密度、密度、纤维摩擦因数、卷曲度、强强度度、耐热性、导电性、均一性等。其中最重要的参数是纤、耐热性、导电性、均一性等。其中最重要的参数是纤维长度和线密度。维长度和线密度。 2.纤网纤网加固工艺加固工艺对纤维原料的要求：对纤维原料的要求：(三三)产品的成本产品的成本不同成网工艺对纤维长度的要求不同成网工艺对纤维长度的要求 成网方法成网方法纤

13、维长度范围纤维长度范围/mm一般情况特殊情况普通造纸机上湿法成网非织造湿法成网机成网气流成网机械梳理成网1.53.5(个别可至8)52046010150至5(个别可至15)至3011508300 在机械成网、气流成网过程中，纤维要受到多次机械力的在机械成网、气流成网过程中，纤维要受到多次机械力的作用，因此纤维必须具有一定的强度、伸长度及耐磨性。作用，因此纤维必须具有一定的强度、伸长度及耐磨性。 在使用合成纤维时，由于纤维的含湿量极低，受到机构作在使用合成纤维时，由于纤维的含湿量极低，受到机构作用后易产生静电。轻则影响成网均匀度，重则使梳理成网工用后易产生静电。轻则影响成网均匀度，重则使梳理成网

14、工序无法进行。序无法进行。 纤维静电电位序列：羊毛、聚酰胺、粘胶、棉、丝、醋酸纤维静电电位序列：羊毛、聚酰胺、粘胶、棉、丝、醋酸纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、聚氯乙烯纤维、聚乙烯醇纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、聚氯乙烯纤维、聚乙烯纤维、聚四氟乙烯纤维。静电电位差别大的纤纤维、聚乙烯纤维、聚四氟乙烯纤维。静电电位差别大的纤维相混，可减少静电。维相混，可减少静电。在机械加固中主要考虑纤维的机械强度、伸长、纤维长度、在机械加固中主要考虑纤维的机械强度、伸长、纤维长度、细度，纤维的表面形态，纤维表面的摩擦因数，纤维的截面细度，纤维的表面形态，纤维表面的摩擦因数，纤维的截面形状及静电特性等

15、要求。形状及静电特性等要求。在化学加固中主要考虑纤维吸湿、纤维长度、线密度、截在化学加固中主要考虑纤维吸湿、纤维长度、线密度、截面形状、表面形态、粘合剂的粘合效果及耐热性等要求。面形状、表面形态、粘合剂的粘合效果及耐热性等要求。在热粘合加固中对作为粘合介质的纤维，主要考虑其热熔在热粘合加固中对作为粘合介质的纤维，主要考虑其热熔温度、时间、热熔后纤维形态变化等要求；对作为主体结构温度、时间、热熔后纤维形态变化等要求；对作为主体结构的纤维应考虑耐热性、热收缩性、受热后机械特性的变化等。的纤维应考虑耐热性、热收缩性、受热后机械特性的变化等。三、按非织造材料的用途选择纤维原料三、按非织造材料的用途选择

16、纤维原料服装衬：聚酯，聚酰胺，粘胶服装衬：聚酯，聚酰胺，粘胶保暖絮片：聚酯保暖絮片：聚酯(中空，三维卷曲中空，三维卷曲)，聚丙烯腈，聚丙烯腈服装面料：聚酯服装面料：聚酯人造毛皮：聚丙烯腈人造毛皮：聚丙烯腈毛毯：羊毛，聚丙烯腈毛毯：羊毛，聚丙烯腈窗帘：聚酯窗帘：聚酯地毯：聚酯，聚丙烯，聚酰胺地毯：聚酯，聚丙烯，聚酰胺墙布：聚酯墙布：聚酯卫生巾和尿片包覆布：聚丙烯，卫生巾和尿片包覆布：聚丙烯，ES纤维，棉纤维，棉手术衣：聚丙烯，木浆纤维，粘胶手术衣：聚丙烯，木浆纤维，粘胶绷带和敷料：棉，粘胶绷带和敷料：棉，粘胶合成革基布：聚酯，聚酰胺合成革基布：聚酯，聚酰胺内底革：聚酯，粘胶，聚氯乙烯纤维内底革：

17、聚酯，粘胶，聚氯乙烯纤维土工合成材料：聚酯，聚丙烯，聚酰胺，聚乙烯醇土工合成材料：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，天然秸杆材料吸油材料：聚丙烯，天然秸杆材料电器绝缘材料：聚酯，聚丙烯电器绝缘材料：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，麻纤维抛光材料：聚酰胺，麻纤维书籍布：聚酯，聚酰胺，聚乙烯书籍布：

18、聚酯，聚酰胺，聚乙烯造纸毛毯：聚酰胺，羊毛造纸毛毯：聚酰胺，羊毛纤维的分类纤维的分类 (1)天然纤维天然纤维 包括包括棉棉、木棉、木棉、椰壳纤维椰壳纤维、木浆纤维木浆纤维、甲壳质纤维、海藻纤维、甲壳质纤维、海藻纤维、苎麻、亚麻、黄麻苎麻、亚麻、黄麻、羊毛羊毛、丝丝等。等。(2)化学纤维化学纤维 包括包括粘胶粘胶、聚酯聚酯、聚丙烯聚丙烯、聚酰胺聚酰胺、聚乙烯醇聚乙烯醇、聚丙烯腈聚丙烯腈、聚聚乳酸纤维乳酸纤维及及其它纤维其它纤维。(3)无机纤维无机纤维 包括包括玻璃纤维玻璃纤维、碳纤维、碳纤维、金属纤维金属纤维、陶瓷纤维陶瓷纤维、石棉纤维等。、石棉纤维等。2-4 非织造常用纤维非织造常用纤维定义：

19、由聚丙烯熔融纺丝制得，又称丙纶，简写为定义：由聚丙烯熔融纺丝制得，又称丙纶，简写为PP。性能：断裂强度性能：断裂强度2.65.7cN/dtex，断裂伸长断裂伸长2080%，初始模量，初始模量1835cN/dtex，密度为密度为0.900.91g/cm3，软化，软化点点140150，熔点熔点163175左右，制成产品后比较厚实，干和湿强度好，左右，制成产品后比较厚实，干和湿强度好，耐磨性好，不起球，变形回复性好，耐化学品好，耐霉性好，绝耐磨性好，不起球，变形回复性好，耐化学品好，耐霉性好，绝缘性好，吸湿性极低，无毒性，表面虹吸作用强，不耐日晒。缘性好，吸湿性极低，无毒性，表面虹吸作用强，不耐日晒

20、。 用途较广，如土工合成材料、地毯、手术衣、手术罩布、婴儿用途较广，如土工合成材料、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、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。隔音材料、揩布等。一、一、聚丙烯纤维聚丙烯纤维定义：聚对苯二甲酸乙二酯，简写为定义：聚对苯二甲酸乙二酯，简写为PET或或PES。性能：断裂强度性能：断裂强度4.25.7cN/dtex，断裂伸长断裂伸长3550%，初始模，初始模量量2244cN/dtex，密度为密度为1.38g/cm3，软化软化点点235240，熔点熔点256左右，变形回复性好，耐磨性好，弹

21、性好，强力高，左右，变形回复性好，耐磨性好，弹性好，强力高，绝缘性好，易起球，易产生静电，耐酸不耐强碱，老化性能较绝缘性好，易起球，易产生静电，耐酸不耐强碱，老化性能较好。非织造工艺中常用截面为圆形、三角形、扁带形、中空圆好。非织造工艺中常用截面为圆形、三角形、扁带形、中空圆形等。形等。 通常适用于绝缘材料、保暖絮片、墙布、服装衬基布、屋顶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。防水材料、土工合成材料等。二、二、聚酯纤维聚酯纤维高收缩高收缩聚酯纤维聚酯纤维定义：通常由聚酰胺定义：通常由聚酰胺6熔融纺丝制得，简写为熔融纺丝制得，简写为PA。性能：断裂强度性能

22、：断裂强度3.86.2cN/dtex，断裂伸长断裂伸长2560%，湿态，湿态断裂强度断裂强度3.25.5cN/dtex，湿态断裂伸长湿态断裂伸长2763%，初始模，初始模量量726cN/dtex，密度为密度为1.14g/cm3，软化软化点点180，熔点，熔点220左右，综合性能良好，弹性好，悬垂性好，价格高，易左右，综合性能良好，弹性好，悬垂性好，价格高，易起球起毛，耐日晒牢度差，耐碱不耐强酸，摩擦系数大。起球起毛，耐日晒牢度差，耐碱不耐强酸，摩擦系数大。 主要用于服装衬基布、造纸毛毯、地毯、合成革基布、抛光主要用于服装衬基布、造纸毛毯、地毯、合成革基布、抛光材料等。材料等。三、三、聚酰胺纤维

23、聚酰胺纤维定义：湿纺制得的聚乙烯醇缩甲醛纤维，又称维纶。定义：湿纺制得的聚乙烯醇缩甲醛纤维，又称维纶。性能：断裂强度性能：断裂强度4.05.7cN/dtex，断裂伸长断裂伸长1226%，湿态断，湿态断裂强度裂强度2.84.6cN/dtex，湿态断裂伸长湿态断裂伸长1226%，初始模量，初始模量2262cN/dtex，密度为密度为1.261.30g/cm3，干态软化干态软化点点220230，水中，水中软化软化点点110左右，干强好，湿强低，耐磨性好，左右，干强好，湿强低，耐磨性好，耐碱性好，吸湿性较好，弹性较差，染色较困难，不耐强酸。耐碱性好，吸湿性较好，弹性较差，染色较困难，不耐强酸。 与聚丙

24、烯纤维混和后可生产土工合成材料，水溶性纤维可用与聚丙烯纤维混和后可生产土工合成材料，水溶性纤维可用于绣花基布、用即弃材料等。于绣花基布、用即弃材料等。四、四、聚乙烯醇纤维聚乙烯醇纤维定义：由丙烯腈和其它单体共聚而成，湿纺或干纺成形。定义：由丙烯腈和其它单体共聚而成，湿纺或干纺成形。性能：断裂强度性能：断裂强度2.54.0cN/dtex，断裂伸长断裂伸长2550%，湿，湿态断裂强度态断裂强度1.95.5cN/dtex，湿态断裂伸长湿态断裂伸长2560%，初，初始模量始模量2255cN/dtex，密度为密度为1.17g/cm3，软化点软化点190240，分解点，分解点280300 ，强力较高，弹性

25、好，耐光性，强力较高，弹性好，耐光性好，染色性好，蓬松性较好，易起毛起球，耐磨性较差。好，染色性好，蓬松性较好，易起毛起球，耐磨性较差。 主要用于生产保暖絮片、人造毛皮、毛毯等。主要用于生产保暖絮片、人造毛皮、毛毯等。五、五、聚丙烯腈纤维聚丙烯腈纤维性能：纤维细度一般为性能：纤维细度一般为12dtex，长度为长度为2536mm，断裂强断裂强度度2.64.3cN/dtex，断裂伸长断裂伸长712%，湿态断裂强度，湿态断裂强度2.95.6cN/dtex，初始模量初始模量6082cN/dtex，分解点分解点150，截面为截面为中空形状，纵向自然卷曲，吸湿性很好，湿强力比干强力高中空形状，纵向自然卷曲

26、，吸湿性很好，湿强力比干强力高10%左右。左右。 棉纤维含有较多的杂质，除杂脱漂后可用于医卫非织造材料，棉纤维含有较多的杂质，除杂脱漂后可用于医卫非织造材料，白度应大于白度应大于80%，残硫量应小于，残硫量应小于8mg/100g。六、六、棉纤维棉纤维定义：由纤维素组成，湿纺成形，简写为定义：由纤维素组成，湿纺成形，简写为VIS。性能：性能： 断裂强度断裂强度2.22.7cN/dtex，断裂伸长断裂伸长1622%，湿态，湿态断裂强度断裂强度1.21.8cN/dtex，湿态断裂伸长湿态断裂伸长2129%，初始模，初始模量量2662cN/dtex，密度为密度为1.51.52g/cm3，分解点分解点1

27、50，强力较低，吸湿性良好，不起球，湿强力更低，耐磨性差，弹强力较低，吸湿性良好，不起球，湿强力更低，耐磨性差，弹性较差，手感较差。性较差，手感较差。 粘胶纤维已开发出许多新品种，如高卷曲、粘胶纤维已开发出许多新品种，如高卷曲、高湿强高湿强、高吸湿、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。成革基布、食品过滤材料等。七、七、粘胶纤维粘胶纤维苎麻纤维苎麻纤维性能：纤维细性能：纤维细长长，断裂强度断裂强度4.95.7cN/dtex，断裂伸长断裂伸长1.52.3%，湿态断裂强度，湿态断裂强度5.16.8

28、cN/dtex，湿态断裂伸长湿态断裂伸长2.02.4%，初始模量，初始模量176220cN/dtex，吸湿性很好，刚性好，硬吸湿性很好，刚性好，硬挺性好，但抱合力较小。挺性好，但抱合力较小。 主要用于生产地毯基布、抛光材料、衬里和建筑用隔音隔热主要用于生产地毯基布、抛光材料、衬里和建筑用隔音隔热材料等。材料等。八、八、麻纤维麻纤维黄麻纤维黄麻纤维性能：性能： 断裂强度断裂强度0.91.5cN/dtex，断裂伸长断裂伸长2535%，湿态，湿态断裂强度断裂强度0.671.43cN/dtex，湿态断裂伸长湿态断裂伸长2550%，初始，初始模量模量8.522cN/dtex，分解点分解点135，天然卷曲

29、，弹性好，手，天然卷曲，弹性好，手感丰满，保暖性好，感丰满，保暖性好，吸湿性强，光泽柔和，染色性好，具有独吸湿性强，光泽柔和，染色性好，具有独特的缩绒性，但价格高。特的缩绒性，但价格高。 主要用于生产高级地毯、造纸毛毯等。主要用于生产高级地毯、造纸毛毯等。九、九、羊毛纤维羊毛纤维 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，经过滤、脱泡等工序后挤压纺丝，凝固后解在有机溶剂中，经过滤、脱泡等工序后挤压纺丝，凝固后成为纤维素纤维，具有完整的圆形截面和光滑的表面结构，成为纤维素纤维，具有完整的圆形截面和光滑的表面结构，具有较高的

30、聚合度。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力和韧性。其干强达到染色性，又具有普通合成纤维的强力和韧性。其干强达到4.2cN/dtex，与普通聚酯纤维相近，湿强仅比干强低与普通聚酯纤维相近，湿强仅比干强低15%左左右，仍保持较高的强度。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“绿色纤维绿色纤维”。十、十、Lyocell纤维纤维具有良好的伸长、弹性和吸湿性，细而柔软、平滑、光泽好具有良好的伸长、弹性和吸

31、湿性，细而柔软、平滑、光泽好等优点。非织造工业中仅用其丝绢下脚料生产一些特殊的湿等优点。非织造工业中仅用其丝绢下脚料生产一些特殊的湿法和水刺非织造材料。法和水刺非织造材料。废纤维：包括棉纺厂的皮辊花、粗纱头、梳棉抄斩花、精梳废纤维：包括棉纺厂的皮辊花、粗纱头、梳棉抄斩花、精梳落棉、短绒，毛纺厂的落毛、精梳短毛，麻纺厂的苎麻落麻落棉、短绒，毛纺厂的落毛、精梳短毛，麻纺厂的苎麻落麻以及化纤厂的废丝、再纺纤维等，还包括服装裁剪边角料与以及化纤厂的废丝、再纺纤维等，还包括服装裁剪边角料与旧衣等进行布开花处理形成的废纤维。废纤维主要用于填料、旧衣等进行布开花处理形成的废纤维。废纤维主要用于填料、包装材料

32、、隔音隔热材料、絮垫等产品。包装材料、隔音隔热材料、絮垫等产品。长度为长度为1533cm，直径为，直径为0.050.3mm，刚度大，弹性好。，刚度大，弹性好。采用针刺工艺可以加工成用于沙发、汽车座垫及弹簧软垫、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。厚床垫、运动垫的填料。十一、十一、 椰壳纤维椰壳纤维十二、十二、 废纤维废纤维 圆截面，最大直径为圆截面，最大直径为18m，实际应用主要为，实际应用主要为812m，相当于相当于1.22.8dtex。生产超细过滤材料时，可采用。生产超细过滤材料时，可采用13m的玻璃纤维。的玻璃纤维。 玻璃纤维表面光滑，刚性大，易断，

33、碎屑会引起人体皮肤玻璃纤维表面光滑，刚性大，易断，碎屑会引起人体皮肤过敏，因此要注意生产劳动保护。过敏，因此要注意生产劳动保护。 玻璃纤维非织造材料常用于过滤材料、隔音材料、绝热材玻璃纤维非织造材料常用于过滤材料、隔音材料、绝热材料以及复合材料的基材等。料以及复合材料的基材等。无机无机纤维纤维玻璃玻璃纤维纤维玻璃纤维纤网结构玻璃纤维纤网结构 成网不均的玻璃纤维纤网结构成网不均的玻璃纤维纤网结构 纤维细度的比较纤维细度的比较 纤维素纤维玻璃纤维玻璃纤维熔喷纤维 玻璃纤维非织造材料的过滤效率玻璃纤维非织造材料的过滤效率熔喷非织造材料的过滤效率熔喷非织造材料的过滤效率梳理成网非织造材料的过滤效率梳理

34、成网非织造材料的过滤效率纤维素纤维非织造材料的过滤效率纤维素纤维非织造材料的过滤效率 由金属棒拉伸而成，生产成本极高。常用碳钢纤维的直径由金属棒拉伸而成，生产成本极高。常用碳钢纤维的直径为为75250m。 不锈钢纤维制成的非织造材料可用作耐高温过滤材料。纤不锈钢纤维制成的非织造材料可用作耐高温过滤材料。纤网中混入少量的金属纤维网中混入少量的金属纤维(占纤维总重的占纤维总重的0.51.0%)，可获得，可获得永久的抗静电效果。永久的抗静电效果。金属纤维金属纤维不锈钢纤维毡与不锈钢粉末烧结材料、青铜粉末烧结材料的不锈钢纤维毡与不锈钢粉末烧结材料、青铜粉末烧结材料的结构比较结构比较青铜粉末烧结材料青铜

35、粉末烧结材料 不锈钢纤维毡不锈钢纤维毡不锈钢粉末烧结材料不锈钢粉末烧结材料不锈钢纤维毡的性能不锈钢纤维毡的性能导电性导电性耐高温耐高温耐腐蚀耐腐蚀高温过滤高温过滤防静电防静电电磁屏蔽电磁屏蔽 即硅酸盐纤维，其特点是强力高，具有优良的耐热性，耐即硅酸盐纤维，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主要有碳化硅(SiC)和和Si-Ti-C-O两种。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。水刺等方法加固。陶瓷纤

36、维陶瓷纤维木浆纤维系来自木材的天然纤维素纤维。木浆纤维系来自木材的天然纤维素纤维。 70年代初美国首先利用木浆纤维中的绒毛浆短纤维制造一次性年代初美国首先利用木浆纤维中的绒毛浆短纤维制造一次性卫生用品卫生用品(妇女卫生巾、婴儿尿片妇女卫生巾、婴儿尿片)，因吸湿性良好和成本较低，因吸湿性良好和成本较低，产量急剧上升。干法造纸和水刺非织造工艺近年来发展迅速，也产量急剧上升。干法造纸和水刺非织造工艺近年来发展迅速，也采用了大量的木浆纤维。采用了大量的木浆纤维。 木浆纤维的原料为原木，其中含有木浆纤维的原料为原木，其中含有4345的纤维素，的纤维素，2730半纤维素，半纤维素，2028木质素与木质素与

37、35的天然可提取物。的天然可提取物。绒毛浆纤维与造纸用木浆纤维的主要差别：绒毛浆纤维与造纸用木浆纤维的主要差别：绒毛浆纤维平均长度为绒毛浆纤维平均长度为2mm，造纸用木浆纤维平均长度为造纸用木浆纤维平均长度为1mm。造纸用木浆纤维中可提取物的残留量较大，影响其吸湿性。造纸用木浆纤维中可提取物的残留量较大，影响其吸湿性。造纸用木浆纤维通常含水率较大，而且湿度变化较大，由此造造纸用木浆纤维通常含水率较大，而且湿度变化较大，由此造成相应的非织造工艺不稳定。成相应的非织造工艺不稳定。木浆纤维木浆纤维 聚乳酸纤维（聚乳酸纤维（PLA）是一种使用玉米作为原料，从中提取）是一种使用玉米作为原料，从中提取淀粉

38、，经过酶分解得到葡萄糖，再通过乳酸菌发酵后变为乳酸，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。由纺粘法或熔喷法直接制成非织造材料。 美国美国CDP公司现是全球最大的聚乳酸原料制造公司。钟纺公司现是全球最大的聚乳酸原料制造公司。钟纺公司与岛津制作所合作，于公司与岛津制作所合作，于1994年发表了商品名为年发表了商品名为Lactron的

39、的纤维。纤维。1998年又发表了一系列以年又发表了一系列以Lactron纤维为原料的制成品，纤维为原料的制成品，并于长野冬季奥林匹克运动会上展示了各式服饰。并于长野冬季奥林匹克运动会上展示了各式服饰。聚乳酸纤维聚乳酸纤维(PLA)的自然循环过程的自然循环过程聚乳酸纤维聚乳酸纤维(PLA)的应用的应用聚乳酸纤维聚乳酸纤维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太阳日光主要用途主要用途 主要产品主要产品 农业、林业用防兽网、育苗袋、防霜防冻、防杂草袋网、种子袋、农用化学品和化肥袋等渔业用鱼网、养殖网、鱼线、海岸网等工业(纸业)用强化纸和特殊用纸、包装材料等建筑、土木工

40、程用土壤补强材料、土工布等食品用包装袋、过滤网等医疗卫生用尿布、个人卫生产品、手术缝合线、纱布和海绵、用即弃衣物；骨折内固定物、防粘连膜等服装用内衣、外衣、运动服装等家庭、装饰用 窗帘、台布、擦拭布、日常家居用品等 一、一、可溶性粘结纤维可溶性粘结纤维二、二、热熔粘结纤维热熔粘结纤维三、三、双组份纤维双组份纤维四、四、超细纤维超细纤维五、五、卷曲中空纤维卷曲中空纤维六、六、高性能纤维高性能纤维七、七、功能性纤维功能性纤维2-5 非织造用特种纤维非织造用特种纤维 可溶性粘结纤维在热水或水蒸汽中产生软化、熔融现象，可溶性粘结纤维在热水或水蒸汽中产生软化、熔融现象，干燥后使纤网内纤维之间粘合。干燥后

41、使纤网内纤维之间粘合。 该类纤维通常由多种聚合物共聚而成，如日本开发的该类纤维通常由多种聚合物共聚而成，如日本开发的EfpakalL90纤维为纤维为50%聚氯乙烯与聚氯乙烯与50%聚乙烯醇共聚，在聚乙烯醇共聚，在90热水中聚乙烯醇部分溶解，而聚氯乙烯部分软化、粘合。热水中聚乙烯醇部分溶解，而聚氯乙烯部分软化、粘合。德国德国Enka公司的公司的N40纤维为共聚酰胺，在过热蒸汽或纤维为共聚酰胺，在过热蒸汽或190 干燥热风中可熔融。干燥热风中可熔融。一、一、可溶性粘结纤维可溶性粘结纤维 熔融纺丝制成的合成纤维均可作为热熔粘结纤维用于热熔融纺丝制成的合成纤维均可作为热熔粘结纤维用于热粘合法非织造材料

42、的生产。但某些纤维的熔点较高，生产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，不适合作热熔粘结纤维。由此国内外能耗大，热收缩大，不适合作热熔粘结纤维。由此国内外先后开发了一些低熔点的热熔粘结纤维。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：对低熔点的热熔粘结纤维的要求：熔点低；熔点低；软化温度范围大；软化温度范围大；热收缩小；热收缩小； 常用热熔纤维及其粘合温度常用热熔纤维及其粘合温度二、二、热熔粘结纤维热熔粘结纤维纤维类别纤维类别 粘合温度粘合温度 纤维类别纤维类别 粘合温度粘合温度 低密度聚乙烯低密度聚乙烯 85115 Kodel 410 (

43、Eastman) 85170 高密度聚乙烯高密度聚乙烯 126135 Dacron 927,923,920 (Dupont) 160180 聚丙烯聚丙烯 140170 Unitika 2000,3300,4000 110200 聚氯乙烯聚氯乙烯 115160 Heterofil PA (ICI)双组份 220230 共聚酰胺共聚酰胺 110140 Trevira 813 (Hoechst) 210225 聚酰胺聚酰胺6 170225 Heterofil PES (ICI) 双组份 170230 聚酰胺聚酰胺66 220260 ES Faser (Chisso) 双组份 120150 聚酯聚酯

44、230260 Unitika 2080,3380,4080 双组份 110200 双组份纤维又称复合纤维，采用两种聚合物同时通过复合纺双组份纤维又称复合纤维，采用两种聚合物同时通过复合纺丝孔成形。常见结构形式有丝孔成形。常见结构形式有4种：种： 并列式并列式(side by side)；芯壳式；芯壳式(mantle/core)；非连续纤维；非连续纤维芯壳式芯壳式(short fibers in a matrix)；长丝芯壳式；长丝芯壳式(fibers of unlimited length) 非织造工艺中使用的双组份纤维有非织造工艺中使用的双组份纤维有ES纤维纤维、海岛型纤维和、海岛型纤维和桔

45、瓣型纤维。桔瓣型纤维。 ES纤维是一种性能优异的热熔粘结纤维，在纤纤维是一种性能优异的热熔粘结纤维，在纤网中既作主体纤维，又作粘合纤维，由日本网中既作主体纤维，又作粘合纤维，由日本Chisso公司开发，公司开发，国内已有生产。海岛型纤维和桔瓣型纤维经化学或机械的方国内已有生产。海岛型纤维和桔瓣型纤维经化学或机械的方法可形成超细纤维。法可形成超细纤维。三、三、双组份纤维双组份纤维 ES纤维由聚丙烯和高密度聚乙烯复合而成，其中高密度纤维由聚丙烯和高密度聚乙烯复合而成，其中高密度聚乙烯作为热熔粘结成分，有芯壳式和并列式两种结构，聚乙烯作为热熔粘结成分，有芯壳式和并列式两种结构，常用结构为芯壳式，主要

46、性能：常用结构为芯壳式，主要性能：性质指标性质指标细度1.5d含湿率 1%(RH60%，20)组份分离特性不可分离软化点110120 (HDPE)/150160 (PP)断裂强度2.53.5g/d熔点130 (HDPE)/163 (PP)断裂伸长40120%热收缩率 5%卷曲度0.113转/英寸双组份纤维双组份纤维双组份纤维双组份纤维 ES纤维由聚丙烯和高密度聚乙烯复合而成，其中高密度纤维由聚丙烯和高密度聚乙烯复合而成，其中高密度聚乙烯作为热熔粘结成分，有芯壳式和并列式两种结构，常聚乙烯作为热熔粘结成分，有芯壳式和并列式两种结构，常用结构为芯壳式，主要性能如下：用结构为芯壳式，主要性能如下：细

47、度细度 1.5d组份分离特性组份分离特性 不可分离不可分离断裂强度断裂强度 2.53.5g/d断裂伸长断裂伸长 40120%卷曲度卷曲度 0.113转转/英寸英寸含湿率含湿率 1%(RH60%，20)软化点软化点 110120 (HDPE)/150160 (PP)熔点熔点 130 (HDPE)/163 (PP)热收缩率热收缩率 5%热熔粘合非织造材料采用热熔粘合非织造材料采用ES纤维的优点为：纤维的优点为：改善非织造材料的结构，纤网内纤维交接点产生有效、改善非织造材料的结构，纤网内纤维交接点产生有效、 均匀的粘合作用；均匀的粘合作用；非织造材料强力高；非织造材料强力高；热熔粘合的温度范围宽，生

48、产过程容易控制；热熔粘合的温度范围宽，生产过程容易控制；产品手感柔软；产品手感柔软；能耗低，生产率高。能耗低，生产率高。注意：热熔粘合时，纤网中的注意：热熔粘合时，纤网中的 ES纤维含量必须超过纤维含量必须超过50%，薄型产品可采用薄型产品可采用100%的的ES纤维。纤维。ES纤维生产的非织造材料的用途纤维生产的非织造材料的用途种类单位面积质量(g/m2)密度(g/cm3)用途热轧、热熔薄型10500.230.27尿布、卫生巾面料，包装材料，湿巾热熔5010000.020.2絮片，过滤材料，吸油毡，土工布，农业丰收布，汽车地毯针刺热熔10020000.070.32湿法102000.20.4尿布

49、面料，揩布，湿巾模压法0.070.32帽料，成型过滤材料，排水材料 ES纤维生产的非织造材料的用途纤维生产的非织造材料的用途 超细纤维通常是指纤维细度在超细纤维通常是指纤维细度在0.44dtex(0.4d)以下的纤维。以下的纤维。超细纤维生产方法主要有：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。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，采用溶解法溶去对于海岛型纤维，采用溶解法溶去“海海”组份，留下的组份，留下的“岛岛”组份即为超细纤维，细度可达

50、到：组份即为超细纤维，细度可达到：0.00110.11dtex(0.0010.1d)；对于桔瓣型纤维，可采用机械方；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：法分离两组份，分离后两组份均为超细纤维，细度可达到：0.110.44dtex(0.10.4d)四、四、超细纤维超细纤维桔瓣型纤维也可采用碱减量处理方法，其中一个组份桔瓣型纤维也可采用碱减量处理方法，其中一个组份(通通常是聚酯常是聚酯)被溶去。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，平均纤维直径为材料，平均纤维直径为25m。桔瓣型

51、纤维桔瓣型纤维机械分裂机械分裂桔瓣型纤维桔瓣型纤维碱减量处理碱减量处理桔瓣型纤维桔瓣型纤维 轴向有管状空腔的化学纤维称为中空纤维。按卷曲特征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，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，如涤如涤纶中空纤维和双组分复合型中空纤维，如涤/丙复合中丙复合中空纤维。按其孔数的多少分为单孔和多孔纤维，如空纤维。按其孔数的多少分为单孔和多孔纤维，如4孔、孔、6孔孔和和9孔中空纤维。中空纤维的中空度越大，材料滞留的空气孔中空纤维。中空纤维的中空度越大，材料滞留的

52、空气量越大，使非织造产品更轻便、更保暖。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、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。暖絮片的主要原料。五、五、卷曲中空纤维卷曲中空纤维具有高性能的特种纤维，如碳纤维、芳纶等。具有高性能的特种纤维，如碳纤维、芳纶等。芳纶芳纶1313，商品名，商品名Nomex，强度，强度4.84cN/dtex，模量，模量132cN/dtex，断裂伸长，断裂伸长17%，最高使用温度，最高使用温度204。芳纶

53、芳纶1414，商品名，商品名Kevlar，强度，强度19.36cN/dtex，模量，模量440cN/dtex，断裂伸长，断裂伸长4%，最高使用温度，最高使用温度232。聚苯并咪唑纤维，商品名聚苯并咪唑纤维，商品名PBI，强度，强度4.27cN/dtex，模量，模量137cN/dtex，断裂伸长，断裂伸长10%，最高使用温度，最高使用温度560。六、六、高性能纤维高性能纤维聚砜酰胺纤维，商品名芳砜纶，强度聚砜酰胺纤维，商品名芳砜纶，强度3.8cN/dtex，模量，模量54cN/dtex，断裂伸长，断裂伸长17%，最高使用温度，最高使用温度200。聚四氟乙烯纤维，商品名氟纶，强度聚四氟乙烯纤维，商

54、品名氟纶，强度1.75cN/dtex，模量，模量13.2cN/dtex，断裂伸长，断裂伸长25%，最高使用温度，最高使用温度280。碳纤维碳纤维(PAN)，强度，强度19617061N/mm2，模量，模量226686kN/mm2，断裂伸长，断裂伸长25%，熔点或分解点为，熔点或分解点为20003500 。 与高性能纤维不同之处是，高性能纤维强调耐高温、热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：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；抗紫外线；抗菌；除臭；吸收太阳能导电；抗紫外线；抗菌；除臭；吸收太阳能七、七、功能

55、性纤维功能性纤维纤维作为非织造材料的主体成分纤维作为非织造材料的主体成分纤维作为非织造材料的缠结成分纤维作为非织造材料的缠结成分纤维作为非织造材料的粘合成分纤维作为非织造材料的粘合成分纤维既作非织造材料的主体，同时又作非织造材料的热熔纤维既作非织造材料的主体，同时又作非织造材料的热熔粘合成分粘合成分 纤维原料对非织造材料性能的影响纤维原料对非织造材料性能的影响纤维类型纤维类型积极作用积极作用消极作用消极作用聚 酯变形回复性良好，热定型性良好，耐磨性强，弹性高，干湿强度高，快干，电绝缘性强。起球倾向大，易产生静电荷积聚，不耐碱。聚丙烯耐磨性好，变形回复性好，耐腐蚀性强，防霉，价廉，密度小。易老化

56、，不吸湿，染色困难。聚酰胺干、湿强度高、耐沾污性好，快干，耐化学性好，弹性高、耐磨性强。耐光度差起球倾向大，不耐酸。聚乙烯醇有一定吸湿性，耐磨性强，强度高，耐碱性较强。染色较困难聚丙烯腈弹性强，手感柔软，蓬松度好，日晒牢度高，耐磨性强，耐化学性强，保暖性强。易起球粘胶纤维 悬垂性优良，吸湿性强，不起球，易清洁。湿强度低棉耐磨性较强，干、湿强度较高，手感柔软，易粘合，吸湿性好。弹性差，易折皱，纤维均匀性差。羊毛蓬松度高，弹性强，手感柔软，保暖性强，吸湿性强。有起球现象，耐磨性差。 纤维是构成非织造材料最基本的原料，由于非织造材料不纤维是构成非织造材料最基本的原料，由于非织造材料不同于传统纺织品以

57、纱线的排列组合形成织物，而是纤维原料同于传统纺织品以纱线的排列组合形成织物，而是纤维原料直接构成的纤维集合体，因此纤维原料的性能对非织造材料直接构成的纤维集合体，因此纤维原料的性能对非织造材料的性能就有着更为直接的影响。的性能就有着更为直接的影响。 纤维原料性能与产品性能关系纤维原料性能与产品性能关系试述纤维在非织造材料中的作用。试述纤维在非织造材料中的作用。试述纤维性能对非织造材料性能的影响。试述纤维性能对非织造材料性能的影响。非织造材料选用纤维原料的原则是什么？非织造材料选用纤维原料的原则是什么？从天然纤维、化学纤维、无机纤维几个方面，列举几种从天然纤维、化学纤维、无机纤维几个方面，列举几种非织造常用纤维和特种纤维，根据它们的性能讨论其在非织非织造常用纤维和特种纤维，根据它们的性能讨论其在非织造中的用途。造中的用途。 非织造用纤维原料非织造用纤维原料