无纺布辊用高弹性非织造材料的研制

来源 :西安工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hyq20061001
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在带材生产加工中,提高带材外观质量最重要的生产工艺是板材清洗,板材清洗过程中最主要的工具是挤干辊,我国目前使用的挤干辊材料一般是橡胶或金属,但这种材质的挤干辊因其本身缺少孔隙和不吸水的缺陷会导致挤干效果大打折扣。因此,国外发明了一种特殊材质的辊子—无纺布辊,其最大的特点是挤干效果好、寿命长、拆换方便等。国内有关挤干辊的研究更侧重于辊子的结构方面,本课题主要对无纺布辊用非织造材料进行研究。本课题的目的是研制出一种无纺布辊用高弹性非织造材料。在课题前期选用了PTT纤维、PBT纤维、T400纤维、ELK纤维、低熔点4080纤维,通过预实验确定了本课题最终所用原料为PTT纤维和低熔点涤纶4080纤维,然后采用正交试验优化针刺工艺和热轧工艺,并利用优化后的工艺参数制备出针刺热轧复合非织造布。为了使无纺布辊用非织造材料具有良好的弹性、耐酸碱性及合适的硬挺度等,对其进行了后整理,前期确定了黏合剂种类和施加方式,再通过响应面法对后整理工艺进行优化,最终制备出无纺布辊用高弹性非织造材料,并对其进行性能测试。得出以下结论:(1)产品最终的结构为表层-中间层-表层,其中表层和中间层制备工艺流程均为:原料准备→开松→棉箱→梳理→铺网→预针刺,然后将表层和中间层通过针刺和热轧复合在一起,最后经过弹性整理形成最终的无纺布辊用高弹性非织造材料。(2)以PTT纤维和低熔点4080纤维制备针刺非织造布,其单位面积质量为320g/m2,以纤维比例、针刺密度、针刺深度为因素,断裂强力、折痕回复角、吸水率为评价指标进行正交试验设计,优化后的无纺布辊用高弹性非织造材料的针刺工艺为表层PTT/4080为90/10,中间层为纯PTT纤维,针刺密度为150刺/cm2,针刺深度为8mm。(3)对制备的针刺非织造布进行了热轧处理。以热轧温度、轧辊隔距、轧辊速度为因素,折痕回复角和吸水率为考察指标进行正交试验设计,最终确定无纺布辊用高弹性非织造布最优热轧工艺为热轧温度为150℃、轧辊隔距为1mm、轧辊速度为1.68m/min。(4)利用课题组自制的水性聚氨酯/丙烯酸酯类整理剂对制备的针刺热轧非织造布进行了后整理。通过响应面法对无纺布辊用非织造材料的弹性整理工艺进行试验设计和优化,并建立回归方程。得出的回归模型拟合度高,能够较准确地预测整理后的非织造材料折痕回复角和吸水率的结果。影响折痕回复角的因素依次是黏合剂含量、烘燥温度、烘燥时间;影响吸水率的因素依次是黏合剂含量、烘燥时间、烘燥温度。优化后的后整理工艺参数为黏合剂含量为10%,烘燥温度为109℃,烘燥时间为43min。(5)本课题对制备的无纺布辊用高弹性非织造材料进行了相关的性能指标测试:单位面积质量为360g/m2、厚度为1.02mm,折痕回复角为173°,吸水率为329.5%,芯吸速率短时间可达286.2mm/min,断裂强力为580N,撕破强力为400N,孔径分布均匀,透气率为862.1mm/s,耐磨性能和压缩回弹性能良好,有较好的耐酸碱性和热稳定性以及较好的硬挺度。本文研制的高弹性非织造材料较好的满足了辊用无纺布的性能要求。本文图38幅,表33个,参考文献105个。
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