热轧工艺对纺粘热轧非织造布力学性能的影响

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1、2011年第5期产业用纺织品研究报告热轧工艺对纺粘热轧非织造布力学性能的影响张月庆钱晓明(天津工业大学纺织学院非织造材料与工程系，天津，300160)摘要:分析了聚丙烯纺粘热轧非织造布的热轧黏合机理，其结构可以用薄膜区—纤维区两相结构来描述。研究了热轧工艺对纺粘热轧非织造布力学性能的影响。在面密度一定的条件下，提高轧棍温度有利于增加薄型纺粘法非织造布的强力;在其他条件不变的情况下，提高轧棍压力有助于改善非织造布的力学性能，而提高轧棍线速度则会使非织造布强力下降;在生产高面密度非织造布时，为保持轧棍一定

2、的线速度，可调整轧棍的温度和压力参数作为补偿，以保证非织造布强力稳定。关键词:纺粘法非织造布，热轧工艺，力学性能中图分类号:TS174．5文献标识码:A文章编号:1004－7093(2011)05－0021－032面密度小于100g/m的纺粘法非织造布普遍热轧黏合主要是利用热塑性合成纤维的特性，采用热轧工艺加固。用纺粘法制得的纤网经过合通过一对加热钢辊，在两轧辊钳口组成热轧黏合适的热轧工艺处理，制得的非织造布可达到使用所区，对喂入的纤网进行加热加压，纤网的厚度和密要求的强度和获得所需的花纹。热轧工艺和

3、热度发生变化，使热传导性能发生变化，导致纤网中轧黏合结构对非织造布的质量起着至关重要的作部分纤维熔融、流动和扩散，从而产生黏结，冷却后用。加固的纤网就是热轧非织造布。当纤网在室温的条件下进入由热轧辊钳口组1热轧黏合成的热轧黏合区时，热传递使纤网发生很多物理变化。由于轧辊表面的温度较高，轧辊表面的热量流1．1机理向纤网表层，并逐渐传递到纤网内部。在热传递的热轧非织造布分为点黏合、面黏合和表面黏合同时，纤网受轧辊轧压厚度变薄，密度变大。形变三种热轧黏合方式。点黏合是采用刻花辊/光辊组热是向纤网提供热量的另

4、外一个重要来源，由于两合，当纤网通过时在凸轧点处纤维产生熔融黏合，轧辊间的压力，使喂入到钳口处的纤维高分子产生该黏合方式常用于制造薄型非织造布;面黏合是采宏观放热效应，并且纤网在钳口处的停留时间很用光辊/光辊组合，热轧黏合时在纤维交叉点处产短，这也加剧了纤网温度进一步上升。由于存在生黏合，面黏合非织造布的黏合点多，产品密实发Clapeyron效应，高聚物分子熔融所需的热量在受硬，表面光滑平整;表面黏合是采用光辊/棉辊(在压时远比在常压下多［压力使聚丙烯纤维熔融温［1］钢辊上包缠一层厚棉布)组合，在热轧

5、黏合时能形度增加值约为30～40℃/(100MPa)］，所以熔成单面的表面黏合，只有靠光辊一面的纤维产生黏融高聚物的流动以及向相邻纤维表面的扩散，使纤合。维间形成良好的黏合。当纤网经过黏合并冷却后，［2］转变为尺寸稳定的结构，即热轧黏合结构。由于轧辊压力是在两端施加的，钢辊会产生一收稿日期:2011－02－19作者简介:张月庆，男，1983年生，在读硕士研究生。主要研究定的弯曲变形，所以在压力作用下，轧辊间的接触方向为功能性非织造材料。区域不是一条直线，而是具有一定宽度的接触区。—21—研究报告产业用

6、纺织品总第248期机幅越宽，接触区宽度也越大。设纤网停留在接触表1试验参数区的时间为t、与接触区的宽度为h、纤网经过轧辊温度/℃线速度/压力/编号表面的线速度为v，则三者之间存在以下关系:刻花辊光辊(m·min－1)kPaht=11431311502．570v21431312202．6701．2结构描述31461342402．670通过电镜观察花纹辊热轧非织造布的结构，可看到黏合结构分为规则形状的薄膜区以及纤维区41491372202．650［3］两种结构，因此花纹辊热轧非织造布的结构可用薄膜区—纤维

7、区两相结构模型描述。花纹辊的3结果与讨论凸起部分形成黏合结构的薄膜区，纤维区则对应花纹辊的凹进部分。钳口处的加热加压以及剪切力3．1轧辊温度对非织造布性能的影响的作用使纤维在凸起部分熔融流动，形成薄膜;而图1是轧辊温度与聚丙烯纺粘热轧非织造布没有被熔融的那部分纤维则形成了纤维区，该部分纵向力学性能的关系曲线。随着轧辊温度的升高，纤维基本上保持了原有的结构状态。热轧工艺条样品的纵向强力和伸长率均增大，主要原因是在试件决定了薄膜区的黏合效果，一根纤维至少要穿越验工艺范围内，温度的提高使纤维表面熔融效果改两

8、个薄膜区才可以更好地承担负荷，从而形成良好善，增加了纤维间的黏结牢度。当轧辊温度超过工的黏合结构，因此轧辊的花纹尺寸、排列和几何形艺允许的最大值时，会使纤维结构发生改变，成为状关乎到产品的强力和柔软性。结晶度和取向度很差的薄膜，这将导致非织造布强力显著下降。若轧辊温度偏低，则纤网的黏合不充2试验部分分，制得的非织造布手感较柔软并且易弯曲，但其［4］强力降低，同时出现表面起毛现象。2．1试验准备原料:上海赛科公司S2040聚丙烯;设备:国产纺粘生产线，幅宽