丙綸紡粘法非織造布熱軋工藝探討

廖長(zhǎng)庚

摘 要：非織造布生產(chǎn)的工業(yè)化程度得到了不斷的提高，它在工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及醫(yī)療等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中也占有重要位置，而熱軋粘合工藝在丙綸紡粘法非織造布的生產(chǎn)中則是比較常見的一項(xiàng)技術(shù)，發(fā)展前景非常的廣闊，文章主要針對(duì)丙綸紡粘法非織造布熱軋工藝的相關(guān)問題進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：丙綸紡黏法；非織造布；熱軋工藝

中圖分類號(hào)：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）25-0062-02

非織造布是對(duì)傳統(tǒng)紡紗織布工藝的一種發(fā)展，它不需要將紗線進(jìn)行編結(jié)，而且將纖維直接用物理的方法進(jìn)行粘合，它是對(duì)傳統(tǒng)紡織原理的突破，使得制造工藝的速度更快，而且降低了成本、提高了產(chǎn)量。丙綸紡粘法非織造布的用途非常廣泛，而且具有較好的國(guó)內(nèi)外的市場(chǎng)發(fā)展前景，熱軋工藝的應(yīng)用對(duì)于非織造布生產(chǎn)的進(jìn)步是非常有幫助的，在今后的發(fā)展中應(yīng)該增加對(duì)熱軋粘合工藝的研究，促進(jìn)非織造布性能的進(jìn)一步完善。

1 丙綸紡粘法非織造布熱軋工藝的機(jī)理分析

在丙綸紡粘法非織造布的熱軋工藝應(yīng)用中，實(shí)際的工藝操作過程是非常簡(jiǎn)單的，主要就是把那些在室溫下存放的纖網(wǎng)利用輸送鏈運(yùn)輸?shù)礁邷剀堓佒?，使其承受一定的壓力及溫度加工之后，纖網(wǎng)就可以進(jìn)行固結(jié)，從而就完成了非織造布的生產(chǎn)[1]。在熱軋工藝的應(yīng)用中，主要有點(diǎn)粘合、表面粘合及面粘合三種生產(chǎn)方法，在第一種的粘合方法中，主要使用的部件是刻花輥與光輥兩種，在纖網(wǎng)經(jīng)過相應(yīng)位置的時(shí)候，處于凸軋點(diǎn)位置的纖維就會(huì)進(jìn)行熔融粘合，這種生產(chǎn)過程對(duì)于薄的非織造布的制作比較適用。第二種粘合方法使用的是光輥與棉輥的部件組合，所謂的棉輥就是在鋼輥上包裹一層棉布，這樣在生產(chǎn)中就可以完成單面的表面粘合了，主要依靠的就是光輥面的纖維制造而成的。第三種粘合方式是通過光輥之間進(jìn)行組合來完成的，生產(chǎn)過程中在纖維交叉的位置進(jìn)行粘合處理，這種方法中產(chǎn)生的粘合點(diǎn)比較多，生產(chǎn)的非織造布也具有面料硬、表面平滑的特點(diǎn)。

熱軋粘合工藝的應(yīng)用主要依托的是熱塑性合成纖維這一性質(zhì)，在設(shè)置好的粘合區(qū)域中對(duì)進(jìn)入其中的纖網(wǎng)加熱加壓，進(jìn)而使其原有的厚度與密度發(fā)生改變[2]。其中的熱傳導(dǎo)性能也隨之改變，這樣纖網(wǎng)中一些纖維就會(huì)出現(xiàn)流動(dòng)、熔融等變化，最終粘結(jié)在一起，這樣在冷卻處理后得到了加固的纖網(wǎng)也就成為了非織造布。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，纖網(wǎng)進(jìn)入粘合區(qū)，溫度的升高使得纖網(wǎng)出現(xiàn)了物理性能的改變，熱量也由纖網(wǎng)的表面向內(nèi)部進(jìn)行傳遞，同時(shí)纖網(wǎng)在一定的壓力的作用下變得更薄，密度增加，這一形變過程也會(huì)產(chǎn)生很多的熱量，纖維高分子在壓力的作用下會(huì)產(chǎn)生放熱效應(yīng)，纖網(wǎng)溫度會(huì)繼續(xù)升高。熔融高聚物發(fā)生流動(dòng)，出現(xiàn)纖維表面擴(kuò)散的現(xiàn)象，這之后對(duì)其進(jìn)行冷卻就可以得到尺寸一定的熱軋粘合結(jié)構(gòu)了。

2 熱軋工藝下非織造布的結(jié)構(gòu)

將熱軋非織造布通過電鏡進(jìn)行觀察可以清晰的看到其實(shí)際結(jié)構(gòu)，粘合結(jié)構(gòu)中主要包含有薄膜區(qū)與纖維區(qū)兩部分，所以花紋輥下的熱軋非織造布的具體結(jié)構(gòu)可以用這兩部分建立的模型進(jìn)行準(zhǔn)確描述，薄膜區(qū)主要是由花紋輥的突起形成的，纖維區(qū)則是凹進(jìn)去的部分所形成的，鉗口位置施加的壓力以及高溫，會(huì)讓纖維中凸起的結(jié)構(gòu)變得流動(dòng)，進(jìn)而形成薄膜結(jié)構(gòu)。實(shí)際的熱軋工藝的應(yīng)用情況與薄膜區(qū)的粘合結(jié)果有著密切的關(guān)系，纖維通常需要穿過多個(gè)薄膜區(qū)域才能提升其承載力，進(jìn)而提高粘合結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，軋輥實(shí)際所具備的尺寸、形狀、排列順序等與非織造布的強(qiáng)力、柔軟度等特性有著直接的影響。

3 熱軋溫度對(duì)丙綸紡粘法非織造布生產(chǎn)的具體影響

軋輥所產(chǎn)生的溫度的主要作用是把纖網(wǎng)的一部分組織進(jìn)行軟化、熔融，最終固結(jié)成布[3]。聚丙烯這一物質(zhì)的熔點(diǎn)是165攝氏度，在達(dá)到這一溫度值的時(shí)候再加上軋輥壓力的作用，纖維網(wǎng)就可以達(dá)到熔融狀態(tài)了，在生產(chǎn)中的這一環(huán)節(jié)粘輥問題比較常見，纖維也容易發(fā)生脆化，其強(qiáng)力不足，所以，為了避免這些問題就需要適當(dāng)?shù)慕档驮O(shè)定溫度，使其數(shù)值在聚丙烯熔點(diǎn)之下。產(chǎn)品在克重上有差別，厚度也不一樣，所以在設(shè)定軋輥溫度的時(shí)候應(yīng)該充分考慮這些方面的差異，薄型產(chǎn)品對(duì)溫度要求比較低，而厚度大的產(chǎn)品則需要較高溫度去進(jìn)行生產(chǎn)。比如，一平方米下分別有8g與80g的兩種產(chǎn)品，前者的溫度需要設(shè)置在130攝氏度左右，后者溫度則需要設(shè)置在147攝氏度左右。而產(chǎn)品實(shí)際的強(qiáng)度會(huì)在熱軋溫度升高的過程中持續(xù)增大，在達(dá)到一個(gè)特定的數(shù)值之后其強(qiáng)度就會(huì)開始下降，熱軋溫度不高就會(huì)使產(chǎn)品的強(qiáng)力下降，會(huì)出現(xiàn)起毛的情況，使得產(chǎn)品不能滿足用戶要求。如果熱軋溫度設(shè)定的太高，就會(huì)出現(xiàn)粘輥問題，使得非織造布變硬變脆，質(zhì)量也不達(dá)標(biāo)，由此可見，適宜的熱軋溫度的設(shè)定是非常值得注意的一個(gè)問題。

4 熱軋壓力對(duì)丙綸紡粘法非織造布的影響

熱軋粘合工藝的應(yīng)用中，軋輥線產(chǎn)生的壓力被用來壓實(shí)纖網(wǎng)，在這一過程中纖維會(huì)產(chǎn)生熱量，發(fā)揮其具備的熱傳導(dǎo)的作用，聚合物熔融后開始擴(kuò)散和流動(dòng)[4]。在生產(chǎn)過程中，如果熱軋線釋放的壓力不足，就會(huì)影響對(duì)纖網(wǎng)的壓實(shí)密度，粘結(jié)點(diǎn)就不夠牢固，降低了非織造布的強(qiáng)力。如果熱軋線產(chǎn)生的壓力過大，則纖網(wǎng)上的高聚物就不能很好的進(jìn)行擴(kuò)散，這樣生產(chǎn)的非織造布就容易發(fā)生斷裂，通常情況下，讓熱軋的壓力保持在每平方厘米55g左右就可以了。

非織造布的生產(chǎn)是隨著人們的需求的多樣性而出現(xiàn)的，在生產(chǎn)過程中也需要按照用戶提出的不同需求去對(duì)熱軋壓力進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，如果生產(chǎn)的非織造布需要具備較大的柔軟性，而對(duì)其實(shí)際的強(qiáng)度沒有太高的要求，就可以將熱軋壓力數(shù)值控制的低一些，如果對(duì)產(chǎn)品的要求相反就需要將壓力值調(diào)高，但是這種情況下非織造布的強(qiáng)度雖然提高了，而手感也變得不好了，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，還需要明確產(chǎn)品的實(shí)際用途，然后根據(jù)非織造布使用的途徑去對(duì)熱軋壓力進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)。

5 熱軋速度對(duì)丙綸紡粘法非織造布生產(chǎn)的影響

在非織造布的生產(chǎn)過程中，熱軋速度與軋輥對(duì)纖網(wǎng)加熱和加壓的時(shí)間之間存在直接的聯(lián)系[5]。在溫度一定的情況下，壓輥線的運(yùn)行速度越快，提供給纖網(wǎng)的熱量就會(huì)越少，纖維之間產(chǎn)生的熔融反應(yīng)的效果就會(huì)變得越差，這樣生產(chǎn)的產(chǎn)品的強(qiáng)力就會(huì)變低，壓輥線運(yùn)行的速度直接影響著纖網(wǎng)在鉗口位置通過所消耗的時(shí)間，非織造布生產(chǎn)中粘合結(jié)構(gòu)質(zhì)量的好壞與熱傳遞以及熔融效果之間都存在密切的聯(lián)系，這兩個(gè)方面的條件也是生產(chǎn)非織造布的一個(gè)基礎(chǔ)。如果軋輥線提升了運(yùn)行速度，纖網(wǎng)的受熱時(shí)間就會(huì)相應(yīng)的縮短，產(chǎn)品受到的熱軋粘合處理就不夠充分，如果軋輥的溫度與壓力都不產(chǎn)生變化，那么非織造布的實(shí)際密度越大，則壓輥線所能發(fā)揮的速度就會(huì)越小，所以在高密度產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，需要注重對(duì)生產(chǎn)速度的調(diào)節(jié)，以免其速度太低影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，對(duì)軋輥溫度以及壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，將速度對(duì)熱粘合造成的不利影響進(jìn)行彌補(bǔ)。從以往的生產(chǎn)研究中能夠發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律，那就是在軋輥所產(chǎn)生的壓力與線速度不改變的情況下，非織造布實(shí)際具備的產(chǎn)品強(qiáng)力和軋輥的溫度之間有著近似線性的一種關(guān)系，當(dāng)軋輥的壓力與溫度不改變的時(shí)候，非織造布所具備的強(qiáng)力則與軋輥線速度的倒數(shù)之間具有線性關(guān)系，所以，再生產(chǎn)中人們?yōu)榱舜_保產(chǎn)品的強(qiáng)力符合要求，會(huì)將軋輥線的速度與軋輥的實(shí)際溫度進(jìn)行同時(shí)的提升。

在熱軋工藝的應(yīng)用中，軋輥溫度、壓力及速度這三種因素都會(huì)對(duì)最終生產(chǎn)出來的非織造布的質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響，所以，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要對(duì)熱軋工藝的實(shí)際參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確、適宜的設(shè)定。這三種因素之間存在的是相互作用的一種關(guān)系，相比較來說軋輥溫度是其中更為重要的一個(gè)影響因素，另外的軋輥壓力與速度兩者起到一個(gè)配合的作用。在生產(chǎn)中對(duì)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定的時(shí)候，不能僅僅將一種參數(shù)考慮在內(nèi)，這樣對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)造成不良的影響。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，需要憑借經(jīng)驗(yàn)以及生產(chǎn)效果，去摸索總結(jié)出最佳的一個(gè)軋輥壓力及速度、溫度三方面的工藝參數(shù)，使得熱軋機(jī)能夠更加良好的運(yùn)作，發(fā)揮出最大的功效。

6 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)丙綸紡粘法非織造布熱軋工藝的探究，主要包含有工藝過程介紹，通過對(duì)熱軋工藝的機(jī)理、軋輥溫度、壓力等方面的分析研究，進(jìn)一步明確了非織造布生產(chǎn)中對(duì)熱軋工藝的力學(xué)及機(jī)械性能、外觀質(zhì)量的具體要求，這對(duì)于非織造布生產(chǎn)質(zhì)量的提升是非常必要的，隨著國(guó)內(nèi)外貿(mào)易水平的進(jìn)步，對(duì)不同產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量及品種也都有了更高的要求，在今后的發(fā)展中應(yīng)該對(duì)丙綸紡粘法非織造布的生產(chǎn)工藝進(jìn)行不斷的調(diào)整和完善，促進(jìn)整體非織造布行業(yè)的健康發(fā)展。

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