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羊毛水力缠结非织造工艺及产品

杨博  
【摘要】: 目前国内外的非织造布生产商和科研机构正在将大量资金和精力投入在服饰用非织造布领域的开发,但他们多采用纺粘非织造加工技术,并且是以纤维切片为原料。羊毛纤维具有优异的服用性能,可以采用水力缠结和针刺等非织造加工技术成形为非织造材料,本论文尝试采用水力缠结技术将羊毛纤维加工成服饰用材料。 本论文研究测试了羊毛纤维、对比用涤纶纤维和加筋材料的基本性能指标,使用东华大学非织造研究发展中心的梳理机进行纤网梳理,然后用其水力缠结实验系统进行了纤网加固。经过对羊毛纤维水力缠结加固的机理研究和对羊毛水力缠结非织造布的结构和性能的探讨,对服饰用羊毛非织造材料的研究开发具有一定的参考指导价值。 羊毛纤维可以进行水力缠结加固得到非织造布,在同样水力缠结加固条件下,羊毛纤维缠结效果要低于涤纶纤维;引起缠结效果差异可能的原因在于纤维的携水性能和吸湿性能。羊毛纤维的携水性能要低于涤纶纤维,而且羊毛纤维的吸湿性能要远高于涤纶纤维,因此导致了羊毛纤维缠结效果较差;羊毛和毛型涤纶经水力缠结加固的非织造布,其拉伸断裂强力与撕裂强力具有显著的线性相关性;非织造布的上下两层纤维网的纤维在水针冲击带动作用下穿过针织物相互缠结;加固过程中,羊毛表面附着一定量的水分是利于水力缠结加固,但是吸收的水分不利于水力缠结加固;羊毛纤维在松弛区的移动是一个整体现象,而且这种移动是随着湿态羊毛纤维的放湿和纤维直径变细而同时发生的一种缓慢变化。 通过改变纤网重量,加筋材料种类、水刺遍数和水刺压力来分析水力缠结工艺,并对水力缠结加固纤网的结构性能进行分析,实验表明:主水刺压力对羊毛水力缠结非织造布的MD断裂强力和顶破强力影响最显著,而水刺遍数的影响最小;其平均抗弯刚度受纤网定量影响最显著,而其中水刺遍数的影响最小;其透气量随着纤网定量、水刺压力和水刺遍数的增加而降低;其耐磨性能的变化差异不明显。实验中认为羊毛非织造材料的断裂是指指层与层之间联系的破坏,即筋与毛网界面的破坏。本章的研究重点是水刺能量与水力缠结非织造布的力学性能相关性研究,实验发现材料的力学性能并不随水刺能量的增大而增大,有时反而会降低。此外,由羊毛水力缠结非织造布的水刺受力模型分析知,符合悬臂梁模型情况的纤维更易于发生弯曲,这样的纤维越多毛网更易于缠结加固。


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