非织造学下学期复习资料

名词解释：

1．形变热：由于轧辊间的压力使处于轧辊钳口的高聚物产生宏观放热效益，导致纤网温度进一步上升。2．clapeyron效应：高聚物分子受压时熔融所需热量远比常压下多。

3．面粘合热轧：适用于生产婴儿尿片和妇女卫生巾包覆材料、药膏基布、胶带基布及其他薄型非织造材料，纤网面密度通常为18～25g/m2，少数甚至在10以下，制成的非织造材料表面结构比较光滑。

4．ES纤维：芯是聚丙烯材料，起主体纤维作的用，其皮是聚乙烯材料，起热熔粘合的作用。

超声波粘合：利用超声波激励被粘合材料内部分子产生高频振动，分子运动加剧而熔融，再施以一定压力使材料粘合。

热轧粘合：热轧粘合是指用一对热辊对纤网进行加热，同时加以一定压力的热粘合方式。热辊加热方式有电加热、油加热、电感应加热等。

第七章：

1．泳移现象：所谓泳移即是在烘燥过程中聚合物分散液在加热时随水蒸发一起移向纤网的表层，因而烘燥后纤网的表面粘合剂含量多，而纤网内部粘合剂含量少未得到充分加固，导致了纤网分层疵病。

2．接触角：液体对固体表面润湿程度可用接触角θ表示。它是在液滴、固体、气体接触的三相界面点，作液滴曲面的切线与固体表面的夹角。液体在固体表面上的接触角越小，润湿程度越好。

3．泡沫半衰期：是指一定的泡沫容积内部所含的液体流出一半所需要的时间。它表征了泡沫的排液速度和稳定性。

化学粘合加固：利用化学粘合剂的粘合作用使纤维间相互粘结，纤网得到加固的一种方法。

泡沫粘合：利用刮涂或轧液等方式，将制备好的泡沫粘合剂均匀的施加到纤网中去的方法，待泡沫破裂后，释放出粘合剂，烘干成布

1．粘均分子量：用稀溶液粘度法测得的平均相对分子质量。

2．熔体指数(MFI)：是纺丝成网、熔喷实际生产中对原料性能的主要指标，其定义为：在一定的温度下，熔融状态的高聚物在一定负荷下，10分钟内从规定直径和长度的标准毛细管中流出的重量，单位为g/10min，熔体指数越大，流动性越好。

3．热裂解现象：热裂解制程为间接加热将碳氢化合物分解后重组，将高沸点、巨大分子的有机物质裂解或分解为较低分子的物质如轻油及柴油等高价物质。

5．取向度：把纤维素内大分子链主轴与纤维轴平行程度称为取向度

6．结晶度：如果把高聚物分成为晶相和非晶相两部分,其晶相所占的重量(或体积)比。因结晶度是描述高聚物超分子结构状态的一个参数

7．无定型区：

8．“Tyvek” ：美国Dupont公司开发的专利技术溶剂纺丝成网工艺的产品，具有高强度、抗撕裂、耐穿刺、防水透气、可印刷等特点

自然拉伸比：拉伸前丝的干重与拉伸后丝干重的比值

螺杆压缩比：螺杆加料段最后一个螺槽的容积与均化段最初一个螺槽容积比

挤出膨化比：聚合物流体在膨化区最大直径与喷丝孔的微孔直径的比值

泵供量：计量汞单位时间内输送熔体的质量 计量泵的效率：容积效率与机械效率乘积

1．分子量分布宽度：是影响熔喷工艺和熔喷法非织造布性能最主要的因素。对熔喷工艺来说，一般认为聚合物原料分子量低、分子量分布窄有利于熔喷纤网的均匀性。

2．驻极处理：

3．非稳态的纺丝过程：熔喷工艺是一个非稳态的纺丝过程，从熔喷模头喷丝孔到接收装置的整条纺丝线上，各种作用力不能保持动平衡。

4．熔喷接收距离(DCD) ：模头喷丝孔出口处到接收帘网或滚筒的距离称为熔喷接收距离DCD

5．SMS材料：熔喷和纺粘工艺技术的组合产生了的复合材料 2、分析热轧工艺三要素对非织造材料结构与性能的影响。 答：工艺参数对热轧粘合非织造材料性能的影响：粘合温度、轧辊压力和生产速度对热轧粘合非织造材料的性能具有很大影响。

(1)粘合温度：温度↑→断裂强度↑

温度↑↑→热熔纤维失去纤维结构→断裂强度↓ (2)轧辊压力：线压力↑→断裂强度↑

线压力↑↑→粘合区纤维物理特性破坏→断裂强度↓ (3)生产速度：生产速度↑→粘合温度↑→断裂强度不变 热轧粘合加固中三大工艺参数与产品性能的关系。

1）粘合温度：温度较低，纤维粘结强度差，纤网强度较低；温度较高时，纤维粘结强度好，纤网强度高，温度过高，纤维遭到破坏，纤网强度下降。

2)粘合压力：压力较小时，纤维的粘结轻缓，强力较小；压力增大时，纤维的粘结增加，强度增加；压力过大时，纤维的粘结更大，强力下降。

3）时间（生产速度）：时间增大，纤网的强度增加；时间过长，会使纤维破坏，从而使纤网强度下降；时间的确定取决于生产速度，轧辊直径及压力。

ES纤维在热粘合加固中的优势？ES纤维是一种性能优异的热熔粘结纤维，在纤网中既做主体纤维，又作粘合纤维，这种纤维外层用聚乙烯（熔点110-130℃），内层用聚丙烯（熔点160-170℃），其特点是在经过热处理后，外层部分熔融而起粘结作用，内层保持纤维状态，热粘合ES纤维非织造布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，均匀的粘合作用，非织造材料强力高，热粘合的温度范围宽，操作过程容易控制，做成产品手感柔软，强度和尺寸稳定性能好，能耗低，生产率高。

发泡机理纯液体不会形成泡沫，必须在该液体中至少加入一种能

在气液界面上形成界面吸附的物质——表面活性剂。

在表面活性剂溶液中通入空气，气泡被一层表面活性剂的单分子膜包围；当该气泡冲破了表面活性剂溶液/空气的界面时，则第二层表面活性剂包围着第一层表面活性剂膜而形成一种含有中间液层得泡沫薄膜层，在这种泡沫薄膜层中含有粘合剂液体。当各个气泡相邻的聚集在一起时，就成为泡沫集合体。

请简述热轧过程中存在的热力学过程？

1）.热传递过程：含有热熔纤维的纤网在室温下进入两轧辊钳口组成的热轧粘合区，因为轧辊表面具有较高的温度，所以热量将从轧辊表面传向纤网接触面，并逐渐传递到纤网内层；蓬松的纤网进入两轧辊钳口后，纤网的密度和厚度发生变化，热传递系数也随之发生了变化。

2）.形变过程：两轧辊之间强大的压力使高聚物产生形变热而导致纤网温度进一步提高。

3）.克莱帕伦效应：高聚物分子受压时熔融所需的热量远比常压下多，这就是所谓的克莱帕伦效应。

4）流动过程：在热轧粘合过程中，部分纤维在温度和压力作用下产生熔融，同时还伴随着熔融了的高聚物的流动过程，这也是形成良好粘合的必备过程。

5）扩散过程：在熔融高聚物的流动过程中，同时存在着高聚物分子向相邻纤维表面的扩散。

6）冷却过程：自然冷却，冷却速率不同产品性能不同，对布最终的强度有影响。

化学粘合加固方法分类。

1）浸渍法：纤网喂入装有粘合剂的浸渍槽中，浸渍后经过一对轧辊或吸液装置除去多余的粘合剂，最后通过烘燥系统使纤维得到固化而成为非织造材料。

2）喷洒法：采用喷洒的方式把粘合剂工作液施加到纤网中，再使纤网受热固化而得到加固的一种方法。

3）泡沫浸渍法：采用刮涂或轧辊等方式，将制备好的泡沫粘合剂

均匀地施加到纤网中去的方法，待泡沫破例后，释放出粘合剂，烘干成布。

4）印花法：采用花纹辊筒或圆网印花滚筒向纤网施加粘合剂的方法。

粘合剂玻璃化温度（T g）对非织造布材料性能的影响①断裂强力：玻璃化温度越高，粘合剂薄膜的断裂强度越大，则非织造材料的抗拉伸性能就越好。

②柔软性（悬垂性）：玻璃化温度越高，则非织造材料的悬垂长度越高，即悬垂性越差。

③抗皱性（折皱性）：玻璃化温度越高，非织造材料的折痕恢复角越小，说明抗皱性越差，折皱性越好。玻璃化温度较低的软性化学粘合剂，不易起皱；非织造材料的抗皱性随粘合剂的含量增加而增大；玻璃化温度较低的硬性化学粘合剂，容易起皱，非织造材料的折皱性随粘合剂含量的增加而提高。

5、粘合剂玻璃化温度（T g）对非织造布材料性能的影响 ①断裂强力：玻璃化温度越高，粘合剂薄膜的断裂强度越大，则非织造材料的抗拉伸性能就越好。

②柔软性（悬垂性）：玻璃化温度越高，则非织造材料的悬垂长度越高，即悬垂性越差。

③抗皱性（折皱性）：玻璃化温度越高，非织造材料的折痕恢复角越小，说明抗皱性越差，折皱性越好。玻璃化温度较低的软性化学粘合剂，不易起皱；非织造材料的抗皱性随粘合剂的含量增加而增大；玻璃化温度较低的硬性化学粘合剂，容易起皱，非织造材料的折皱性随粘合剂含量的增加而提高。

试述超声波粘合的工作原理。

答：超声波粘合工艺过程及机理：超声波粘合的能量来自电能转换的机械振动能，换能器将电能转换为20kHz的高频机械振动，经过变幅杆振动传递到传振器，振幅进一步放大，达到100μm左右。在传振器的下方，安装有钢辊筒，其表面按照粘合点的设计花纹图案，植入许多钢销钉，销钉的直径约为2mm左右，露出辊筒约为2mm。超

声波粘合时，被粘合的纤网或叠层材料喂入传振器和辊筒之间形成的缝隙，纤网或叠层材料在植入销钉的局部区域将受到一定的压力，在该区域内纤网中的纤维材料受到超声波的激励作用，纤维内部微结构之间产生摩擦而产生热量，最终导致纤维熔融。在压力的作用下，超声波粘合将发生和热轧粘合一样的熔融、流动、扩散及冷却等工艺过程。

试从工艺原理、产品结构、性能角度，论述热轧与热熔工艺的异同。

答：①热轧粘合：热轧粘合是利用一对加热辊对纤网进行加热，同时加以一定的压力使纤网得到热粘合加固。

②热熔粘合：热熔粘合是利用烘房加热纤网使之得到粘合加固。 1）热轧粘合工艺过程及机理：热轧粘合非织造工艺是利用一对或两对钢辊或包有其它材料的钢辊对纤网进行加热加压，导致纤网中部分纤维熔融而产生粘结，冷却后，纤网得到加固而成为热轧法非织造材料。

2）热熔粘合工艺过程及机理：热熔粘合工艺是指利用烘房对混有热熔介质的纤网进行加热，使纤网中的热熔纤维或热熔粉末受热熔融，熔融的聚合物流动并凝聚在纤维交叉点上，冷却后纤网得到粘合加固而成为非织造材料。和热轧粘合相似，热熔粘合工艺存在热传递过程、流动过程、扩散过程、加压和冷却过程。

3）热轧粘合与热熔粘合的区别

⑴热轧粘合适用于薄型和中厚型产品，产品单位面积质量大多在15-100g/㎡；

⑵热熔粘合适合于生产薄型、厚型以及蓬松型产品，产品单位面积质量为15-1000g/㎡；

⑶两者产品的粘合结构和风格存在较大的差异。

1.熔融、干法、湿法纺丝的内容及特征：熔融纺丝是将高分子聚合物加热熔融，经挤出机熔体从

纺丝孔挤出进入空气中，熔体细流在空气中冷却的同时，以一定速度拉伸变细变长，在该阶

段高分子熔体细化同时凝固，而形成纤维后成网。特征：卷曲速度高，喷丝孔少数少或中，

无需回收工序。干法纺丝是高分子聚合物溶液从喷丝孔挤入加热气体中，使溶剂蒸发凝固形

成纤维的过程，该过程中聚合物是以一定速度拉伸而细化的纤维。湿法纺丝是将高分子聚合

物或高分子变性体溶液从喷丝孔挤出进入凝固浴中，然后进行脱溶剂或伴有化学反应的脱溶

剂而凝固成纤维的工艺过程。

2.熔体挤出细流的四种类型：液滴型，漫流型，胀大型（正常类型），破裂型。

3.纺粘法工艺的生产特点、发展特点及与合成纤维生产的最大不同：纺粘法与合成纤维生产的最大不同是牵伸方式和后段生产，合成纤维采用机械牵伸，易控制，纺粘法基本用气流牵伸，较难控制，纺粘法后半段的铺网，热轧成布和卷取与合成纤维完全不同。

4.纺粘法聚合物原料的基本性质

1)聚合物原料的分子量适中，过高或过低均不利于丝束强力的提高

2)高分子链结构，成纤高聚物大分子必须是线形的，能伸直的分子，支链应尽可能少，没有庞大的侧基，且大分子间无化学键。

3)成纤高聚物分子间的作用力，大分子间作用力以氢键为最强，要求等规度较高。

4)高分子结构与结晶能力，结晶度在很大程度上影响纺丝成网纤维的物理机械性能。结晶度过低，加工性能不好，结晶度过高，不易熔融

5)成纤高聚物的热性质，高聚物制造纺丝成网非织造材料的可能性和纤维的性质与高聚物的热性质关系密切，其的热性质取决于分子链结构。

5.纺粘法工艺原理及的工艺过程：将高分子聚合物加热熔融，经挤出机熔体从纺丝孔挤出空气中，熔体细流在空气中冷却的同时，以

一定速度拉伸变细变长，在该阶段高分子熔体细化同时凝固，而形成纤维后成网。

过程：高聚物切片→熔融→纺丝→拉伸→成网→加固→成卷 6.纺粘法切片含水及切片干燥的目的：切片含水：a.吸附水：吸附在表面和细小缝隙中的水，所占比例较大，容易去除（必须排除，一般用加热抽真空去除）；b.结合水：存在切片内部的氢键结合水，不易去除。干燥目的：a.除去切片的水分；b.提高切片结晶度和软化点。

7.熔纺基本过程：具有可纺性的聚合物在其熔点以上的温度条件下从喷丝板细孔挤出冷却细化成丝状固体，同时进行分丝铺网和加固的工艺过程

8.纺粘法的冷却过程：该过程与熔体细流的变形同时进行。从喷丝板挤出的丝束温度相当高，冷却可防止丝条之间的粘连和缠结，配合拉伸，使粘流态的熔体细流逐渐变成稳定的固态纤维。纺丝成网工艺常采用单面侧吹和双面侧吹的形式，冷却介质为洁净空调风，风量应保证流动方式为稳定的层流状态，从而避免丝条振动，影响丝条的均匀性。

冷却过程伴随着结晶过程，初期由于温度过高，分子的热运动过于剧烈，晶核不易生成或生成的晶核不稳定。随着温度的降低，均相成核的速度逐渐加快，熔体粘度增大，链段的活动能力降低，晶体生长速度下降。

9.纺粘法牵伸工艺的作用、目的：

作用：提高纤维的物理机械性能，拉伸时对丝条进行冷却，防止丝条之间粘连，缠结及减少并丝，保证后道成网质量稳定。目的：使大分子或聚集态结构单元发生舒展并沿纤维轴取向排列，提高纤维结晶度。

10.纺粘法牵伸的三大流派:1.管式牵伸；2.宽狭缝式牵伸；3.窄狭缝牵伸

11.机械拉伸过程中纺程上作用力；气流拉伸过程中纺程上作用力式牵伸

12.气流牵伸的设备：

1)正压牵伸：气流从上方狭缝入口部射入压缩空气形成拉伸气流，形式上有喷嘴牵伸和窄缝牵伸，气流速度达3000~4000m/min或更高。日本NKK、美国诺信。

2)负压牵伸：从狭缝底部进行大量吸气，抽动狭缝内的空气高速从上而下前进，从而带动纤维高速向前，形成牵伸，成为负压牵伸,德国莱芬豪舍。

3)正负压相结合的牵伸：下面抽风、上面射入压缩空气，使纤维在宽狭缝内受到上推下拉的作用而高速向前，完成牵伸。这种牵伸方法可以使纤维前进的速度大大提高，莱芬豪舍公司的ReicofilⅣ型设备即采用此技术，效果非常好。

13.纺粘法的三种分丝方法：a.气流纺丝：利用气流拉伸过程中的高速气流在拉伸装置某一部位截面积突然扩大而产生孔达效应,造成气流在此扩散和减速，同时使纤维与纤维形成紊流，纤维的运动状态呈无规则运动,以达到随机均匀分丝和成网的目的；b.静电分丝法：丝束在拉伸过程中，让纤维束通过一高压静电场或摩擦生电,使丝条带上同种电荷，利用同种电荷相斥的原理，取得分丝效果；c.机械分丝法：利用挡板、摆丝辊、振动板、回转导板等机械装置，使经拉伸后高速向下运动的丝束遇到机械装置撞击反弹，从而改变了丝束原来的运动状态，使其呈无规则反弹运动，来达到分丝的目的。

14.纺粘法的成网工艺：熔融的聚合物通过喷丝板喷出后，由冷却风冷却，同时受到拉伸，形成连续长丝，铺放到成网帘上。

15.切片干燥设备:

1）真空转鼓干燥设备：干燥质量高，更换品种容易，可在较低温度下干燥切片，适合易氧化或热敏性的高聚物。干燥过程中特性粘度降低小，但干燥时间长，产量低，不适合连续化生产，一般用于小批量、多品种及一些特殊品种的生产。2）RD回转圆筒干燥设备：设备结构简单，连续化操作，生产能力大，干燥时间短，操作方便，干燥效率高，但由于切片停留时间不一致，造成干燥后的切片含水量不均匀。因此，一般其后需设置填充干燥器。3）充填式干燥装置：可保证切片干燥时间一致，干燥质量较好，可直接连续喂入螺杆挤出机料斗，

设备也简单。4）沸腾式干燥设备：连续式，干燥效率极高，适合大规模连续生产，但设备较复杂。5）组合式干燥设备：预结晶、充填干燥器和热风循环系统，较好地运用了切片干燥原理，故干燥效率高，干燥质量好且稳定。

16.螺杆挤出机的构成及螺杆的结构特征：由传动系统、挤出系统、加热和冷却系统、控制系统等几部分组成（另外还有一些辅助设备）。其中挤出系统是挤出成型的关键部位，对挤出的成型质量和产量起重要作用。挤出系统主要包括加料装置、料筒、螺杆、机头和口模等几个部分。结构简单，适合聚合物的塑化挤出，适合颗粒料的挤出加工。对聚合物的剪切降解小，但物料在挤出机中停留时间长。操纵轻易，工艺控制简单。

17.螺杆挤出机各分段螺杆的特点及各段其作用：1).进料段：进料段螺纹深度是恒定不变的。作用：将固体的物料送往压缩段。2).压缩段：螺纹的容积是逐渐减小的。作用：压实物料，使该段的固体物转变

成为熔融物料，并且排除物料的空气。3).计量段：螺槽的容积基本是恒定不变的。作用：将熔融的物料定量稳定挤压出并使螺杆产生一定的背压力，进一步加强熔体的剪切混合作用，使物料进一步均化。

18.熔体在均化段输送中的流动形式：1).正流（顺流）也是“摇曳流动”，是沿着螺槽向机头方向的流动，是螺杆旋转时螺纹斜棱的推动力在螺槽z轴方向作用的结果。体积流量，用QD表示。也正是由于这种正流，才使纤维挤出熔体在均化；2).逆流：也是“压力流动”，流动方向与正流相反，是由机头、口模、过滤网等对塑料反压所引起的结果。逆流的体积流量，用QP表示；3).漏流：是在反压作用下，从螺杆与机筒的间隙沿着螺杆轴向料斗方向的流动。一般情况下，由于间隙很小，漏流比正流和逆流小得多。漏流的体积流量，用QL表示；4).横流：沿x轴方向的流动。在螺杆中，横流形成一种环流，对总的生产率影响不大，但对塑料的混合、热交换和塑化影响很大。横流的体积流量，用QT表示。

19.挤出机生产能力的计算公式

a、按经验公式计算（对挤出机生产能力进行多次实际调查、 实测，并分析总结而得，不全面） Q＝n·D2·β

上式中：Q为挤出量，cm3/s；D为螺杆直径，cm；n为螺杆转 速，r/s；β为系数，一般为0.003～0.007。 b、按理式计算 Q＝QD－QP－QL

上式中，QD为正流流量；QP为逆流流量；QL为漏流流量。 20.计量泵的工作原理：当一对一互相啮合的齿轮转动时，在熔体吸入口形成负压，熔体就从吸入口吸入，充满于齿轮的齿间隙之中。齿谷间的熔体在齿轮的带动下紧贴着“8”字形孔的内壁回转近一周后送至出口腔，由于齿轮的齿隙容积是恒定的，所以计量汞每转动一转，输出的容积是恒定的，从而保证了计量汞具有高精度的计量。

21.纺粘工艺的纺丝组件

作用：将计量汞送来的熔体或溶液进行最后一次过滤，混合均匀后分配到每一个喷丝孔中，形成均匀的细流。

组成：熔体分配板、喷丝板、熔体过滤器、密封件等。 22.单体抽吸装置的作用：

在纺丝过程中，特别是对加入某些添加剂的共混纺丝，往往会有单体析出。

作用：当单体从高聚物熔体中分离出来时，将这些分子量小的物质抽走，以免单体向上附着在喷丝板上，弄脏了喷丝板（孔）而影响纺丝，或向下被牵伸风吸走时，冷凝附着在牵伸器（或摆丝器）上导致并丝。如果单体附在丝条上，会降低丝条的强度，使疵点增多，影响颜色。

23.冷却吹风装置

该过程与熔体细流的变形同时进行。从喷丝板挤出的丝束温度相当高，冷却可防止丝条之间的粘连和缠结，配合拉伸，使粘流态的熔体细流逐渐变成稳定的固态纤维。

熔体离开喷丝板10mm左右对其进行冷却吹风。要求在一定长度

内，对每根单丝均能进行均匀性冷却。纺粘法的冷却吹风一般采用侧吹风，即由一侧或相对两侧进行吹风。

纺丝成网工艺常采用单面侧吹和双面侧吹的形式，冷却介质为洁净空调风，风量应保证流动方式为稳定的层流状态，从而避免丝条振动，影响丝条的均匀性。对冷却吹风设备来说，要求制冷效果好，满足生

产工艺需要。温控灵敏，冷风风温恒定平稳，误差范围小，所以在设计制造空调吹风机设备时，采用水温控制、探针和风温控制，探针检测制冷效果并及时反馈、及时自动调整压缩机工作状态。送风平稳可调，现在大部分制冷系统的风机采用变频调速，可根据生产工艺需要调整送风量，保证风速、风压稳定。

24.组件清洗的常用方法及其优缺点。 1）煅烧法及水蒸汽保护煅烧法：

a.清洁效率较差,会增加后道补充清洗的难度；

b.设备投资费用用对于碳钢结构的较低，其运行费用属中低等； c.大量废气散发，污染空气，炭黑粘附室内墙壁及机具，恶化环境； d.应用范围最广；

e.对组件有损伤，甚至使喷丝板微孔处产生金相结构的破坏与腐蚀。

2）真空煅烧法：吸收了煅烧法简便、不需要任何溶剂和辅助材料的优点，克服了在空气中燃烧处理喷丝板不易干净和产生明火导致被处理件退火变形的缺点。特别适用于处理异形、细孔等喷丝板，亦可处理过滤器滤芯、计量泵和其它纺丝部件。该设备清洗效果较好，对环境无污染，操作方便，近年来推广较快。

3）三氧化二铝流动传法：被清洗物件上的聚合物、油污和有机物等迅速高温分解。

对被清洗物的磨损量小，且控温效果好。粒径和堆积密度较小的介质不但有利于流化，而且节约能量。但不能用于熔体过滤器滤芯的清洗。

4）三甘醇法：具有温度低、安全、无毒、清洗效果好、对设备无

损坏等特点，尤其适用于熔体过滤的清洗。清洁周期长、需6-12h、清洁工序较多；基建与设备投资高；c.环境保护难，三甘醇对人体有害，要集中专门处理；d.对组件的损伤较小，

5）超声波清洗法：可达到对组件全面清洗的效果，特别是深孔，盲孔的清洗，不会影响任何组件及材质的精度

25.纺丝生产常见的故障、疵点及处理办法（了解） （1）飘丝：

1.熔体含水率高调整切片干燥工艺，降低含水率 2.喷丝板板面和喷丝孔不洁铲洁板面或更换组件 3.组件压力过低增加过滤层压力 4.组件过滤破损更换组件

5.熔体温度过高降低箱体、熔体温度

6.熔体粘度不匀调整各区温度，增加挤出机混合效果 (2)并丝

1.熔体温度过高降低螺杆各区及箱体、熔体温度 2.侧吹风冷却不良增加侧吹风风速或降低风温 3.汞供量过大降低汞供量

4.喷丝板板面不洁铲洁板面或更换组件 5.喷丝孔有弯头丝更换组件，休整喷丝孔 (3)注头丝和硬头丝

1.断装组件的预热温度偏低提高组件预热箱温度和延长预热时间 2.熔体温度过低提高熔体温度

3.侧吹风冷却过快降低侧吹风风速或提高侧吹风风温 4.熔体与喷丝板剥离性能不良更换组件 (4)集束不良

1.侧吹风风速过大调整侧吹风风速 2.冷却凝固点过长改善冷却凝固条件 (5)丝条晃动过大

1.侧吹风风速过大或过小调整侧吹风风速

2.纺丝等空气流动过大，回风严重正确控制纺丝室气流状况

3.侧吹风风箱堵塞严重，吹风不匀清理侧吹风过滤网 (6)挂丝

1.喷丝板过滤网阻塞，喷丝速度不匀，冷却速度不一致，喷丝孔磨损更换纺丝组件

2.冷却不充分提高冷却效率

26.影响纺粘法非织造材料性能的主要因素

1)纺丝牵伸工艺影响单丝细度和强力：在相同挤出量条件下，长丝细度下降，其强力增加，断裂伸长减小。随着纺丝速度的加快，纤维线密度减少，纺丝线上丝束的张力增大，致使成网长丝分子取向度随之增高。

2)喷丝孔吐出量Q对纤网的影响：纺丝成网工艺中纺丝速度相同时，若喷丝孔的吐丝量下降，则丝条在纺程上所受压力相对增加，这有利于长丝的取向、结晶和长丝细化。

3)喷丝孔的孔数和孔径：理论上讲纺丝成网喷丝板的孔径在0.2～0.80mm范围内均可纺丝。实际工程上选择孔径的依据是控制聚合物熔体出喷丝孔的剪切速率范围。喷丝孔的排列和孔数对熔体细流的均匀冷却，良好凝固成形有很大关系。圈形分布时喷丝板外圈的丝条能均匀冷却，但当孔数较多时，内圈的丝条往往不容易充分冷却。矩形分布，其优点是可以改进内层丝条的冷却，但缺点是侧吹风迎风侧和背风侧丝条的冷却条件不一致。

4)冷却风条件：a.风速：冷却风速度过高，喷丝板温度过低，易产生断丝，但如果冷却风速过低，不能带走应排除的热量，丝条不能充分固化，拉伸时也易产生断丝现象；b.冷却吹风温度：温度10摄氏度以上，均匀分布；c.相对温度：比热容，静电；d.单体抽吸风。

27.典型纺粘工艺的设备（了解）

28.纺丝成网工艺技术的进展（了解):多元化；纺丝速度提高；双组分技术趋于成熟；微细旦技术纺粘/熔喷复合材料比例迅速增长。

29.干法纺丝溶剂选择的原则：

1).“极性相近”原则；2).“溶度参数相近：原则；3).高分子-溶剂相互原则：高分子溶剂相互作用参数以二分之一为界。

A.若是非极性：选择溶度参数相近的溶剂，“相似相溶” B.若是极性：溶度参数和极性都要与聚合物相近

C.其次还要考虑使用的方便的程度，即溶剂的沸点、腐蚀性、毒性、蒸馏提纯的难度、可燃烧及性价比等。

30.干法纺丝中溶剂从纺丝线上除去的3种机理：

1).闪蒸：聚合物原液从喷丝孔中出来的瞬间，溶剂被压缩消除，突然从纺丝线的一侧穿透并逸出，此过程较短；

2).纺丝线内部的扩散：纺丝线内部中由于溶剂浓度的不同而扩散，只不过为单扩散过程；

3).纺丝线表面的蒸发：纺丝线表面的溶剂，与介质之间发生对流传质。

31.美国Dupont公司的闪蒸法：将ＬＰＥ（线性聚乙烯）溶于200℃的二氯甲烷中，浓度为13%，并以CO2在6.9Mpa的压力下饱和制成纺丝溶液，然后从刀口状的喷丝孔中喷出，长丝丝束直径约1120dtex，喷出速度约为10-11km/min。丝束喷出过程中，二氯甲烷瞬间挥发，丝束变细，并形成速度梯度，从而使丝束得到牵伸，形成0.11-0.17dtex的超细单纤维，其取向度极高，强度很大。同时采用静电分丝和凝网技术，使纤维成网，再经热轧加固后成为溶剂纺丝成网法非织造材料。

32.静电纺丝的原理、静电纺丝过程、静电纺丝设备的组成、静电纺丝的工艺参数的影响：如果电场力的大小等于高分子溶液或熔体的表面张力时，带电的液滴就悬挂在毛细管的末端并处在平衡状态。随着电场力的增大，在毛细管末端呈半球状的液滴在电场力的作用下被拉伸成圆锥状，这就是Taylor锥。当电场力超过一个临界值后，排斥的电场力将克服液体的表面张力形成射流，喷射细流在外加电场中发生不稳定运动如“鞭动”并，同时溶剂挥发或熔体固化得到纳米纤维，并落在接收装置上，形成非织造布。

静电纺丝过程：聚合物射流的产生和射流沿直线的初步拉伸；射流不稳定性的产生及进一步拉伸；射流固化收集。

静电纺丝设备的组成：静电纺丝机应有喷丝头及纺丝液供给系统、

纤维收集装置和高压发生器三个主要部分组成。

静电纺丝的工艺参数的影响

静电纺丝的过程参量：①施加的电场强度；②电纺流体的流动速率；③喷丝头与收集板间的距离，而且收集板可以固定静止或运动（通常为旋转），其次还有溶液浓度、液体流量、导电度等。

静电纺丝过程中涉及的物质主要是静电射流的流体（粘度或粘弹性、表面张力、电导率、比热、导热率及相变热）。同时射流周围环境对过程也有一定影响，如真空、空气或其它气氛、温度、湿度、气体流通速率等。

分子质量影响

a.Mw过低，溶液粘度低，无法形成足够的缠结，电纺难 b.Mw过高，电纺纤维直径大，得不到纳米纤维

聚合物溶液性质影响:静电纺丝能形成纤维的必要条件是聚合物溶液需有适当粘度。

溶液浓度的影响：随着溶液浓度的增加，所形成的圆锥状会变成尖角状，其液体柱喷出柱会变长。浓度过低，溶液粘度低，大分子没有形成足够的缠结，容易得到串珠状纤维bMw过高，粘度过大，溶液容易在喷丝头处凝固而无法纺丝。

静电纺丝过程中由于聚合物溶液表面电荷的排斥使得液滴被拉伸。聚合物不具备导电性则无法纺丝。

工艺条件的影响：

施加电压是生成纤维的前提条件。聚合物熔体比溶液粘度大，需更高的静电纺丝起始电压。当纺丝液上的静电力克服了纺丝液的表面张力时即开始静电纺丝。

随电压增大，高分子电纺液的射流有更大的表面电荷密度，因而有更大的静电斥力。同时，更高的电场强度使射流获得更大的加速度。这两个因素均能引起射流及形成的纤维有更大的拉伸应力，导致更高的拉伸应变速率，有利于制得更细的纤维。

喷丝头与收集板间的距离（即电极间距）:电极间距加大，则需要加一个较大的电压才能得到纤维；电极间距减小，则需要较低的电压。

电极间距的大小还影响纤维束的干燥和劈裂细化，距离太短，溶剂得不到充分挥发就会粘连在一起，挥发不完全也会引起纤维直径的变大。

液体流速:通常进料速率由进料泵（或喷头倾角）来控制。太慢则纺丝速度低。太快则使纤维束得不到充分拉伸，纤维的直径也就变大，更有甚者以大块液滴的形式落到接收板上。喷丝头孔径（常用喷丝头的内径为0.4~1.2mm）:小的内径可减少溶液的堵塞和纤维上珠状物的量，喷丝头端的液滴尺寸减小，表面张力下降，喷丝速度下降，溶液到达接收器的时间增多，纤维更细。太小则在喷丝头出口处无法形成液滴。

33.可用于制备超细纤维非织造布的几种方法

1）熔喷法：熔融的高聚物从喷丝板喷出，受到高速热空气喷吹，受到极度拉伸，形成超细纤维，以极高速度飞向网帘或凝网帘滚筒形成纤网。

2）静电法：聚合物溶液或熔体在高压静电场的作用下，由Taylor锥形成的喷射流在电场中加速，在不稳定点处发生不稳定扰动，伴随着溶剂挥发或熔体冷却固化，最终在接收器上形成直径在几十纳米到几微米之间的超细纤维。

3）闪蒸法：采用线性聚乙烯为原料，溶解于200摄氏度的二氯甲烷溶剂中，浓度为13%，并以CO2在6.9Mpa的压力下饱和制成纺丝溶液，从喷丝孔中高速喷出，由于溶剂的瞬间挥发，形成超细纤维，再经过静电分丝和凝网技术，使纤维成网，再经热轧加固后成为溶剂纺丝成网法非织造材料。

4）“橘瓣型”双组分纺丝+水刺开纤：将两种不同的高聚物熔体分成相同数量的等分，然后统一从一个喷丝孔中喷出，两个成分既不要融化成一体，也不要彼此分离太散，形成纤网层后送入水刺机，利用高压水将纤维打散成单根超细纤维，并且使纤维凝结成布。

34.熔喷非织造工艺的特点：能耗大；超细纤维纤网结构；过滤，阻菌，吸附方面有突出优点；纤维取向度较差；纤维强力低。

35.熔喷工艺对聚合物熔体性能的要求

凡是热塑性聚合物切片原料均可用于熔喷工艺。

1）聚合物切片原料的性能，主要的参数有：聚合物种类、分子量及其分布、聚合物降解性能、切片形状、含杂。

2）聚合物原料的分子量及分子量分布。对熔喷工艺来说，一般认为聚合物原料分子量低，分子量分布窄有利于熔喷纤网的均匀性。聚合物分子量越低，MFI越高，熔体粘度越低，越能适合于熔喷工艺较弱的牵伸作用。

3）聚合物种类：聚合物种类不同时，分子结构差异很大，决定了熔点及流变性能的不同。

36.熔喷工艺原理：采用高速热空气流对模头喷丝孔挤出的聚合物熔体细流进行牵伸，由此形成超细纤维并收集在凝网帘或滚筒上，同时自身粘合而成为熔喷法非织造布。

37.熔喷法与纺粘法的异同点

相同点：一是聚合物都要在熔融状态下由喷丝孔挤出，二是纤网可经热粘合（面粘合或点粘合）或由自身粘合加固成非织造布。

不同点：1.成网工艺。纺粘法：骤冷空气冷却，同时拉伸，形成连续长丝，铺放到成网帘上。熔喷法：高速热空气喷吹，受到极度拉伸，形成超细纤维，以极速的速度飞向网帘或凝网滚筒形成纤网。2.纤网加固方式：纺粘法：加固方式多，除热粘合外，还有水刺，针刺，化学粘合等手段。熔喷法：主要依靠热粘

合或自身粘合。3.产品性能：纺粘法：纺粘非织造为细度均匀（15-40μm）的长丝纤网结构，产品强度高。熔喷法：长短不一，粗细不均匀（1-5μm）的短纤维纤网结构，产品强度低。

38.熔喷工艺过程：聚合物准备-螺杆挤出机（熔融挤压）-过滤装置-计量汞-熔喷模头组合件-熔体细流拉伸-冷却-接收装置-卷绕装置-

39.熔喷工艺的设备（熔喷模头系统、空气加热器、接收装置、辅助设备等）

40.影响熔喷法非织造布产品性能的主要因素：分为在线参数和离线参数。

在线参数是指在熔喷生产过程中可按需调节的变量，主要有聚合

物熔体挤出量与温度、牵伸热空气速度和温度以及熔喷接收距离等。

离线参数是指只能在设备不运转时才能调节的变量，如熔喷模头喷丝孔形状、牵伸热空气通道尺寸及导入角度等等。

(1)纤网定量纤网定量↑→纵横向强度↑（不大） (2) 接收距离接收距离↓→蓬松度↓、密度↑ (3) 挤出量挤出量↑→纤维的直径↑、产量↑ (4)热空气速度

热空气速度↑→纤维直径↓

热空气速度↑↑→纤维直径趋于稳定。

热空气速度↑→纤维单强↑、热粘合程度↑→拉伸强度↑、顶破强度↑ (5)熔喷温度（即熔喷模头工作温度）可用以调节聚合物熔体的粘度。

在其它工艺条件不变时，聚合物熔体粘度越低，熔体细丝可牵伸得越细。

41.熔喷非织造布的产品应用

1）过滤材料：熔喷非织造材料具有纤维细、孔隙多而孔隙尺寸小的优点。

2）医疗卫生用材料：熔喷法非织造材料可有效地阻隔血液、体液、酒精及细菌的穿透，同时超细纤维的结构又可保证汗液蒸汽顺利透过。

3）环境保护材料：聚丙烯熔喷法非织造布具有疏水亲油的特性和微纤结构而成为良好的吸油材料，且耐强酸强碱，密度比水小，吸油后能长期浮于水面上而不变形，可循环使用和长期存放。

4）服装材料：熔喷复合保暖材料中的熔喷法非织造布具有超细纤维结构，因此抗风能力较强，具有良好的保暖性。

5）电池隔膜材料：聚丙烯材料具有优良的耐酸碱性能，聚丙烯熔喷法隔膜材料具有孔径小、孔率大、电阻小以及产品变化多样的特点。

42.典型熔喷技术和设备（了解）

1）德国Reifenhauser公司熔喷生产线:德国Reifenhauser公司1984年开始生产纺粘法非织造布生产线，1988年与美国Exxon公司签订了技术转让协议，开始研制熔喷法非织造布生产线。目前，该公

司可提供单独的纺粘生产线、熔喷生产线和生产SMS复合非织造布产品生产线中的熔喷部分以及全套SMS生产线。

2）美国Accurate（奥寇莱特）公司熔喷生产线:廿十世纪80年代初，Accurate公司的Buehning博士运用流体动力学方面的知识，并利用公司为航天工业提供精密机械加工的经验与技术，设计并制造出新型的组合式熔喷模头系统。该组合式熔喷模头在熔喷成网均匀性、牵伸空气速度一致性以及操作维护的简

单性等方面取得了显著的效果。Accurate公司熔喷生产线包括空压机、空气加热器、树脂喂料机、挤出机、过滤网切换装置、计量泵、组合式熔喷模头系统、收集装置、卷绕机等，全套设备由计算机控制。

3）美国Biax fiberfilm（贝阿克斯）公司熔喷系统:具有多排喷丝孔并列排列的熔喷设备。熔喷系统结构紧凑，熔喷模头系统的加热依靠牵伸热空气，没有其他的电加热装置，设备投资较小。由于采用多排喷丝孔，因此熔喷模头每英寸长度上最多可有332孔，可大大提高生产速度，增加产量。该系统通过更换模头，可生产1～50μm纤维细度范围的熔喷非织造布。

4）NKK熔喷生产线:日本高度纸(N.K.K)工业株式会社1986年起进行熔喷工艺技术研究，目前已经可以提供商业化的熔喷生产线。其熔喷生产线的特点是适应各种原料，如聚丙烯、聚酯、聚乙烯、生物降解树脂等均可使用，纤维细度可达到1μm，纤网单位面积质量为3～300g/m2，纤网均匀度由于特殊的气流分布系统而达到极高的水平。

5）美国J & M公司熔喷设备 6）其他熔喷工艺与设备

离心法熔喷工艺：利用离心力使聚合物熔体变成短纤维并成网的熔喷法工艺。

43.熔喷技术的发展趋势：1).模头宽度和个数的增加；2).可旋转模头；3).双组分设备；4).纺粘、熔喷复合设备。

44.SMS复合工艺的特点及常见的三种复合方式

特点：SMS复合非织造布同时具有纺粘材料和熔喷材料的优良性

能。薄型纺丝成网法非织造布具有良好的力学性能，但孔隙尺寸较大，抗渗透性较差。而熔喷非织造材料具有超细纤维的纤网结构，其过滤和屏蔽性能很好，但抗拉强度较低。复合而成的非织造布则弥补了彼此的不足，同时又保持了各自的优点。

三种复合方式：

1）一步法。SMS复合可以在同一生产线上纺粘设备和熔喷设备实现。同一条生产线上拥有2个纺粘模头和1个熔喷模头，先由第一个纺粘模头喷出长丝形成第一层纤网，再经过熔喷模头在上面形成第二层超细短纤维网，然后经过第二个纺粘模头喷丝孔形成第三层纤维网。这三层纤网再经过热轧粘合加固。

2）二步法：用预先生产好的纺粘布和熔喷布通过热轧或其他工艺将之复合。

3）一步半法：将预先生产好的纺粘布铺在熔喷生产线的网帘上，在纺粘层上铺上一层熔喷布，形成SM层，再将另一预先生产好的纺粘布与之复合，最终形成SMS复合非织造布。