聚丙烯纺粘非织造材料的制备与纤网细观结构特征

为探讨制备技术参数对聚丙烯纺粘非织造过滤材料细观结构的影响规律,分别设定网帘频率为5、6、7、8Hz和9Hz,计量泵频率为20、22、24、26、28Hz,共制备了9种试样。采用基平面网特征长度等7个参数对纺粘非织造纤网的细观结构进行表征并进行测定。结果表明:随着网帘频率的提高,基平面网特征长度和层数均呈下降趋势,平均纤维取向角减小,孔隙率随之提高,孔径呈增大趋势,但孔径变异系数逐步减小;随着计量泵频率的提高,纤维直径随之增大,孔隙率下降,孔径呈减小态势,但孔径变异系数增大。对实验结果进行Boltzmann函数拟合或线性拟合,相关系数达到0.98699~0.99734,显示有很好的拟合度。     

多层复合熔喷非织造布的制备及其隔音性能研究

为探讨多层复合熔喷非织造布的隔音性能,以热轧方式制备了13种6层复合熔喷非织造布,对应的单层熔喷非织造布是由计量泵频率、网帘频率和接收距离3个工艺参数的不同组合制备而成。以透射损失来表征材料的隔音性能,并对上述复合熔喷非织造布进行隔音性能测试。结果显示:透射损失与声频成函数关系,在低频段透射损失随着频率升高而降低;中频段时透射损失波动较大,当频率接近630 Hz时达到最低值;在高频段透射损失随频率的升高而增大,当频率为10000 Hz左右时达到最高值。随计量泵频率的变化,试样的透射损失没有呈现明显的提高或下降趋势;网帘频率增大使得试样的透射损失有明显下降;随着接收距离的增大,试样的透射损失呈小幅下降的趋势。     

制备工艺对熔喷非织造布基平面网结构的影响

为探讨制备工艺参数对熔喷非织造布纤网结构的影响,按计量泵频率、网帘频率和接收距离的不同组合制备了13种聚丙烯熔喷非织造布,借助基平面网对纤网细观结构进行表征以简化研究。结果表明:随着计量泵频率的提高,纤维直径及其变异系数均增大,基平面网特征长度和层数均下降;随着网帘频率的提高,基平面网特征长度和层数均下降,同时取向度提高;随着接收距离的增大,纤维直径及其变异系数均增大,基平面网的特征长度减小但其层数增加,同时取向度下降。     

无机粉体改性聚丙烯纺粘非织造布的力学性能

 将无机粉体碳酸钙功能母料和聚丙烯(PP)切片按一定比例混合后,在1600mm窄幅式纺粘非织造实验机上制得PP纺粘非织造布。研究了无机粉体碳酸钙的含量和纤维直径、纤维结构以及改性PP纺粘非织造布物理机械性能之间的关系。研究表明：当无机粉体碳酸钙含量较小,PP纺粘非织造布的面密度较大时,断裂强力有增加的趋势,当面密度较小时,断裂强力随碳酸钙含量的增大呈下降的趋势。在小变形下,碳酸钙的加入使改性PP纺粘非织造布的初始模量有了小幅度的提高,纤维直径有增大的趋势,同时布面柔软性也会随无机粉体碳酸钙含量的增加而逐渐减小。     

聚丙烯纺粘热轧法非织造布质量的内在影响因素分析

通过改变成网及固网的部分工艺,对不同生产条件下生产的产品性能,包括非织造布中的纤维直径进行了测试分析,研究了影响纺粘热轧法非织造布产品质量的内在因素。实验结果表明,在产品面密度不变时,力学性能随计量泵转速的提高而降低,硬挺度、透气性及非织造布中纤维直径随之增加,当泵转速达到一定值时出现断丝现象,产品的强力又开始下降;在泵转速一定时,面密度随轧机速度提高而下降,产品力学性能随之下降,透气性提高;在轧机速度一定时,产品面密度随泵转速提高而增大,力学性能、硬挺度随之增大,透气性下降。研究表明,网帘下的吸风量增加,会造成纤网中纤维变细,产品的力学性能上升,硬挺度与透气性下降;在其他条件不变时,随轧辊中油温的升高,产品的力学性能、硬挺度提高,透气性下降,但温度过高则会破坏纤维内部结构,其产品性能就会下降。     

基于人工神经网络的纺粘非织造布孔径及其分布预测

为有效预测纺粘非织造布的孔径及其分布,通过改变计量泵频率和网帘频率制备了30种聚丙烯纺粘非织造布,运用数字图像处理技术测取样品的孔径。以计量泵频率和网帘频率为输入,并通过改变隐含层神经元个数建立了7个BP神经网络模型,对孔径和孔径变异系数进行预测。结果表明,7个模型预测的平均绝对百分比误差均小于5%,其中神经元个数为5的模型的预测精度最高。验证实验的结果进一步印证了BP神经网络模型具有很高的预测准确度。此外BP神经网络模型预测的效果优于多元线性回归模型。     

低面密度PE/PP双组分纺粘非织造布的制备及其性能

为获得具有优异柔软度和透气性的卫生用纺粘非织造布,通过改变聚合物原料和工艺参数控制纺粘非织造布的纤维类型、纤维细度和面密度,制备不同纤维细度和面密度的单/双组分纺粘非织造布,研究面密度对纺粘非织造布性能的影响。结果表明：纺粘非织造布的断裂强力、断裂伸长率、厚度随面密度的增加而增加,不匀率、透气性、柔软度随面密度的增大而减小;同一面密度下,聚乙烯/聚丙烯(PE/PP)双组分纺粘非织造布的厚度、断裂伸长率、柔软度和透气性均优于聚丙烯(PP)纺粘非织造布,而断裂强力相对略低。低面密度(15 g/m²)PE/PP双组分纺粘非织造布的纤维原料细度为21.6μm,织物弯曲长度为1.28 cm,透气量为6 995.1 mm/s,其柔软度、透气性有显著提高,可用作一次性卫生用品包覆材料。     

磁控溅射镀银非织造布电磁屏蔽效能

以PET纺粘非织造布为基材,用磁控溅射真空镀膜技术在基材上沉积不同厚度的纳米结构银薄膜,采用X射线能谱分析方法分析了镀膜织物表面的元素性质以及元素成分随薄膜厚度变化的情况,并参照ASTM D4935-99测试了它们的电磁屏蔽效能.结果显示,当薄膜厚度大于50 nm时,才能在基材表面形成连续态,织物表面基本被银原子覆盖;沉积有银膜的非织造布获得了一定的抗电磁辐射性能,而且随着薄膜厚度的增大,非织造布对各个波段电磁波的屏蔽效能随之增大,薄膜厚度达到100 nm时,其SE值达到了28dB左右,获得了较好的屏蔽效能.     

纺粘非织造布孔隙形状的定量分析

为探究纺粘非织造布孔隙形状特征,按不同网帘频率制备了 5 种聚丙烯纺粘非织造布。采用宽长比等 8 个指标对孔隙形状作定量描述,并基于数字图像处理技术对指标值进行测量。运用主成分分析法对上述指标进行降维处理,提取反映孔隙扁平程度和边界光滑程度的 2 个主成分,由此不仅消除了原指标之间的不独立性,而且使研究得以简化。分析了网帘频率对孔隙形状的影响规律,结果表明随着网帘频率的增大,孔隙形状趋于扁平,边界光滑度呈先升后降态势。研究结果对揭示孔隙形状影响非织造材料过滤性能和力学性能的内在机制具有一定的参考价值。     

分层复合水刺/热风非织造材料的吸声性能研究

以水刺非织造材料、热熔纤网和热风非织造材料为原料,分层叠加,置于烘箱中热风加热,制得两层和三层复合非织造材料。对分层非织造材料的厚度、透气性、孔隙率以及吸声性能等进行测试,探讨各因素对材料吸声性能的影响。测试结果显示:随着非织造材料厚度增加,同一声波频率的吸声系数提高;单层非织造材料的吸声系数随声音频率的增大而提高;双层复合材料吸声系数随着热风非织造材料面密度增加而提高,最高吸声系数向低频段偏移,吸声频段拓宽,吸声系数随着频率增加呈先上升再下降的趋势;双层分层吸声材料选择孔隙率梯度从受声面开始由低到高排列,三层复合材料的孔隙率按照低—高—低排列,可获得较好的吸声效果。