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1、非织造学,张 瑜 教授 FH A1203 13814606088 85012833,课程主要内容,第一章 绪论 第二章 非织造用纤维原料 第三章 纤维准备及短纤维成网工艺和原理 第四章 针刺法加固纤网 第五章 水刺法加固纤网 第六章 热粘合加固纤网 第七章 化学粘合法加固纤网 第八章 纺丝成网和熔喷工艺 第九章 非织造产品后整理 第十章 非织造产品开发与测试,教材 郭秉臣.非织造材料与工程学.北京:中国纺织出版社，2010 参考资料 柯勤飞.靳向煜.非织造学.上海:东华大学出版社,2004 王延熹.非织造布生产技术.北京:纺织工业出版社,1987 J.lunenschloss and W.a
2、lbrecht.Nonwoven bonded fabrics.Ellis horwood limited,1985 马建伟等.非织造布实用教程.北京:中国纺织出版社,1994 上海希达科技公司.中国非织材料指南.上海:中国纺织大学出版社,2001 言宏元.非织造工艺学.北京:中国纺织出版社,2000,第一章 绪论,1-1 非织造材料的定义与分类 1-2 非织造基本原理及发展简史 1-3 非织造材料的结构与性能 1-4 非织造材料主要用途,个人卫生产品,医疗保健产品,家用装饰产品,居家用产品,农用材料,车用材料,车用材料,过滤材料,过滤材料,电器电子行业用材,包装材料,服用产品,鞋帽仿皮革材料
3、,休闲、旅行用产品,环保用材料,建筑用材料,土工合成材料,未使用土工合成材料,使用土工合成材料,土工合成材料,土工合成材料,一、非织造材料的定义 非织造材料的定义： (一)国家标准(GB/T5709-1997) 定向或随机排列的纤维通过摩擦、抱合或粘合或者这些方法的组合而相互结合制成的片状物、纤网或絮垫(不包括纸、机织物、簇绒织物，带有缝编纱线的缝编织物以及湿法缩绒的毡制品)。所用纤维可以是天然纤维或化学纤维；可以是短纤维、长丝或当场形成的纤维状物。 为了区别湿法非织造材料和纸，还规定了在其纤维成分中长径比大于300的纤维占全部质量的50%以上，或长径比大于300的纤维虽只占全部质量的30%以
4、上但其密度小于0.4g/cm3的，属于非织造材料，反之为纸。,第一章 绪论 1-1 非织造材料的定义与分类,(二)ISO9002 赋予的定义 ISO9002赋予非织造材料的定义如下(用原文表示)： A manufactured sheet, web or batt of directionally or randomly orientated fibers, bonded by friction, and/or cohesion and/or adhesion, excluding paper (see note) and products which are woven, knitted,
5、tufted, stitch-bonded incorporating binding yarns or filaments, or felted by wet-milling, whether or not additionally needled. The fibers may be of natural or man-made origin. They may be staple or continuous filaments or be formed in site.,第一章 绪论 1-1 非织造材料的定义与分类,二、非织造材料的分类 非织造材料的分类方法一般基于以下两种分类方法进行，
6、即成网方法和加固方法。 1、基于成网方法和加固方法的分类 2、非织造材料基本加工路线,第一章 绪论 1-1 非织造材料的定义与分类,第一章 绪论 1-1 非织造材料的定义与分类,第一章 绪论 1-1非织造材料定义与分类,纤维准备 成网 加固（烘燥） 后整理 卷绕（非织造材料）,一、非织造基本原理 不同的非织造工艺技术具有各自对应的工艺原理。但从宏观上来说，非织造技术的基本原理是一致的，可用其工艺过程来描述，一般可分为以下四个过程： (1)纤维准备；(2)成网；(3)加固；(4)后整理。,第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,二、非织造材料的发展简史 (一)非织造材料的起源 非织造材料
7、的起源可追溯到几千年前的中国古代。 (二)现代非织造工艺技术发展 (三)世界非织造材料工业的发展概况 第一阶段：二十世纪40年代初50年代中，萌芽期。 第二阶段：二十世纪50年代末60年代末，商业化生产。 第三阶段：二十世纪70年代初80年代末，发展重要时期。 第四阶段：90年代初至今，全球发展期。,第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,非织造材料的发展原因： 1. 传统纺织工艺与设备复杂化，生产成本不断上升，促使人们寻找新技术。 2. 化纤工业的迅速发展，为非织造技术的发展提供了丰富的原料，拓宽了产品开发的可能性。,第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,3. 很多传统纺织
8、品对最终应用场合，针对性差。,世界非织造布产量发展趋势,第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,2000年世界各地区非织造材料产量比例,第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,2001年全球非织造布产量区域分布(总计385万吨),第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,2001年全球非织造布产量(按工艺分布),第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,预测2006年全球非织造布产量(按工艺分布),第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,世界技术纺织品与非织造布消费量发展趋势(单位：千吨),2005年北美用即弃
9、非织造材料用途比例(按面积计),第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,2005年北美耐用型非织造材料用途比例(按面积计),第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,2005年北美非织造布产量,第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,2002年2012年美国对非织造材料的需求(百万美元),欧洲主要国家(地区)2004年非织造材料产量比例(按重量计),第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,欧洲主要国家(地区)2004年非织造材料产量比例(按面积计),第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,2005年欧洲非织造
10、材料耗用纤维比例,第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,2000年欧洲非织造材料主要用途比例(按重量计),第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,2004年欧洲非织造布应用分布,2005年日本非织造材料主要用途比例(按重量计),第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,2005年日本非织造加工工艺比例,第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,2006年上半年日本非织造布产量(单位：吨),韩国非织造材料发展情况 2000年产量为16.18万t。2005年产量为28.07
11、万t，增长73.48%。,第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,世界产业用非织造材料发展趋势(亿USD),第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,(四)中国非织造材料工业的发展概况 中国非织造布研究和生产始于1958年，发展至2005年，生产企业已超过2000家，现有纺粘、熔喷、水刺、针刺、热粘合以及化学粘合法等各类非织造布专业生产线接近4200条，年生产能力超过330万吨，2005年非织造材料产量达到183.64万吨。,第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,中国大陆非织造材料年平均增长率 (单位：),第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,中国大陆非织造材
12、料产量发展情况,第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,2002年中国大陆非织造加工工艺比例,第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,2005年中国大陆非织造加工工艺比例,第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,中国大陆非织造加工工艺1997年与2005年的对比,第一章 绪论 1-2 非织造基本原理及发展简史,中国产业用纺织品2005年产量数与2010年预测数 (单位：万吨),三、非织造工艺的技术特点 1. 多学科交叉 突破传统纺织原理，综合了纺织、化工、塑料、造纸以及现代物理学、化学等学科的知识。 2. 工艺过程简单，劳动生产率高。 3. 生产速度高，产量高。 4.
13、可应用纤维范围广。 5. 工艺变化多，产品用途广。 6. 资金规模大，技术要求高。,第一章 绪论 1- 非织造基本原理及发展简史,第一章 绪论 1- 非织造基本原理及发展简史,一、非织造材料与传统纺织品的结构差异 传统纺织品结构特征： 1、构成主体是纱线(或长丝) 2、经交织或编织形成规则的几何结构,机织物,针织物,第一章 绪论 1-3 非织造材料的结构与性能,非织造材料结构特征： 1、构成主体是纤维(呈单纤维状态) 2、由纤维组成网络状结构 3、必须通过化学、机械、热学等加固手段使该结构稳定和完整。,第一章 绪论 1-3 非织造材料的结构与性能,二、非织造材料的结构模型,第一章 绪论 1-3
14、 非织造材料的结构与性能,理想结构模型,点状结构模型,片状结构模型,团状结构模型,三、非织造材料的特点 1、介于传统纺织品、塑料、皮革和纸四大柔性材料之间的材料。,2、非织造材料的外观、结构多样性 结构： 纤维排列 (1)纤维呈二维排列的单层薄网几何结构 (2)纤维呈三维排列的网络几何结构 纤维结合 (1)纤维与纤维缠绕而形成的纤维网架结构 (2)纤维与纤维之间在交接点相粘合的结构 (3)由化学粘合剂将纤维交接点予以固定的纤维 网架结构 外观: 布状、网状、毡状、纸状等。,第一章 概论 1-3 非织造材料的结构与性能,3、非织造材料性能的多样性 手感刚柔性； 机械性能； 材料密度； 纤维粗细；
15、 过滤性能； 吸收性能； 透通性 根据非织造材料的用途，来设计材料的性能，进而选择确定相应的工艺技术和原料。,第一章 绪论 1-3 非织造材料的结构与性能,非织造材料的主要用途有： 医用卫生非织造材料； 服装用非织造材料； 日常生活用非织造材料； 工业用非织造材料； 农业用非织造材料； 国防用非织造材料； ,第一章 绪论 1-4 非织造材料主要用途,第一章 绪论 1-4 非织造材料主要用途,本世纪非织造材料发展及应用的主要趋势 生态化 其他领域最新技术成果的综合应用 大量向其他领域渗透,第一章 绪论 思考题,1、 试说明非织造材料与其他四大柔性材料的相互关系。 2、 从广义上讲，非织造工艺过程由哪些步骤组成？ 3、 试阐述非织造工艺的技术特点。 4、 试按我国国标给非织造材料给予定义。 5、 试根据成网或加固方法，将非织造材料进行分类。 6、 试阐明非织造材料的特点。 7、 试列出非织造材料的主要应用领域。 8、 试分析周围的非织造材料结构、性能。,