近十年东华大学苏州大学江南大学非织造学复试题目出处新型材料.docx

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近十年东华大学苏州大学江南大学非织造学复试题目出处新型材料

非织造原理

一．名词解释

1.泳移：

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.针刺密度：

指纤网在单位面积里所受的总针刺数。

3.马丽瓦特缝编：

将具有一定厚度的纤网喂入缝编区，通过缝编机件的相互作用，由缝编纱形成线圈结构，使纤网得到加固而形成非织造布。

4.饱和浸渍：

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。

5.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。

6.静电植绒：

将有粘合剂的非织造布（或其他材料），经过带负电的输送帘喂入静电场，植绒的材料经过电极，带上正电后落向非织造布，由于植绒材料在电场中呈垂直形态，绒头下端被粘合剂粘住，经过焙烘后粘合剂固化，绒头便挺立在非织造底布上，形成绒面状外观。

7.喷洒粘合：

采用喷洒的方式把粘合剂施加到纤网中，再使纤网受热固化而得到加固的一种方法。

8.毡缩法：

利用纤维表面鳞片所具有的定向摩擦效应，使纤维互相纠结在一起并且牢固地连结起来，使纤网得到加固。

9.轧辊海陆比：

即轧点总面积占轧辊面积比，一般为8%-28%。

10.泡沫半衰期：

一定体积的泡沫流出其中液体重量一半所需的时间，一般为2min-12min.

11.步进量；指针刺机每针刺一个循环纤网所前进的距离（cm）。

12.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。

13.针刺深度：

指刺针穿刺纤网后突出在纤网外的长度。

14.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。

15.针刺力：

是针刺过程中刺针穿刺纤网所受到的阻力。

16.缝编加固技术：

利用经编线圈结构对纤网、纱线层、衬布等材料或它们的组合进行加固而制成非织造布的一种方法。

17.植针密度：

1m长度针板上的植针数（枚/m）。

18.点粘合：

刻花辊/光辊组合在热轧粘合时，在凸轧点处纤维能产生熔融粘合，形成所谓的点粘合结构。

19.克莱帕伦（Clapeyron）效应：

高聚物分子受压时熔融所需的热量远比常压下多。

20.水刺加固：

指由高压水流形成的“水针”，对纤网进行连续喷射，纤网在带有能量的水流作用下，发生穿插、位移，并相互缠结抱合，而达到加固纤网的目的。

21.针刺力：

针刺过程中刺针穿刺纤网所受到的阻力。

22.热风粘合非织造布：

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。

23.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。

24.针刺固网：

利用带有倒刺的刺针对纤网进行反复的穿刺，使纤网之间相互缠结而使纤网得到加固的方法。

二、填空题

1：

水刺工艺参数：

水针压力，水针直径，水针密度，生产速度，水针头与纤网的距离，

2：

水刺预湿时双网夹持的作用：

减少纤网中纤维在预湿过程中产生意外位移，并有效压缩蓬松纤维网输入预湿区。

3：

热轧粘合固网工艺中轧辊变形常用补偿方式：

中凸辊补偿，轴向交叉补偿，外加弯矩补偿，液压支承芯轴补偿

4：

预刺时可在压网辊式送网机构上采用的防止纤网拥塞措施有：

1）每条沟槽内各嵌入一根导网钢丝2）每条沟槽内各嵌入一个导网片

5：

模压针相对于冲齿针的优点：

齿槽大，呈弧状，对纤维损伤小，带纤维量多而均匀；产品孔痕小，表面平整度佳；针体耐磨，拉伸强度高，使用寿命长。

6：

针刺机的牵拉机构分类，间歇式和连续式

7：

与浸渍粘合法相比，泡沫浸渍法的优点：

可用少量粘合剂达到均匀的目的；有效防止泳移；能耗低

8：

水刺加固设备主要机构组成：

水力喷射装置（包括水刺头和水针板），托网帘（输网帘、传送带），真空脱水装置，水处理及水循环装置，传动及控制系统。

9：

马力瓦特缝编方式的特点：

只采用少量缝编纱；构成产品主要材料是纤网，因而成本低；纤维原料广泛；

缝编的特点：

1外观酷似纺织物；原料适应性广；工序少，产量多；花色品种多

10：

针刺机构各主要部件的名称：

主轴，偏心轮，连杆，针梁，针板，刺针，剥网板和托网板。

11：

水刺机构各主要部件的名称：

喷水板，水刺头，托网帘或者转鼓，吸水箱。

12：

气浮过滤是指：

向水中通入空气产生微小的气泡，由于气泡与微小悬浮物之间相互粘附形成浮悬物，利用气泡的浮升作用而浮出水面形成泡沫与浮渣，从而使水中的悬浮物质得以分离。

13：

水刺固网工艺原理：

高压水射流穿刺纤网，使纤网中的一部分表层纤维发生位移，当水射流穿透纤网后，受到托网帘的反弹，再次从不同方向穿插和纠缠纤网，纤网中纤维在不同方向高速水射流穿插的水力作用下，产生位移、穿插、缠结和抱合，从而使纤网得到加固。

14：

水刺非织造布和针刺非织造材料的结构性能差异：

针刺纤网具有三维骨架结构；水刺纤网形成一种空间的网络结构，并且具有较强的强力.

15：

热粘合固网工艺中，热轧粘合产品和热风粘合产品的结构特点应用差异：

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/m2，具有热稳定性好、产量高、成本低、无任何化学试剂的特点，其纤网太厚则中间层粘合效果差，产品易产生分层现象；纤网太薄，布的强力差易变形。

多用于用即弃产品的制造，如手术帽、口罩、卫生用品、防护服等，此外还用于土工布、丰收布、电池隔膜、包装材料、服装衬里、人造革基布、防水材料等。

而热熔粘合适用于生产薄型、厚型以及蓬松型产品，产品单位面积质量在15~1000g/m2，其产品蓬松度好，挺括，有弹性，手感柔软，渗透性强，具有良好的断裂强度，重量轻。

多用于妇女卫生用品、湿面巾、口罩、包覆布乃至服装保暖材料、过滤材料等。

三、简答

1、针刺的加工原理是什么？

当多枚刺针刺入纤网时，刺针上的刺钩就会带动纤网表面及次表面的纤维，有纤网的平面方向向纤网的垂直方向运动，使纤维产生上下移位，而产生上下移位的纤维对纤网就产生一定挤压，使纤网在纤维中靠拢而被压缩。

当针刺达到一定深度后，刺针开始回升，由于刺钩顺向的缘故，产生移位的纤维脱离刺钩而以几乎垂直的状态留在纤网中，犹如许多的纤维束“销钉”钉入了纤网。

2、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。

3、水刺生产中平网和圆网滚筒两种托网形式有什么特点？

1）圆网（金属转鼓）：

反弹力大，排列紧凑，占地小，金属材质磨损小，能量利用率高，维修，调线，改造方便。

2）平网（纤网质托网帘）：

反弹性小，占地大，材质磨损大，更换方便，成本低，易吸收水刺能量。

4、ES纤维在热粘合加固中的优势？

答：

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。

5、针刺固网中斜刺的特点？

1斜刺中针刺穿过纤网的区域大，纤维缠结机会多，且“纤维销钉”斜向插入，纤网的强度更高，性能更好。

2具有较大的体积密度和较小的透气性，纤网尺寸稳定。

6、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。

7、弧形针刺机的产品结构特点？

纤维损伤小、由于产品中“纤维销钉”在不同方向的配置，可改善产品性能

8、水刺用水过滤方式的分类

答：

筒式过滤；带式过滤；袋式过滤；气浮过滤；安全过滤网；砂式过滤

9、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。

10、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。

11、针刺深度的设计原则

1）对于粗而长的纤维，纤网可刺得深些，反之则浅些，对厚型纤维刺得要比薄型纤网深些，反之浅些；对要求硬挺的产品可刺得深些，反之则浅些。

2）开始时由于纤网较蓬松，刺针的针刺深度可以深些，随着加工的进行，针刺深度要逐渐变小。

12、水刺设备过滤系统对水进行过滤的原因

答：

因为水刺生产工艺的用水量很大，一般为100-200m³/h，为了节约水资源，必须实现水的循环使用（补水量仅为5%-15%），另外水源中会含有一定的杂质，生产过程中水质还会受到各种因素的污染，如纤维屑，纤维素胶状体，微生物，纤维整理油剂，水垢，腐蚀产物和沙土，尘埃等，因为高压极细的水针在高压泵的作用下通过孔径为0.08-0.18mm的水针片产生的，而上述杂质很容易将水针片微小的针孔堵塞，造成堵针现象影响产品的质量和生产效率。

因此，必须对水进行过滤处理，故而水处理及水循环系统就成为水刺设备的一个重要的组成部分。

11、水刺生产中纤维喂入预湿区的方式分类

答：

（1）双网夹持式喂入

该方式可以减少纤维在预湿过程中产生的意外位移，并有效压缩蓬松纤维网输入预湿区。

（2）带孔滚筒与输网帘夹持式

水通过带孔滚筒和脱水器的作用迅速、充分的预湿纤维，对纤网的控制和压缩效果不如双网夹持式。

12、纤网型缝编类型。

答1）马利瓦特型—纤网缝编纱型缝编:

这是用缝编纱形成的线圈结构，对纤网进行机械加固。

2）马利伏利斯型—无纱线纤网型缝编：

这种缝编法布用缝编纱，织针直接由纤网钩取纤维束形成线圈结构而加固纤维网，形成织物。

3）伏尔特斯—底布纤网型

13、水刺工艺参数有哪些。

水针压力、水针直径、水针密度、输网速度、纤维损失率、水针板与纤网之间的距离

14、水刺工艺中对水刺效果影响较大的纤维性能。

1）纤维抗弯曲刚度:

纤维的抗弯曲性能将影响水针加固纤维的缠结度，生产效率和产品性能。

一般具有较低抗弯曲性能的纤维比高抗弯曲性能的纤维更易缠结。

2）纤维截面形状：

1.纤维截面形状对水刺阻力的影响，纤维截面形状越圆滑，迎水面积越小，表面越光滑对水的阻力越小，水刺效果越差。

2.不同截面的形状具有不同断面惯性矩，对于不同截面形状的惯性矩有相对断面惯性矩的对比：

扁平型＜圆形空心＜圆形＜三角形，实践结论证明相对惯性矩越大水刺效果越差。

3）吸湿性：

纤维的吸湿性对水刺效果既有有利的方面，也有不利的影响。

有利影响为：

纤维因吸湿膨胀增加了迎水面积，也提高了水针带动纤维的效率；纤维吸湿后，其抗弯模量和弹性恢复率下降，伸长率上升，这些变化对水刺都是有帮助的。

不利影响：

纤维因吸湿膨胀而导致断面惯性矩增加水刺效果变差。

15、针刺机构的组成。

主要有由主轴，偏心轮，针梁，针板，刺针，剥网板，托网板等组成。

四、论述题：

1、试述水刺托网帘的作用

经梳理成网的纤网喂入水刺托网后，在高压微细水针直接穿刺及水刺穿透纤网冲击在水刺托网的经纬丝上形成反弹，从而完成纤网中纤维间互相缠结。

因此，水刺托网具有四个重要作用：

①托持和输送作用：

托持并顺利输送纤网进入水刺区，使纤网顺利接受微细高压水流的冲击，在冲击力的作用下缠结成具有一定致密性和强力的纤网。

②反弹作用：

微细高压水水射流穿过纤网后，受托网帘的反弹，再次从不同方向穿插和纠缠纤维，提高纤维网中纤维的缠结效果。

③花纹：

托网的孔状结构（目数和花纹）可赋予水刺非织造材料相应的外观效果。

高压水流穿过纤网，射到托网帘的凸起处时，水流受到阻碍向上和四周分溅，水流的偏移将纤维推向托网帘的空隙处（凹处），迫使交织点上纤维的突出部分无纤维分布，而在纤网中形成网孔；相反在托网帘的有孔部位，由于水针直接穿透，纤网纤维主要是向下运动，同时接受交织点处纤维挤压而形成纤维的集合区域，即纤网的无孔区域。

④通透性能（排水）：

水刺托网具有一定的液体，在高压水流冲击后，水流能顺利通过。

2、Fleissner水刺生产线

3、椭圆针刺机的工作机理和产品特点（可以画示意图说明）

工作机理：

刺针从进入纤网开始直到从纤网退出为止，除了按本身的运动方向作垂直运动外，还与纤网一起在水平方向上移动。

刺针刺入纤网时，针板横梁的水平运动朝着纤网的前进方向，刺针从纤网中退出后，针板横梁的水平运动逆着纤网的前进方向，即完成针刺水平运动的回程。

为确保刺针与纤网一起运动，托网板和针刺机的剥网板上的孔眼都被加工成沿着针刺机纵向排列且呈长腰形。

产品特点：

纤维获得好的缠结，拉伸少，更均匀，针刺痕迹轻，表观质量好

4、对比分析预针刺和主针刺的作用和特点

作用：

预针刺：

预针刺机将蓬松的纤网进行针刺固网，使其厚度减小，初具强力，以便送至主针刺机进行进一步的针刺，是各种针刺无纺布生产必要设备。

对蓬松的纤网进行初次针刺，主要是对高度蓬松且纤网间抱合力小的纤网进行针刺，因此，一般预针刺机对送往机构要求较高。

为保证蓬松纤网顺利喂入针刺区而不产生拥塞，不同预针刺机采用的送往方式各具特色。

主针刺：

主针刺机是对经过预针刺的纤网进行针刺以增加针刺密度，达到高密度、高强度无纺布的针刺产品要求。

一般的无纺布都要经过多道的主针刺。

特点：

预针刺：

1.剥网板与托网板之间的距离较大，有利于蓬松纤网喂入

2.剥网板在入口处呈倾斜状，配有导网装置

3.针刺频率较低

4.针刺动程较大

5.针板植针密度较小，刺针较长较粗。

主针刺：

1.剥网板与托网板之间的距离较小

2.针刺频率较高

3.针刺动程较小

4.针板植针密度较大，刺针较短

5.针刺机结构变化多

5、粘合剂玻璃化温度（Tg）对非织造布材料性能的影响

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。

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。

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。

6、从原料、生产工艺、产品性能方面比较喷胶棉、仿丝绵两种产品的异同点。

原料:

喷胶棉普通涤纶60%三维中空无硅涤纶40%

粘合剂：

苯丙胶（硬胶）70%醛丙胶（软胶）30%

加水：

6kgH2O/1kg粘合剂

仿丝绵普通含硅涤纶丝30%三维中空无硅涤纶丝30%三维中空含硅涤纶30%ES20%

生产工艺：

相同点开松→混合→梳理→铺网→正面喷胶→烘燥→反面喷胶→烘燥→焙烘（粘合剂固结）

不同点喷胶棉要加抽吸装置，而仿丝绵不需要抽吸装置，粘合剂洒在表面，所需量少，且需对表面进行轧光处理。

产品性能：

喷胶棉手感较硬，仿丝绵手感柔软。