第一节 水刺法加固纤网原理

1、-作者xxxx-日期xxxx第一节 水刺法加固纤网原理【精品文档】第一节 水刺法加固纤网原理 水刺法加固纤网原理与针刺工艺相似，但不用刺针，而是采用高压产生的多股微细水射流喷射纤网。水射流穿过纤网后，受托持网帘的反弹，再次穿插纤网，由此，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。   返回页顶    第二节 水刺工艺过程   一、水刺法非织造工艺流程：A. 纤维原料开松混和梳理交叉铺网牵伸预湿正反水刺后整理烘燥卷绕 水处理循环B. 纤维原料开

2、松混和梳理杂乱成网预湿正反水刺后整理烘燥卷绕 水处理循环不同成网方式影响最终产品的纵横向强力比，流程A对纤网纵横向强力比的调节较好，适合于水刺合成革基布的生产；流程B适合于水刺卫材生产。  二、预湿经成形的纤网送入水刺机加固，首先是预加湿处理。预湿的目的是压实蓬松的纤网，排除纤网中的空气，使纤网进入水刺区后能有效地吸收水射流的能量，以加强纤维缠结效果。常见预湿方式：<> 双网夹持式<> 带孔滚筒与输网帘夹持式  三、水刺经预湿的纤网进入水刺区，水刺头喷水板的喷水孔喷射出多股微细水射流，垂直射向纤网。水射流使纤网中一部分表层纤维发生

3、位移，包括向纤网反面的垂直运动，当水射流穿透纤网后，受到托网帘或转鼓的反弹作用，以不同的方位散射到纤网的反面。在水射流直接冲击和反弹水流的双重作用下，纤网中的纤维发生位移、穿插、缠结、抱合，形成无数个柔性缠结点，从而使纤网得到加固。水射流对纤网垂直喷射可防止破坏纤网结构，并最大程度地利用水射流的能量，从而有利于提高水刺法非织造材料的性能。 水刺加固方式主要有平网水刺加固、转鼓水刺加固和转鼓与平网相结合的水刺加固三种形式。  平网水刺加固 托网帘编织结构与纤网外观结构效果   转鼓水刺加固工艺中，水刺头沿着转鼓圆周排列，纤网吸附在转鼓上

4、，接受水刺头喷出的水射流的喷射。纤网吸附在转鼓上，不存在跑偏现象，有利于高速生产，同时纤网在水刺区内呈曲面运动，接受水刺面放松，反面压缩，这样有利于水射流穿透，有效地缠结纤维。转鼓为金属圆筒打孔结构，内设脱水装置，与平网水刺加固的托网帘相比，对水射流有很好的反弹作用。  转鼓水刺加固  (三)转鼓与平网相结合的水刺加固在水刺加固工艺中，平面式与转鼓式组合使用可扬长避短，发挥各自的优势，通常第一级、第二级为转鼓式水刺，第三级为平网式水刺。  (四)水刺头数与水压水刺加固工艺中常用水刺头数为712只，常用水压为60250Bar，视纤网单位

5、面积质量、生产速度等而定，水刺头压力设置通常为低高低。  (五)水射流的结构分析根据流体力学，水从喷水孔中喷出，可称为非淹没性自由紊流射流。水射流从喷水孔中喷出后，由于紊流射流的横向脉动和空气对流束的摩擦阻力，从集束的射流逐步转变为分散的水滴。 四、脱水脱水的目的是及时除去纤网中的滞留水，以免影响下道水刺时的缠结效果。当纤网中滞留水量较多时，将引起水射流能量的分散，不利于纤维缠结。水刺工序结束后将纤网中水分降至最低，有利于降低烘燥能耗。  五、水处理和循环水刺非织造生产工艺的用水量很大，产量达到5吨/日时，每小时需用水约150m3160m3。为

6、节约用水，减少生产成本，必须将其中约95%左右的水经过水处理后循环使用。(一)水刺非织造工艺用水要求<> 悬浮物含量高时，会缩短滤袋、滤芯的使用寿命。<> 溶解或胶体分散状态的有机物易使水浑浊并产生颜色。这些物质易沉积在喷水孔孔壁，粘附在纤维上，从而影响产品最终的白度。<> 微生物形成的腐浆团，经高压水泵输送后，会快速堵塞喷水孔，造成水刺头压力突然上升，严重时引起停车。<> 溶解在水中的无机盐类，不管是其中的阴离子还是阳离子，对水刺工艺都有影响。钙、镁离子在管路中和设备上产生污垢，铁、锰、铜等离子容易生成有色物质，对于白色卫生材料生产，应严格控制

7、其含量。氯离子含量较多时容易引起设备腐蚀。 (二)水刺非织造工艺用水质量指标<> 酸碱度PH值6.57.5<> 水质硬度4°dH*<> 水中固体物含量5ppm<> 颗粒尺寸10m<> 氯化物含量100mg/l，<> 碳酸钙含量40mg/l(4 °dH) (三)水刺非织造工艺用水的循环处理   六、后整理主要有水刺提花、印花、染色、拒水整理和卫生整理等。正常水刺加工后，可增加一道提花水刺，由提花水刺机构来实现。镍质圆网的花纹采用照相雕刻而成，水刺头安装在圆网内，喷射

8、出的高速水射流可将圆网花纹复制到非织造材料上。  七、烘燥(一)水刺纤网中水的存在形式水刺加固后的非织造材料中水分的存在形式有三种，即游离水、毛细管水和结合水。(二)烘燥水刺加固后，可采用抽吸装置和脱水辊压榨脱除水刺非织造材料中的大部分水。然后采用烘燥机烘干水刺非织造材料。水刺工艺中主要采用烘缸式烘燥和热风穿透式烘燥两种烘干方式，取决于非织造布产品规格、性能要求、产量、车速等因素。  返回页顶    第三节 水刺设备   一、水刺机主要由水刺头、托网帘(或转鼓)、脱水箱、传动系统及控制系统等组成

9、。  (一)水刺头水刺头是水刺非织造工艺中产生高速水射流的关键部件，尽管各个生产厂家制造的水刺头结构有些差异，但一般均由过滤装置、均流装置、密封装置、喷水板和外壳等组成。 二)托网帘水刺机中托网帘主要有三个重要功能：<> 顺利输送和有效托持纤网进入水刺区。<> 能有效滤水并有利于水柱的反弹，提高纤网的缠结效果。<> 按不同的编织结构(目数与花纹)使产品产生相应的外观结构。  (三)转鼓主要由转鼓套、塑料密封件和内胆等组成。 (四)脱水箱平网水刺加固的每个水刺头采用独立的脱水箱，而转鼓水刺加固中，数个水刺头共用

10、一个转鼓内胆进行脱水。脱水箱或转鼓内胆与气水分离器相连，内部真空度由与气水分离器相连的风机形成。平网水刺加固脱水箱的要求：<> 沿纤网横向脱水均匀一致 <> 避免箱体吸水口对托网帘的磨损 (五)典型水刺机   二、水处理循环系统由气水分离器、过滤装置、高压泵、低压泵、风机、管道及贮水桶等组成。  (一)气水分离器 (二)过滤装置 分多级，过滤精度逐渐提高。 (三)高压泵水刺工艺中常采用卧式高压三柱塞泵，卧式柱塞泵比立式更稳，振动小，装拆维修方便。配置三柱塞具有均匀的流量，压力脉动小。 (四)

11、典型水循环处理系统    三、烘燥机德国Fleissner公司水刺生产线的单鼓烘燥机德国Fleissner公司纯棉水刺生产线的烘燥机  返回页顶    第四节 水刺工艺与产品性能  一、产品结构与性能水刺加固纤网利用高速水射流连续不断地冲击纤维，纤网中纤维在水力作用下相互缠结，因此水刺非织造材料纤网中纤维为柔性缠绕结构。相对而言，针刺加固纤网则为刚性缠绕结构。托网帘编织结构与纤网单位面积质量及密度的配合可得到各种外观结构效果。 水刺非织造材料的用途不同，对其性能要求也不同。纯棉水刺非织

12、造材料与其它非织造材料的对比：<> 采用天然棉纤维。<> 不过敏，残硫含量小于1.0mg%100g，符合FDA标准。<> 各种方法消毒后均无异味。<> 透气好，吸水性强、速度快。 <> 缝线不开裂、不起毛、手感柔软、悬垂性好。<> 无静电。<> 能进行任何方式的灭菌。<> 能自然降解，无需特殊处理，无毒无害。  二、工艺参数及其对产品结构与性能的影响水刺加工中的主要的工艺参数有：水刺头数量、水压、水刺距离、喷水孔的直径、喷水孔排列密度、生产速度、托网帘(或转鼓)结构、产品单位面积

13、质量、脱水箱真空度等，这些参数相互关联，影响水刺非织造材料的结构和性能。 此外，纤维原料对产品性能也有较大的影响。(一)纤维原料对工艺和产品性能的影响<> 纤维强度水刺非织造材料强度<> 弯曲模量 纤维缠结 <> 细度 纤维缠结<> 长度 纤维缠结<> 纤维卷曲度纤维缠结<> 扁平截面比园截面有更好的纤维缠结效果<> 油剂不利于水过滤(二)工艺参数对产品性能的影响<> 水压水刺头数量水刺非织造材料强度<> 水压超过一定范围后强度增加趋于平缓<> 水压、水流量水刺非织造材料网眼

14、清晰<> 水刺距离水刺非织造材料强度<> 生产速度水刺非织造材料强度<> 喷水孔直径排列密度水刺非织造材料外观<> 不同托网帘结构不同外观结构效果  返回页顶    第五节 水刺产品应用及技术拓展  一、水刺非织造材料的应用水刺法非织造材料的用途为医用帘、手术服、手术罩布、医用包扎材料、伤口敷料、医用纱布、航空抹布、服装衬基布、涂层基布、用即弃材料、仪器仪表高级抹布、电子行业高级抹布、毛巾、化妆棉、湿巾、口罩包覆材料等。  二、水刺工艺技术应用的拓展<> 不仅作为加固手段，而且作为叠层复合手段<> 利用超细纤维<> 与其它非织造工艺的结合<> 传统纺织品的整理  长丝机织物整理排列更均匀，织物表面孔隙变小，并使织物得到有效的清洁。  水刺整理后的白坯布表面纤维发生充分缠结，使织物纹