亚麻下脚料湿法非织造布的工艺研究

亚麻下脚料湿法非织造布的工艺研究

非织布产品历史悠久，产成本低，产品用途广泛，拥有广阔的市场空间。由于其自然环保和可分解性，天然纤维生产的非织布具有更多的市场潜力。由于人们喜欢的天然纤维，亚洲应为尽可能少地应用于亚洲的低生长。在非织造布的生产方法中，非织造布的生产方法可以用于生产亚洲的非织造布，既可以实现废物利用，又可以开发出环境保护、成本环保的非织造布产品。在本项目中，以亚麻厂为原料，以非织造布为原料，不仅实现了浪费，而且还开发了环境保护、成本低的非织造布产品。过去，“短机器麻”用于生产各种低兴产材的中、低产材。在亚洲产品中，随着其日向高增长，其市场份额也在下降。因此，该产品的市场份额越来越小。因此，在本项目中，我们可以考虑大量“短机器麻”和“精落”材料用于非织造布的生产。经过研究，原料预处理、原料配重、纤维长度、溶剂选择和添加量等关键问题得到了解决，形成了符合要求的“环保”非织造布产品。测试结果：从亚洲足到相同重量的纯牛皮纸类的强度指数远远超过了其他类型的牛皮纸类的强度。感觉柔软度接近机织机，大大优于牛皮纸类。这种加工的特点是，一些应用“用旧”、“用旧”或“用旧”的袋、购物袋等领域。1亚麻下半湿非织布的制备1.1束纤维强力测试原料取自亚麻厂的栉梳机落麻(“机器短麻”)及精梳、复精梳落麻(“精落”).栉梳机制成率一般在30%～65%之间,即可利用的“机器短麻”的量在30%左右,供应充足.对本次实验所取原料进行测试,“机器短麻”因纤维强力差异大,采用束纤维强力仪进行测试;“精落”用单纤维强力仪测试,2项测试结果分别列于表1和表2.从测试结果看,进口麻的强力及强力不匀率均好于国产麻,但2种麻的强力值均较高,较适合于生产非织造布;纤维平均长度均较长,成网前需进行切断;纤维虽基本不含麻屑,但仍含有一定量的纤维结,整体上看纤维排列杂乱并含有大量尘杂,纤维长度差异也较大.鉴于此,纤维切断前要进行一次梳理,目的是理顺纤维并尽可能去除尘杂和纤维结.“精落”整体上纤维强力低,最终产品强度利用系数低;但纤维长度短、细度较细,麻粒子很少,可做长纤维之间的填充纤维,有利于降低最终产品的强度不匀率.1.2工艺1.3“精落”入比例设计从原料到纤维切断这段工艺流程称为“原料的预处理”阶段.将栉梳机上落下的“机器短麻”送入混麻加湿机进行初步混麻和加湿,纤维在一定的回潮下进行梳理,纤维强力不致受到很大的损伤.出机短麻进入联合梳麻机(型号为FX151),精梳机对“精落”不起除杂作用,只起与短麻充分混合及平行顺直的作用.“精落”混入比例设计为4种:Ⅰ为10%,Ⅱ为15%,Ⅲ为20%,Ⅳ为25%.亚麻纤维在此受到锡林、工作罗拉等机件的梳理,纤维得到进一步的混合、梳理及除杂,出机形式为短麻麻条.此处工艺注意以下几点:(1)喂入罗拉与锡林隔距采用大隔距,避免在此产生麻结;(2)其他梳理机件隔距较短麻系统隔距略大,缓和梳理,减少纤维断裂,减少麻结的产生;(3)调大剥麻罗拉与锡林速比,利用剥麻罗拉表面转速高产生的离心力多除杂,除杂变换牙取32,速比为2.55.湿法非织造布所用纤维过长将影响非织造布成形,长度在6～20mm之间较为适宜.用铡刀式切断机将联合梳麻机不同“精落”混入比例的下机麻条切断成10mm、15mm和20mm3组分别进行成网.因后道工序亚麻的煮练工艺会损伤纤维长度,故切断纤维长度设计相对稍长.1.4高温高压蒸煮锅工艺流程本工序对切断散纤维进行煮练.沤麻后的亚麻纤维为半脱胶纤维,也就是说打成麻经栉梳机、联合梳麻机后仍有一定量的果胶,这部分果胶使亚麻纤维仍呈束纤维状态,称之为“工艺纤维”.煮练的目的就是使集束纤维脱胶,以提高亚麻纤维的分裂度,同时可去除大量杂质.设备采用高温高压蒸煮锅.工艺流程:酸洗→冷水洗→煮练→热水洗→冷水洗.煮练工艺注意以下几点:(1)酸洗采用硫酸,浓度为3.2g/L,温度为45℃,时间为40min.(2)煮练采用烧碱与纯碱混合使用,纯碱为主,纯碱与烧碱的用量比为2:1,总用碱量控制在纤维重量的15%;煮练助剂采用渗透剂JFC、硅酸钠、亚硫酸钠;煮练温度95℃,此温度即可满足煮练要求且不致损伤纤维强力;煮练时间为120min,升温时间为45min.(3)煮练中加硅酸钠,煮练后需热水洗,否则纤维上的硅酸钠吸附了很多杂质,突然遇冷,容易重新凝在纤维上.水洗2次,第1次加三聚磷酸钠以提高水洗效果,加入量为0.5g/L,第2次用流水法洗涤,每次水洗约10min.1.5悬浮浆的使用在和浆桶中将亚麻纤维与水一起搅拌混合均匀.打浆时间不宜过长,控制在5min之内.在混合过程中加入的1%的拉开粉BX做为表面活性剂,并加入1g/L的食盐配合使用,以防纤维互相缠绕.由于亚麻纤维较长,悬浮浆的纤维密度应取较小值,本试验悬浮浆质量分数设定为0.05%.1.6粘合剂的选用采用斜网成网,成网单重为150g/m2;根据单重的要求,输出速度不宜过快,经多次调试校正在65m/min.粘合采用饱和浸渍法进行.成网后的纤维网在衬网的托持下进入浸渍槽,结合本产品单重,粘合剂浓度要求较大,浸渍槽中粘合剂质量分数定为18%.粘合剂选用了无污染的粘合剂,本试验选用淀粉浆与聚乙烯醇混合制备粘合剂,淀粉价廉,粘性良好且为天然;少量PVA的加入主要是为了提高粘合后的非织造布的抗张强度.粘合剂选用的出发点主要是保证制成品的无污染、可降解性.粘合工艺参数如下:压辊压力为26kN;含固量质量分数为18%;淀粉为0.12kg/L;乳化油为0.004kg/L;出机速度为50m/min;PVA的加入量按0.01kg/L、0.02kg/L、0.03kg/L分别进行实验.采用热风式烘燥机进行烘燥,这种烘燥方法适合浸渍法粘合,不粘网且非织造布受热均匀.烘后回潮控制在8%.2性能试验的结果与分析按以上制备方法,对按不同“机器短麻”/“精落”混入比例、不同切断纤维长度、不同PVA加入量制备的湿法非织造布样品进行测试.2.1纤维断面长度对厚度的影响仪器采用织物厚度仪,加压压力为0.5kPa,加压时间为10s,压脚面积2500mm2.测试结果见表3.从测试结果可以看出,在“精落”加入量一定的情况下,随着纤维切断长度的增加,成品的厚度减少,这是因为在定单重的条件下,切断纤维的长度增加,单位面积所用的纤维数量减少,非织造布变薄.在纤维切断长度不变的情况下,随着“精落”加入量的增加,成品厚度增加,这也是因为在单重不变的情况下,细短纤维的量增多,长纤维之间的填充纤维增多,同时纤维在织物厚度方向上的重叠增多,非织造布变厚.2.2pva/l对非织造布力学性能的影响仪器采用DC-K2300C型电脑测控抗张力实验机(四川长江造纸仪器厂);取样长100mm、宽15mm.按不同的精梳、复精梳落麻加入量和不同的纤维切断长度及不同的PVA加入量,交叉取样进行测试,测试结果见表4.从测试结果来看,随着PVA加入量的增加,非织造布的抗张强度值在增加,这说明加入PVA确实起到了提高非织造布强度的作用.经手感和目测,PVA的加入量为0.03kg/L时,虽然强度值较高,但手感板结;PVA的加入量为0.01kg/L时,成品表面有毛糙感;PVA的加入量为0.02kg/L时,强度及成品外观均较适宜.从表4中可以看出,在PVA的加入量和“精落”加入量为一定值时,随着切断纤维长度值增大,抗张强度值也在提高,这说明在不影响悬浮浆制备及成网的纤维长度范围内,主要纤维的长度及强度是决定非织造布抗张强度的主要因素.从表4中还可以看出,“精落”加入量的变化与强度不成正比关系,当纤维切断长度为10mm和15mm时,“精落”的加入量质量分数超过约15%时强度开始下降;当纤维切断长度为20mm时,“精落”的加入量质量分数超过约20%时强度开始下降.这说明,随着“精落”的加入,填充了相对粗长的“机器短麻”的间隙,起到了弥补抗张强度的作用,但加入量超过一定值后,会影响占主体地位的“机器短麻”对成品抗张强度的决定作用,使成品抗张强度反而降低.取PVA的加入量为0.02kg/L时的各样品的强度值,绘折线图如图1.从图1明显可以看出,当PVA的加入量适宜时,切断纤维长度在10mm和15mm时,“精落”的加入量质量分数在10%～15%之间时可提高成品的强度,超过15%时会使强度值下降.切断纤维长度在20mm时,“精落”的加入量质量分数在10%～20%之间时可提高成品的强度,超过20%时会使强度值下降.这说明,切断纤维长度短时,加入的“精落”量也应较少,否则会影响占主体的“机器短麻”的总量,进而影响最终非织造布的强度;当切断纤维长度较长时,加入的“精落”量也可稍增加,但应控制在20%之内.2.3抗涨强度测试采用DC-SCYBK型电脑测控撕裂度仪(四川长江造纸仪器厂)测撕裂强度,取样长75mm、宽63mm;采用DC-K2300C型电脑测控抗张力实验机(四川长江造纸仪器厂)测抗涨强度,取样长100mm、宽15mm.测试结果见表5.从表5中可以看出,随着切断纤维长度的增加,非织造布的干裂断长、伸长率及撕裂强度都在增加,非织造布的综合性能提高.表6给出牛皮纸袋标准.从表4、表5与表6相对比来看,用亚麻下脚生产的非织造布的各项强度指标远高于等单重的纸类/牛皮纸类产品的强度.制成品的这一特点使它适宜应用在低成本的包装袋、购物袋等领域,可以部分取代塑料购物袋和成本相对较高的纸类/牛皮纸类购物袋.3亚麻非织造布的强力(1)亚麻下脚料在成网之前需要对原料进行预处理,