熱氣流穿透PE-PP非織造尿布材料工藝及性能研究.pdf

1、熱氣流穿透粘合非織造尿布材料（以下簡稱熱風非織造材料）作為人們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵?，其應用日益廣泛。雖然國內(nèi)外對于熱風非織造材料的粘結(jié)熱能變化、平面導流性有一定的研究，但從流體力學、傳熱學角度來分析纖維粘合熱變化的研究目前鮮有報道，也缺乏從芯吸效應、分形幾何角度探討非織造材料這類多孔介質(zhì)的穿透、平面導流性能的理論研究。
　　 本研究課題首先針對熱氣流穿透粘合的特殊加固工藝，從PE/PP雙組分纖維的熱性能出發(fā)理論探討熱氣流穿透纖網(wǎng)粘結(jié)

2、過程中能耗的變化，通過建立纖維受熱模型，計算了單位重量纖網(wǎng)的理論吸熱量，與實際加熱能耗進行了比較分析；并舉例模擬計算出了單位面積纖網(wǎng)在熱氣流加固過程中所受到的總的等效風壓。
　　 其次，從熱風非織造布的PE/PP纖維纖度和配比，成網(wǎng)工藝的凝聚比和復合疊網(wǎng)，加固冷卻工藝的加熱溫度、加熱時間、冷卻溫度入手分析，得出影響熱風非織造尿布拉伸強力、平面平面導流性、穿透性三項性能的主要因素。擬定了平面導流性的評定指標及測試方法，通過以MD方

3、向?qū)Я鏖L度為長軸，CD方向?qū)Я鏖L度為短軸，建立橢圓方程，以橢圓面積及長短軸比作為衡量纖網(wǎng)平面平面導流性能的指標。以20g/m2的純PE/PP纖網(wǎng)為例，理論計算橢圓面積，并與實際導流面積比較，論證了該評定指標的可行性。最后通過正交設計實驗，以縱橫向強力比為評定纖維排列結(jié)構(gòu)的指標，分析了影響纖維排列四個因子（纖維纖度、凝聚比、冷卻溫差、面密度）的顯著性。
　　 最后，從中空纖維PP芯吸角度計算了纖維的芯吸量，以及單位重量纖網(wǎng)（包含空

4、氣孔洞）總的吸液量，并與實際吸液量進行了比較分析。從分形幾何理論角度，借用多孔介質(zhì)初步計算了熱氣流穿透粘合非織造布的分形參數(shù)，對影響纖網(wǎng)吸液性能的因素作了初步分析，同時為今后從多孔介質(zhì)材料角度來研究非織造布吸液性能提供了新的途徑。
　　 實驗結(jié)果標明：影響熱風非織造布拉伸性能的諸多因素中，纖維纖度、加熱時間和溫度四個因子最為顯著；而纖維纖度與凝聚比對纖維排列方向的調(diào)節(jié)作用最為顯著。在一定范圍內(nèi)，纖維越細，凝聚比越小，加熱時間長且

5、溫度高，非織造布拉伸強力越高。決定尿布材料的穿透和平面平面導流性的主要因素有纖維纖度及纖維的排列結(jié)構(gòu)，以上層纖度較細纖網(wǎng)與下層纖度較粗纖網(wǎng)復合所得非織造尿布材料的平面平面導流性最好。以實驗中風機功率取額定功率65％，熱氣流溫度160℃為例，非織造布在熱氣流穿透加固過程中，單位面積纖網(wǎng)所受總的等效風壓約為2.1Kpa;單位重量纖網(wǎng)所需要的理論吸熱量較實際耗能少，主要是因為，不連續(xù)相的高孔隙率多孔介質(zhì)的對流傳熱形式較為復雜，且熔融潛熱和散熱