非織造學(xué)真題試卷

1、 非織造材料:定向或隨機排列的纖維通過摩擦、抱合或粘合或者這些方法的組合而相互結(jié)合制成的片狀物、纖網(wǎng)或絮墊。2、 非織造的基本原理（過程）：纖維（原料）的選擇；成網(wǎng)；干法成網(wǎng)、濕法成網(wǎng)、聚合物擠壓成網(wǎng)。纖網(wǎng)加固（成形）；后整理與成形；非織造布測試；非織造產(chǎn)品應(yīng)用。聚合物直接成網(wǎng)法:利用化學(xué)纖維紡絲原理，在聚合物紡絲成形過程中使纖維直接鋪置成網(wǎng)，然后纖網(wǎng)經(jīng)機械、化學(xué)或熱方法加固而成非織造布。I、 紡絲成網(wǎng)法：（1）熔融紡絲直接成網(wǎng)法（紡黏法為主要紡絲成網(wǎng)法）在熔融紡絲的同時，邊抽絲邊使連續(xù)的長絲鋪網(wǎng)，再經(jīng)加固而形成非織造布。（2）干法紡絲直接成網(wǎng)法（閃紡法）美國杜邦公司將高聚物溶解在溶劑中，然后由噴絲孔擠出，使溶劑迅速揮發(fā)而成為纖維，同時采用靜電分絲法使纖維分離后凝聚成網(wǎng)，經(jīng)熱軋加固形成非織造布。（3）濕法紡絲直接成網(wǎng)法高聚物紡絲溶液通過噴絲孔擠出，再進入凝固浴中形成纖維后得到纖網(wǎng)，經(jīng)加固后制成非織造布。2、熔噴法：在抽絲時，采用高速熱空氣對擠出的細絲進行拉伸，使其成為超細纖維，再凝聚到多孔滾筒或網(wǎng)簾上形成纖網(wǎng)，然后經(jīng)自黏合或熱黏合加固而制成非織造布。3、 膜裂法（原纖化技術(shù)成網(wǎng)法）將聚合物吹塑成纖維片狀膜，再經(jīng)針割或刀切方法，讓纖維片狀膜形成孔洞，在牽伸時，膜變成纖維狀而成為膜裂纖網(wǎng)。3、 成纖高聚物應(yīng)具備那些基本性質(zhì)？（1）聚合物分子量及其分布（2）高分子鏈結(jié)構(gòu)對成纖高聚物性質(zhì)影響（3）成纖高聚物分子間的作用力（4）高分子結(jié)構(gòu)與結(jié)晶能力（5）成纖高聚物的熱性質(zhì)4、 什么是熔體指數(shù)（MFI）？在一定的溫度下，熔融狀態(tài)的高聚物在一定負荷下，10分鐘內(nèi)從規(guī)定直徑和長度的標準毛細管中流出的重量，單位為g/10min，熔體指數(shù)越大，流動性越好。5、 成纖的方法有哪些？熔體紡絲：將高聚物通過加熱使其成為熔融狀態(tài)而進行紡絲的方法。直接紡絲，切片紡絲溶液紡絲：將高聚物溶解在特定的溶劑中制成紡絲溶液，然后進行紡絲。一步法：直接利用聚合得到的高聚物溶液做紡絲原液。二步法：先制成顆粒狀或粉末狀的成纖高聚物，然后再溶解制成紡絲原液。6、 聚合物相對分子量及其分布：聚合物原料的分子量體現(xiàn)其聚合度的高低，分子量及分子量分布對加工性能和成纖后的性能等具有明顯的影響。分子量過高過低，均不利于絲束強力的提高，因此紡絲成網(wǎng)工藝要求聚合物原料的分子量適中。分子量分布對纖維結(jié)構(gòu)的均一性有很大的影響，分子量分布寬時，內(nèi)部取向雜亂，表面存在不均勻裂痕。分子量分布越寬，熔體粘彈性越顯著，擠出膨大現(xiàn)象越嚴重。因此紡絲成網(wǎng)工藝要求聚合物原料的分子量分布要窄。數(shù)均分子量，粘均分子量，重均分子量，Z均分子量7、 成纖高聚物分子間的作用力：靜電力，誘導(dǎo)力，色散力8、 新型紡絲方法：1、液晶紡絲2、凍膠紡絲法3、相分離紡絲法4、乳液或懸浮液紡絲法5、靜電紡絲法和噴射紡絲法6、離心紡絲法7、無噴絲頭溶池紡絲法8、膜裂紡絲法9、 紡絲成網(wǎng)法對切片的質(zhì)量要求：特性黏數(shù)、相對分子質(zhì)量分布、灰份、等規(guī)度10、 切片干燥的目的？1、去除切片的水分2、、提高切片結(jié)晶度和軟化點II、 干燥對高聚物結(jié)構(gòu)有何影響？答：1、在干燥過程中，切片的結(jié)晶度增加，達到一定值以后，趨于平緩。2、干燥過程中特性黏數(shù)降低。12、切片干燥設(shè)備種類（寫出4種以上）及其工作原理（真空轉(zhuǎn)鼓和熱空氣干燥）？答：1、轉(zhuǎn)鼓真空干燥裝置：特點：間接加熱干燥，干燥質(zhì)量高，更換品種容易，干燥過程中特性粘度降低小，但干燥時間長，產(chǎn)量低。2、 熱空氣干燥設(shè)備：干燥原理：利用切片對空氣中氧具有一定穩(wěn)定性，在高溫下切片與空氣接觸，使切片呈流態(tài)化進行氣固熱交換，達到切片結(jié)晶和干燥目的。3、 RD型回轉(zhuǎn)圓筒干燥裝置：設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，連續(xù)化生產(chǎn)，干燥效率高，但最后干燥切片的含水量不均勻。4、 沸騰式干燥裝置：干燥效率極高，適合大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)，但設(shè)備較復(fù)雜。5、 充填式干燥裝置：可保證切片干燥時間一致，干燥質(zhì)量較好，可直接連續(xù)喂入螺桿擠出機料斗，設(shè)備也較簡單。真空度是轉(zhuǎn)鼓干燥的必要條件，真空度越高，去除水分能力越強，并可減少切片在高溫下的氧化，可縮短干燥時間和提高切片質(zhì)量。13、 螺桿擠出機的結(jié)構(gòu)及各段的作用？答：螺桿三個基本功能：聚合物供給、熔融加壓和計量擠出熔體。螺桿擠出機：紡絲成網(wǎng)工藝一般使用單螺桿擠出機，主要由螺桿、套筒、傳動系統(tǒng)、加料裝置、加熱和冷卻裝置等構(gòu)成。（1） 進料段L1:螺紋深度恒定。作用是將切片送往壓縮段。（2）壓縮段L2（熔融段）：作用是壓實物料，使物料由固體轉(zhuǎn)變成熔融態(tài)，并排除物料間的空氣。（3）計量段L2（均化段）：作用是將熔融物料定量穩(wěn)壓擠出，使物料熔體混合、均化。14、 計量泵的結(jié)構(gòu)及工作原理？答：工作原理：計量泵為外嚙合齒輪泵，齒輪嚙合運轉(zhuǎn)時，齒輪嚙合脫開使吸入腔容積增大，形成負壓，聚合物熔體被吸入泵內(nèi)并填滿兩個齒輪的齒谷，齒谷間的熔體在齒輪的帶動下緊貼著“8”字形孔的內(nèi)壁回轉(zhuǎn)近一周后送至出口腔，由于出口腔的容積不斷變化，聚合物熔體得以順利排出。15、 噴絲孔的結(jié)構(gòu)及作用？答：由導(dǎo)孔（DR）與微孔（d0）組成。導(dǎo)孔的作用是引導(dǎo)熔體連續(xù)平滑地進入微孔，避免在入口處產(chǎn)生死角和出現(xiàn)旋渦狀的熔體，保證熔體流動的連續(xù)穩(wěn)定。微孔的直徑應(yīng)根據(jù)成纖聚合物熔體在噴絲孔中流動的剪切速度梯度來決定。16、 熔體彭化現(xiàn)象產(chǎn)生的原因？哪些措施可減輕彭化效應(yīng)？答：聚合物熔體從微孔擠出后即產(chǎn)生“膨化脹大”現(xiàn)象，其原因是高彈形變的迅速恢復(fù)。增大微孔直徑和長度，升高紡絲溫度，均可使膨化比減小。17、 熔紡過程中的參數(shù)有哪幾類？答：（1）獨立參數(shù)：決定紡絲途徑、長絲結(jié)構(gòu)、長絲性質(zhì)；（2） 次級參數(shù)：通過連續(xù)方程與次級參數(shù)相聯(lián)系的參數(shù)；（3）結(jié)構(gòu)參數(shù)：由獨立參數(shù)和通過紡絲動力學(xué)基本規(guī)律所決定的參數(shù)。18、 機械拉伸的方法：干拉伸、蒸汽浴拉伸、濕拉伸、液浴拉伸、噴淋拉伸理論拉伸倍數(shù)R=V出/V進；實際拉伸倍數(shù)N小于理論拉伸倍數(shù)。N—R>0，拉伸點（細頸）沿拉伸線向下移動；實際生產(chǎn)中N—RV0，拉伸點沿拉伸線向上移動；N—R=0，Vx=0，拉伸點固定不動。19、 機械拉伸的影響因素：拉伸溫度、拉伸速度、紡絲線上力的分布20、 氣流拉伸的工藝形式有哪些？答：按氣流運行方式：正壓拉伸、負壓拉伸、正負壓組合拉伸；按設(shè)備形式：狹縫拉伸（整體狹縫拉伸、多狹縫拉伸）、管式拉伸。21、 正壓拉伸和負壓拉伸的原理？答：正：拉伸空氣進入空壓腔，空壓腔中的環(huán)形整流板上有等距離的氣孔，高壓氣流從氣孔流向空壓腔底部與噴嘴末端形成的環(huán)形狹縫，保證壓入氣流沿長絲運行方向形成整流，在最窄斷面處產(chǎn)生加速度而完成絲條拉伸；負：下風道寬度逐漸收縮，在風導(dǎo)板處形成最窄狹縫，氣流通過狹縫速度最大對絲條進行拉伸；風道下部擴大成喇叭型，使絲條產(chǎn)生擾動而分絲。22、 氣流拉伸裝置有哪些？整體狹縫式拉伸、狹縫拉伸鋪網(wǎng)、多套狹縫式拉伸、圓管式拉伸、擺絲裝置23、 拉伸中纖維結(jié)構(gòu)和性能產(chǎn)生什么變化？答：纖維結(jié)晶結(jié)構(gòu)的變化：拉伸倍數(shù)、拉伸溫度和拉伸速度會對結(jié)晶度顯著影響，一般結(jié)晶度隨拉伸溫度和拉伸速度增加而提高；纖維取向度的變化：總?cè)∠蚨入S拉伸程度的增加而增大，高聚物分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)在拉伸中由折疊鏈結(jié)構(gòu)變成伸直鏈結(jié)構(gòu)；纖維取向和結(jié)晶的相互作用：取向和拉伸應(yīng)力的作用都使結(jié)晶速率增加，動力學(xué)結(jié)晶速率增大；但取向增加，最快結(jié)晶溫度Tmax向高溫方向移動；而應(yīng)力增加使Tmax向低溫方向移動；纖維物理力學(xué)性質(zhì)的變化：纖維模量、斷裂強力、斷裂伸長率、回彈性與聚合物平均取向度有關(guān)；強力與非晶區(qū)取向度成正比。24、 分絲的目的：將經(jīng)過牽伸的絲束分離成單絲狀，防止成網(wǎng)時纖維間互相粘連或纏結(jié)。分絲方法：氣流分絲法、靜電分絲法、機械分絲法吸網(wǎng)（成網(wǎng)）工藝：作用：絲束和氣流下落到成網(wǎng)簾上時，一部分氣流穿透過有孔的成網(wǎng)簾；另一部分氣流和絲束在速度沖擊作用下撞擊在網(wǎng)簾上會對纖網(wǎng)均勻度有破壞;成網(wǎng)簾下吸風可平衡混亂的氣流，并對絲束產(chǎn)生足夠吸附作用使其不反彈，提高纖網(wǎng)分布的均勻性。25、 溶液紡絲與熔體紡絲的區(qū)別：1、溶液紡絲時，離開噴絲板的高聚物細流中有溶劑存在；2、干法或濕法紡絲時，溶劑的脫除取決于擴散速率和單絲直徑。粘均分子量、熱裂解現(xiàn)象、表觀粘度、取向度、結(jié)晶度、無定型區(qū)、“Tyvek”：閃蒸是美國Dupont公司開發(fā)的專利技術(shù)，閃紡法和瞬時溶劑揮發(fā)紡絲成網(wǎng)法，其產(chǎn)品名稱“Tyvek”26、 熔噴非織造工藝的特點：1、能耗大；2、超細纖維纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)；3、過濾、阻菌、吸附方面有突出的優(yōu)點；4、纖維取向度較差；5、纖維強力低；降解方式：化學(xué)、機械剪切和熱降解27、 熔噴纖網(wǎng)中常出現(xiàn)沒有拉伸成超細纖維的團塊狀聚合物，稱為“shot”現(xiàn)象。造成“shot”現(xiàn)象的原因主要有:①拉伸熱空氣的速度太小或熔體粘度太高，部分熔體細絲的牽伸不徹底，熔體細絲未及完全拉伸就脫離噴絲孔并與其他纖維一起收集到成網(wǎng)裝置上；②熔體粘度太低，拉伸熱空氣速度高時，噴絲孔對熔體的握持作用減弱，造成某些熔體還沒有被拉伸成纖維便脫離噴絲孔；③正常生產(chǎn)時突然減小擠出量，聚合物原料在螺桿擠出機及熔噴模頭中停留時間過長，造成過度熱降解而引起熔體粘度減小。非織造布復(fù)合技術(shù)：將兩種或兩種以上性能各異的非織造布或其他材料經(jīng)過復(fù)合加工，制成具有多功能、高性能、適用性強的多層非織造布的加工技術(shù)。SMS復(fù)合非織造布是紡黏和熔噴的英文字頭縮寫；在線復(fù)合：通過在同一條生產(chǎn)線上的紡黏和熔噴設(shè)備來實現(xiàn)，也稱一步法SMS離線復(fù)合：先由紡黏和熔噴兩種工藝分別制得紡黏法非織造布和熔噴法非織造布，再經(jīng)過復(fù)合設(shè)備將兩種非織造布復(fù)合在一起，也稱二步法SMS一步半法復(fù)合：一層紡黏法非織造布（離線）退卷隨成網(wǎng)簾送到熔噴區(qū)和和熔噴布結(jié)合后，再疊加一層紡黏布，最后通過熱軋輥復(fù)合成SMS。超細纖維：指單絲線密度小于0.3dtex的纖維，是一種高品質(zhì)、高技術(shù)含量和高附加值的新型紡織原料。納米纖維：指在三維空間內(nèi)至少有一維處于納米量級（0.廣100nm）的材料；靜電紡絲原理：靜電紡絲是高分子流體靜電霧化的特殊形式，靜電紡絲霧化中分裂出的不是霧滴，而是納米纖維；靜電紡絲中，將聚合物溶體或溶液加上幾萬伏的高壓靜電，在毛細管和接地裝置間產(chǎn)生一個強大的電場力，電場力與液體表面張力方向相反，如果電場力等于表面張力時，帶電液滴處于平衡狀態(tài)；隨著電場力增大，毛細管末端呈半球狀的液滴將被電場力拉伸成圓錐狀，形成泰勒（Taylor）錐；當電場力超過臨界值后，將克服液滴表面張力形成射流，噴射細流在電場中不穩(wěn)定運動并分裂，同時溶劑揮發(fā)或熔體固化得到納米纖維，落在接收裝置上得到納米非織造布。靜電紡纖維的種類：溶液法靜電紡纖維、熔融法靜電紡纖維。1、 非織造布的定義？定向或隨機排列的纖維通過摩擦、抱合或粘合或者這些方法的組合而相互結(jié)合制成的片狀物、纖網(wǎng)或絮墊聚合成纖聚合物分子量有哪幾種？—數(shù)均分子量 一粘均分子量—重均分子量 一Z均分子量2、 物直接成網(wǎng)方法：1、紡絲成網(wǎng)法：1）熔融紡絲直接成網(wǎng)法2）干法紡絲直接成網(wǎng)法（閃紡法）3）濕法紡絲直接成網(wǎng)法）2、 熔噴法3、膜裂法成纖主要方法：溶體紡絲（直接紡絲切片紡絲）溶液紡絲（濕法紡絲干法紡絲）新型紡絲方法：1、液晶紡絲2、凍膠紡絲法（半熔體紡絲法）3、相分離紡絲法4、乳液或懸浮液紡絲法靜電紡絲法和噴射紡絲法6、離心紡絲法7、無噴絲頭溶池紡絲法8、膜裂紡絲法熔體指數(shù)（MFI）:在一定的溫度下，熔融狀態(tài)的高聚物在一定負荷下，10分鐘內(nèi)從規(guī)定直徑和長度的標準毛細管中流出的重量，單位為g/10min，熔體指數(shù)越大，流動性越好。切片干燥目的：1、去除切片的水分2、提高切片結(jié)晶度和軟化點3、 還可避免在單絲中夾帶水蒸氣，形成氣泡絲或使斷頭率增加切片干燥設(shè)備：1、轉(zhuǎn)鼓真空干燥裝置2、熱空氣干燥設(shè)備3、回轉(zhuǎn)圓筒+充填式4、間歇式預(yù)結(jié)晶+連續(xù)充填式、螺桿擠出機的結(jié)構(gòu)及各段的作用？1） 進料段L1:作用是將切片送往壓縮段。對固體物料進行預(yù)熱，物料間的空氣及其他氣體排往料斗.2） 壓縮段L2（熔融段）：作用是壓實物料，使物料由固體轉(zhuǎn)變成熔融態(tài)，并排除物料間的空氣（空氣向加料段流動）。3） 計量段L2（均化段）：作用是將熔融物料定量穩(wěn)壓擠出，使物料熔體混合、均化。熔體彭化現(xiàn)象產(chǎn)生的原因？哪些措施可減輕彭化效應(yīng)？原因：措施：1）增大噴絲孔長徑比，2）增大微孔直徑和長度，3）升高紡絲溫度，均可使膨化比減小。拉伸方式：機械拉伸（干拉伸蒸汽浴拉伸濕拉伸）氣流拉伸機械拉伸系統(tǒng):理論拉伸倍數(shù)R=V出/V進；實際拉伸倍數(shù)N小于理論拉伸倍數(shù)。N—R>0，拉伸點（細頸）沿拉伸線向下移動；實際生產(chǎn)中N—RV0，拉伸點沿拉伸線向上移動；N—R=0,Vx=0，拉伸點固定不動氣流拉伸：按氣流運行方式：正壓拉伸、負壓拉伸、正負壓組合拉伸；按設(shè)備形式：狹縫拉伸（整體狹縫拉伸、多狹縫拉伸）、管式拉伸。熔噴工藝：熔噴工藝對聚合物原料性能的要求：凡是熱塑性聚合物切片原料均可用于熔噴工藝。1）聚合物切片原料的性能，主要的參數(shù)有：聚合物種類、分子量及其分布、聚合物降解性能、切片形狀、含雜。2）聚合物原料的分子量及分子量分布。對熔噴工藝來說，一般認為聚合物原料分子量低、分子量分布窄有利于熔噴纖網(wǎng)的均勻性。聚合物分子量越低，MFI越高，熔體粘度越低，越能適合于熔噴工藝較弱的牽伸作用。3）聚合物種類：聚合物種類不同時，分子結(jié)構(gòu)差異很大，決定了熔點及流變性能的不同。聚合物三種降解方式：化學(xué)、機械剪切和熱降解。聚合物熔體分配系統(tǒng)的作用:保證聚合物熔體在整個熔噴模頭長度方向上均勻流動并具有均一的滯留時間，從而保證熔噴法非織造布在整個寬度上的具有較小的單位面積質(zhì)量偏差和其它物理機械性能的差異.分配系統(tǒng)高度影響：1）系統(tǒng)高度增加，熔體在系統(tǒng)出口處的流動速率更加均勻；2）聚合物熔體分配系統(tǒng)幾何形狀一旦確定，必須確定相應(yīng)的聚合物原料性能指標熔噴模頭：噴絲孔直徑0.2~0.4mm，長徑比N10，要求整個寬度上每個噴絲孔擠出聚合物量相等拉伸熱空氣風道夾角。為60°熔噴模頭中，牽伸熱空氣通道的設(shè)計也是非常重要的，要求在整個熔噴模頭長度方向上保持熱空氣流噴出速度和流量一致，以獲得均勻的熔噴纖網(wǎng)。熔噴紡絲線上的力平衡:熔體細流從噴絲孔擠出，立即受到左右兩側(cè)高速熱氣流拉伸，不存在空氣對運動絲條的摩擦阻力Ff;影響其工藝參數(shù)：在線參數(shù)離線參數(shù)典型熔噴生產(chǎn)設(shè)備：德國Reifenhauser公司熔噴生產(chǎn)線美國Accurate公司熔噴生