亞麻下腳料濕法非織造布的工藝研究

亞麻下腳料濕法非織造布的工藝研究

非織布產(chǎn)品歷史悠久，產(chǎn)成本低，產(chǎn)品用途廣泛，擁有廣闊的市場(chǎng)空間。由于其自然環(huán)保和可分解性，天然纖維生產(chǎn)的非織布具有更多的市場(chǎng)潛力。由于人們喜歡的天然纖維，亞洲應(yīng)為盡可能少地應(yīng)用于亞洲的低生長(zhǎng)。在非織造布的生產(chǎn)方法中，非織造布的生產(chǎn)方法可以用于生產(chǎn)亞洲的非織造布，既可以實(shí)現(xiàn)廢物利用，又可以開發(fā)出環(huán)境保護(hù)、成本環(huán)保的非織造布產(chǎn)品。在本項(xiàng)目中，以亞麻廠為原料，以非織造布為原料，不僅實(shí)現(xiàn)了浪費(fèi)，而且還開發(fā)了環(huán)境保護(hù)、成本低的非織造布產(chǎn)品。過去，“短機(jī)器麻”用于生產(chǎn)各種低興產(chǎn)材的中、低產(chǎn)材。在亞洲產(chǎn)品中，隨著其日向高增長(zhǎng)，其市場(chǎng)份額也在下降。因此，該產(chǎn)品的市場(chǎng)份額越來越小。因此，在本項(xiàng)目中，我們可以考慮大量“短機(jī)器麻”和“精落”材料用于非織造布的生產(chǎn)。經(jīng)過研究，原料預(yù)處理、原料配重、纖維長(zhǎng)度、溶劑選擇和添加量等關(guān)鍵問題得到了解決，形成了符合要求的“環(huán)?！狈强椩觳籍a(chǎn)品。測(cè)試結(jié)果：從亞洲足到相同重量的純牛皮紙類的強(qiáng)度指數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其他類型的牛皮紙類的強(qiáng)度。感覺柔軟度接近機(jī)織機(jī)，大大優(yōu)于牛皮紙類。這種加工的特點(diǎn)是，一些應(yīng)用“用舊”、“用舊”或“用舊”的袋、購物袋等領(lǐng)域。1亞麻下半濕非織布的制備1.1束纖維強(qiáng)力測(cè)試原料取自亞麻廠的櫛梳機(jī)落麻(“機(jī)器短麻”)及精梳、復(fù)精梳落麻(“精落”).櫛梳機(jī)制成率一般在30%～65%之間,即可利用的“機(jī)器短麻”的量在30%左右,供應(yīng)充足.對(duì)本次實(shí)驗(yàn)所取原料進(jìn)行測(cè)試,“機(jī)器短麻”因纖維強(qiáng)力差異大,采用束纖維強(qiáng)力儀進(jìn)行測(cè)試;“精落”用單纖維強(qiáng)力儀測(cè)試,2項(xiàng)測(cè)試結(jié)果分別列于表1和表2.從測(cè)試結(jié)果看,進(jìn)口麻的強(qiáng)力及強(qiáng)力不勻率均好于國(guó)產(chǎn)麻,但2種麻的強(qiáng)力值均較高,較適合于生產(chǎn)非織造布;纖維平均長(zhǎng)度均較長(zhǎng),成網(wǎng)前需進(jìn)行切斷;纖維雖基本不含麻屑,但仍含有一定量的纖維結(jié),整體上看纖維排列雜亂并含有大量塵雜,纖維長(zhǎng)度差異也較大.鑒于此,纖維切斷前要進(jìn)行一次梳理,目的是理順纖維并盡可能去除塵雜和纖維結(jié).“精落”整體上纖維強(qiáng)力低,最終產(chǎn)品強(qiáng)度利用系數(shù)低;但纖維長(zhǎng)度短、細(xì)度較細(xì),麻粒子很少,可做長(zhǎng)纖維之間的填充纖維,有利于降低最終產(chǎn)品的強(qiáng)度不勻率.1.2工藝1.3“精落”入比例設(shè)計(jì)從原料到纖維切斷這段工藝流程稱為“原料的預(yù)處理”階段.將櫛梳機(jī)上落下的“機(jī)器短麻”送入混麻加濕機(jī)進(jìn)行初步混麻和加濕,纖維在一定的回潮下進(jìn)行梳理,纖維強(qiáng)力不致受到很大的損傷.出機(jī)短麻進(jìn)入聯(lián)合梳麻機(jī)(型號(hào)為FX151),精梳機(jī)對(duì)“精落”不起除雜作用,只起與短麻充分混合及平行順直的作用.“精落”混入比例設(shè)計(jì)為4種:Ⅰ為10%,Ⅱ?yàn)?5%,Ⅲ為20%,Ⅳ為25%.亞麻纖維在此受到錫林、工作羅拉等機(jī)件的梳理,纖維得到進(jìn)一步的混合、梳理及除雜,出機(jī)形式為短麻麻條.此處工藝注意以下幾點(diǎn):(1)喂入羅拉與錫林隔距采用大隔距,避免在此產(chǎn)生麻結(jié);(2)其他梳理機(jī)件隔距較短麻系統(tǒng)隔距略大,緩和梳理,減少纖維斷裂,減少麻結(jié)的產(chǎn)生;(3)調(diào)大剝麻羅拉與錫林速比,利用剝麻羅拉表面轉(zhuǎn)速高產(chǎn)生的離心力多除雜,除雜變換牙取32,速比為2.55.濕法非織造布所用纖維過長(zhǎng)將影響非織造布成形,長(zhǎng)度在6～20mm之間較為適宜.用鍘刀式切斷機(jī)將聯(lián)合梳麻機(jī)不同“精落”混入比例的下機(jī)麻條切斷成10mm、15mm和20mm3組分別進(jìn)行成網(wǎng).因后道工序亞麻的煮練工藝會(huì)損傷纖維長(zhǎng)度,故切斷纖維長(zhǎng)度設(shè)計(jì)相對(duì)稍長(zhǎng).1.4高溫高壓蒸煮鍋工藝流程本工序?qū)η袛嗌⒗w維進(jìn)行煮練.漚麻后的亞麻纖維為半脫膠纖維,也就是說打成麻經(jīng)櫛梳機(jī)、聯(lián)合梳麻機(jī)后仍有一定量的果膠,這部分果膠使亞麻纖維仍呈束纖維狀態(tài),稱之為“工藝?yán)w維”.煮練的目的就是使集束纖維脫膠,以提高亞麻纖維的分裂度,同時(shí)可去除大量雜質(zhì).設(shè)備采用高溫高壓蒸煮鍋.工藝流程:酸洗→冷水洗→煮練→熱水洗→冷水洗.煮練工藝注意以下幾點(diǎn):(1)酸洗采用硫酸,濃度為3.2g/L,溫度為45℃,時(shí)間為40min.(2)煮練采用燒堿與純堿混合使用,純堿為主,純堿與燒堿的用量比為2:1,總用堿量控制在纖維重量的15%;煮練助劑采用滲透劑JFC、硅酸鈉、亞硫酸鈉;煮練溫度95℃,此溫度即可滿足煮練要求且不致?lián)p傷纖維強(qiáng)力;煮練時(shí)間為120min,升溫時(shí)間為45min.(3)煮練中加硅酸鈉,煮練后需熱水洗,否則纖維上的硅酸鈉吸附了很多雜質(zhì),突然遇冷,容易重新凝在纖維上.水洗2次,第1次加三聚磷酸鈉以提高水洗效果,加入量為0.5g/L,第2次用流水法洗滌,每次水洗約10min.1.5懸浮漿的使用在和漿桶中將亞麻纖維與水一起攪拌混合均勻.打漿時(shí)間不宜過長(zhǎng),控制在5min之內(nèi).在混合過程中加入的1%的拉開粉BX做為表面活性劑,并加入1g/L的食鹽配合使用,以防纖維互相纏繞.由于亞麻纖維較長(zhǎng),懸浮漿的纖維密度應(yīng)取較小值,本試驗(yàn)懸浮漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)設(shè)定為0.05%.1.6粘合劑的選用采用斜網(wǎng)成網(wǎng),成網(wǎng)單重為150g/m2;根據(jù)單重的要求,輸出速度不宜過快,經(jīng)多次調(diào)試校正在65m/min.粘合采用飽和浸漬法進(jìn)行.成網(wǎng)后的纖維網(wǎng)在襯網(wǎng)的托持下進(jìn)入浸漬槽,結(jié)合本產(chǎn)品單重,粘合劑濃度要求較大,浸漬槽中粘合劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)定為18%.粘合劑選用了無污染的粘合劑,本試驗(yàn)選用淀粉漿與聚乙烯醇混合制備粘合劑,淀粉價(jià)廉,粘性良好且為天然;少量PVA的加入主要是為了提高粘合后的非織造布的抗張強(qiáng)度.粘合劑選用的出發(fā)點(diǎn)主要是保證制成品的無污染、可降解性.粘合工藝參數(shù)如下:壓輥壓力為26kN;含固量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%;淀粉為0.12kg/L;乳化油為0.004kg/L;出機(jī)速度為50m/min;PVA的加入量按0.01kg/L、0.02kg/L、0.03kg/L分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn).采用熱風(fēng)式烘燥機(jī)進(jìn)行烘燥,這種烘燥方法適合浸漬法粘合,不粘網(wǎng)且非織造布受熱均勻.烘后回潮控制在8%.2性能試驗(yàn)的結(jié)果與分析按以上制備方法,對(duì)按不同“機(jī)器短麻”/“精落”混入比例、不同切斷纖維長(zhǎng)度、不同PVA加入量制備的濕法非織造布樣品進(jìn)行測(cè)試.2.1纖維斷面長(zhǎng)度對(duì)厚度的影響儀器采用織物厚度儀,加壓壓力為0.5kPa,加壓時(shí)間為10s,壓腳面積2500mm2.測(cè)試結(jié)果見表3.從測(cè)試結(jié)果可以看出,在“精落”加入量一定的情況下,隨著纖維切斷長(zhǎng)度的增加,成品的厚度減少,這是因?yàn)樵诙▎沃氐臈l件下,切斷纖維的長(zhǎng)度增加,單位面積所用的纖維數(shù)量減少,非織造布變薄.在纖維切斷長(zhǎng)度不變的情況下,隨著“精落”加入量的增加,成品厚度增加,這也是因?yàn)樵趩沃夭蛔兊那闆r下,細(xì)短纖維的量增多,長(zhǎng)纖維之間的填充纖維增多,同時(shí)纖維在織物厚度方向上的重疊增多,非織造布變厚.2.2pva/l對(duì)非織造布力學(xué)性能的影響儀器采用DC-K2300C型電腦測(cè)控抗張力實(shí)驗(yàn)機(jī)(四川長(zhǎng)江造紙儀器廠);取樣長(zhǎng)100mm、寬15mm.按不同的精梳、復(fù)精梳落麻加入量和不同的纖維切斷長(zhǎng)度及不同的PVA加入量,交叉取樣進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果見表4.從測(cè)試結(jié)果來看,隨著PVA加入量的增加,非織造布的抗張強(qiáng)度值在增加,這說明加入PVA確實(shí)起到了提高非織造布強(qiáng)度的作用.經(jīng)手感和目測(cè),PVA的加入量為0.03kg/L時(shí),雖然強(qiáng)度值較高,但手感板結(jié);PVA的加入量為0.01kg/L時(shí),成品表面有毛糙感;PVA的加入量為0.02kg/L時(shí),強(qiáng)度及成品外觀均較適宜.從表4中可以看出,在PVA的加入量和“精落”加入量為一定值時(shí),隨著切斷纖維長(zhǎng)度值增大,抗張強(qiáng)度值也在提高,這說明在不影響懸浮漿制備及成網(wǎng)的纖維長(zhǎng)度范圍內(nèi),主要纖維的長(zhǎng)度及強(qiáng)度是決定非織造布抗張強(qiáng)度的主要因素.從表4中還可以看出,“精落”加入量的變化與強(qiáng)度不成正比關(guān)系,當(dāng)纖維切斷長(zhǎng)度為10mm和15mm時(shí),“精落”的加入量質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過約15%時(shí)強(qiáng)度開始下降;當(dāng)纖維切斷長(zhǎng)度為20mm時(shí),“精落”的加入量質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過約20%時(shí)強(qiáng)度開始下降.這說明,隨著“精落”的加入,填充了相對(duì)粗長(zhǎng)的“機(jī)器短麻”的間隙,起到了彌補(bǔ)抗張強(qiáng)度的作用,但加入量超過一定值后,會(huì)影響占主體地位的“機(jī)器短麻”對(duì)成品抗張強(qiáng)度的決定作用,使成品抗張強(qiáng)度反而降低.取PVA的加入量為0.02kg/L時(shí)的各樣品的強(qiáng)度值,繪折線圖如圖1.從圖1明顯可以看出,當(dāng)PVA的加入量適宜時(shí),切斷纖維長(zhǎng)度在10mm和15mm時(shí),“精落”的加入量質(zhì)量分?jǐn)?shù)在10%～15%之間時(shí)可提高成品的強(qiáng)度,超過15%時(shí)會(huì)使強(qiáng)度值下降.切斷纖維長(zhǎng)度在20mm時(shí),“精落”的加入量質(zhì)量分?jǐn)?shù)在10%～20%之間時(shí)可提高成品的強(qiáng)度,超過20%時(shí)會(huì)使強(qiáng)度值下降.這說明,切斷纖維長(zhǎng)度短時(shí),加入的“精落”量也應(yīng)較少,否則會(huì)影響占主體的“機(jī)器短麻”的總量,進(jìn)而影響最終非織造布的強(qiáng)度;當(dāng)切斷纖維長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí),加入的“精落”量也可稍增加,但應(yīng)控制在20%之內(nèi).2.3抗?jié)q強(qiáng)度測(cè)試采用DC-SCYBK型電腦測(cè)控撕裂度儀(四川長(zhǎng)江造紙儀器廠)測(cè)撕裂強(qiáng)度,取樣長(zhǎng)75mm、寬63mm;采用DC-K2300C型電腦測(cè)控抗張力實(shí)驗(yàn)機(jī)(四川長(zhǎng)江造紙儀器廠)測(cè)抗?jié)q強(qiáng)度,取樣長(zhǎng)100mm、寬15mm.測(cè)試結(jié)果見表5.從表5中可以看出,隨著切斷纖維長(zhǎng)度的增加,非織造布的干裂斷長(zhǎng)、伸長(zhǎng)率及撕裂強(qiáng)度都在增加,非織造布的綜合性能提高.表6給出牛皮紙袋標(biāo)準(zhǔn).從表4、表5與表6相對(duì)比來看,用亞麻下腳生產(chǎn)的非織造布的各項(xiàng)強(qiáng)度指標(biāo)遠(yuǎn)高于等單重的紙類/牛皮紙類產(chǎn)品的強(qiáng)度.制成品的這一特點(diǎn)使它適宜應(yīng)用在低成本的包裝袋、購物袋等領(lǐng)域,可以部分取代塑料購物袋和成本相對(duì)較高的紙類/牛皮紙類購物袋.3亞麻非織造布的強(qiáng)力(1)亞麻下腳料在成網(wǎng)之前需要對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理,