针刺包内衬革基布产品的设计与加工

课程设计(论文)题目：针刺包内衬革基布产品的设计与加工学院：纺织与材料学院专业班级：非织造材料与工程10级（01）班指导教师：韩玲职称：讲师学生姓名：李吉双学号：41001040303摘要合成革基布这种材料可以像天然皮革一样进行切割、磨削，并且具有天然皮革所具有的透气、吸湿性能，且其应用范围广、数量大、品种多,已大量取代了资源不足的天然皮革[1]。

由于合成革基布具有这些优良的性能，被广泛的运用于衬材。

本课题是先从合成革基布介绍开始，然后又介绍了非织造各种专用纤维的特点与性能，对其进行比较，从中选出20%的低熔点纤维和80%的聚酯纤维混合作为非织造合成革基布开发的原材料，生产设计具有吸湿透气性能的非织造的产品，用作登山包内衬。

本课题是以聚酯纤维和低熔点纤维为原料通过开松、混合、梳理、铺网、预针刺、倒针刺、主针刺和热轧等工艺流程生产针刺合成革基布,结合生产线设备特点,探讨了各工序的生产工艺及主要技术措施。

严格控制各生产环节的条件,采用合适的工艺调整措施可以保证产品的质量。

最终制得200g/㎡,,厚度为1㎜针刺密度为刺731.6/cm2规格的革基布产品，可满足包内衬产品使用。

关键词：非织造布，针刺，革基布，针刺工艺设计。

目录第1章绪论 (1)1.1革基布的简介 (1)1.2人造合成革基布的发展趋势 (2)1.3本课题研究的目的和意义 (2)1.4本课题的主要内容 (3)第2章产品的工艺设计与加工 (4)2.1 产品原料的选择 (4)2.1.1 涤纶纤维 (4)2.1.2 粘胶纤维 (4)2.1.3 丙纶纤维 (5)2.1.4 低熔点纤维 (6)2.2 产品设计与加工 (6)2.2.1 产品加工工艺流程 (6)2.2.2 产品加工工艺原理 (6)2.2.2.1 原料开松与混合 (6)2.2.2.2 梳理 (6)2.2.2.3 铺网 (7)2.2.2.4 预针刺 (7)2.2.2.5 倒针刺 (7)2.2.2.6 主针刺 (7)2.2.2.3 热轧 (8)2.2.3 各工艺设备及主要参数设计 (8)2.2.3.1 各工艺设备 (8)2.2.3.2 设备工艺参数的设定 (12)2.3 产品加工过程中出现的问题及解决方案 (14)2.3.1 产品定量偏差 (14)2.3.2 飘网现象 (14)2.3.3 针刺出机拥堵现象 (14)第3章产品测试与分析 (15)3.1 产品定量的测试 (15)3.2 产品厚度的测定 (16)3.3 测试结果分析 (16)第4章结论 (18)4.1 本课题取得的主要结论 (18)4.2 展望 (18)参考文献 (19)第1章绪论1.1革基布的简介我国合成革基布的种类：机织布、针织布、非织造布和复合织物四大类。

(1)机织布是由相互垂直排列的经、纬纱相互交织而制成，可分为平纹织物、斜纹织物、缎纹织物和起毛织物四大类。

机织布所使用的原料主要有纯棉、涤棉及涤粘混纺纱，织物具有良好的尺寸稳定性，在聚氨酯人造皮革加工中用量最大，主要用于鞋革、装饰用革、服装革及箱包革等[2]。

(2)针织布指用针把单根(或一组)纱线弯曲成线圈，然后将线圈串套而成的织物，可分为经编针织物和纬编针织物两大类。

针织布的原料多采用棉、粘胶、涤纶及锦纶长丝，具有很好的伸长率、弹性、柔软性和保持制品形状的能力，抗弯曲变形能力好，因此，常用在人造合成革基布中。

主要用于柔软和有宽松感的衣料革，手套、鞋里、汽车坐垫和沙发包皮等[3]。

(3)非织造布用于人造合成革基布的非织造布生产方法主要有针刺和水刺两种方法：针刺法是将短纤维混合--开松--梳理成网--交叉铺网--花辊牵伸（纤维网纵横比接近1:1），制成有一定厚度且均匀的纤网，再经过预针刺和多道主针刺，使纤网达到一定的针刺密度，形成具有一定强度、伸长和厚度的非织造布。

水刺法有短纤水刺法和长丝水刺法两种。

①短纤水刺法是采用高压水流对经过混合、开松、梳理、成网加工的短纤网进行喷射，预湿加固，使纤网中的纤维相互缠结和紧密抱合在一起，再经多道水刺后，经滚筒烘干而成。

②长丝水刺法是以聚合物切片为原料，经熔融纺丝和气流牵伸，分丝铺网后形成均匀的长丝纤网，然后经过水刺加固而制成，长丝水刺非织造布比短纤水刺非织造布有更高的强度和拉伸性能，均匀度好，条纹浅。

复合织物是将两种或两种以上性能各异的织物通过化学、热或机械的方式复合在一起制成，由这种方法加工出来的复合产品集多种材料优良性能于一体，通过不同材料性能的互补作用，使最终产品具有优良的综合性能.用做合成革基布的复合织物一般采用热熔复合、粘合剂复合及水力缠结复合等技术，其中水力复合技术系采用高压水刺的方法将基材中的纤维打乱，使不同层材料中的纤维互相交缠、穿插而紧密结合在一起，形成复合材料。

该方法所生产的产品手感柔软、风格好，产品性能优异，生产过程对环境没有任何污染，是当前非织造布领域一种正在掘起的复合技术[4]。

1.2人造合成革基布的发展趋势(1)超细纤维非织造布：以超细纤维为原料，用水力缠结的工艺技术加固而制成的高撕强、高强力、高仿真性超细纤维非织造布革基布。

(2)复合织物：复合织物兼具了非织造布和有纺织物的优点，综合性能好，是高档人造合成革基布产品。

(3)功能性非织造布：赋予人造合成革基布新的功能，如具有防水、透湿、抗菌防臭等功能的革基布[5]。

1.3本课题研究的目的和意义通过本此课程设计的亲自实践，从原料的选择到工艺参数的设计，我们能够熟悉针刺法合成革基布——内衬革基布的制造过程，以及影响产品质量的主要因素，亲自感受一下非织造布的生产过程，以及产品的工艺设计。

将所学的理论知识真正用到我们的实践操作中，与实践相结合，进一步加深对专业的了解，非织造材料种类繁复，款式新颖，能很好地广泛地运用到各种领域，有很大的市场需求，深受市场的亲睐，随着非织造技术的发展，产品的质量和功能性大大提高，产品之中的合成革和合成革基布的发展有所突破，根据纺织行业数据统计，市场份额占有率相当大，所以本次课程设计所设计的产品是合成革基布，用作登山包背负系统内衬，优点远远大于纸质内衬，我相信此款产品存在着巨大价值和积极的意义。

1.4本课题的主要内容（1）了解非织造布革基布的主要性能及其制作工艺流程，以及设计不同工艺参数的革基布。

（2）通过对老师所提供的参数范围来确定自己所需的工艺参数，来使所设计产品的能够达到所预期的性能。

（3）对自己所做的产品进行检测，以确定是否满足自己的需求。

（4）利用实验室所提供的现有的实验设备来进行一系列的操作来生产具有不同用途的非织造布。

在本课题中主要研究的是根据自己所定的工艺参数再结合试验中实际的操作来生产产品，看是否设计的合理，生产出来的产品是否能达到应该具有的性能要求，并体验实际加工的工艺流程和设备的操作。

第2章产品的工艺设计与加工2.1 产品原料的选择实验中可提供的原料纤维有四种，分别是：涤纶纤维、粘胶纤维、丙纶纤维、低熔点纤维。

2.1.1 涤纶纤维涤纶是合成纤维中的一个重要品种，是我国聚酯纤维的商品名称。

它是以精对苯二甲酸（PTA）或对苯二甲酸二甲酯（DMT）和乙二醇（EG）为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物——聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），经纺丝和后处理制成的纤维。

涤纶长丝的断裂比强度为3.8—5.2cN∕dtex，断裂伸长20—30﹪，初始模量79.4—141.1cN∕dtex，涤纶纤维具有强度高、弹性好、耐热性和绝热性高、表面光滑、耐磨性好、耐光性好、耐腐蚀，染色性较差但色牢度好，不易褪色等特点[6]。

非织造工艺中常用的截面为圆形、三角形、扁带形、中空圆形等，通常适用于绝缘材料、保暖絮片、墙布、服装衬基布、土工布、革基布等。

2.1.2 粘胶纤维粘胶纤维是粘纤的全称。

是以棉或其它天然纤维为原料生产的纤维素纤维。

其断裂强力2.2—2.7cN∕dtex，断裂伸长16—22%，湿态断裂强力1.2—1.8cN∕dtex，湿态断裂伸长21—29%，初始模量26—62cN∕dtex，密度为1.5—1.52g∕cm3，分解点150℃。

在12种主要纺织纤维中，粘纤的含湿率最符合人体皮肤的生理要求，具有光滑凉爽、透气、抗静电、染色绚丽等特性。

作为纺纱的三大原料（棉花、涤纶、粘胶）之一，粘胶纤维“出于棉而胜于棉”，兼具棉花和涤纶的优点：其吸湿、抗电和柔软等功能优于涤纶，其悬垂性和染色性优于棉纤维。

强力较低、吸湿性良好、不起球、湿强力更低、耐磨性差、弹性差、手感差。

粘胶纤维已开发出许多新品种，如高卷曲、高湿强、高吸湿等，常用于医卫材料，和其他纤维混合后用于服装衬基布、合成革基布、食品过滤材料等[7]。

2.1.3 丙纶纤维丙纶用石油精炼的副产物丙烯为原料制得的合成纤维等规聚丙烯纤维的中国商品名。

又称聚丙烯纤维。

丙纶的纵面平直光滑，截面呈圆形。

密度丙纶最大的优点是质地轻，其密度仅为0.91g/cm3是常见化学纤维中密度最轻的品种，所以同样重量的丙纶可比其他纤维得到的较高的覆盖面积。

丙纶的强度高，伸长大，初始模量较高，弹性优良。

所以丙纶耐磨性好。

此外，丙纶的湿强基本等于干强，所以它是制作渔网、缆绳的理想材料。

质轻保暖性好；几乎不吸湿，但芯吸能力很强，吸湿排汗作用明显；丙纶的吸湿性很小，几乎不吸湿，一般大气条件下的回潮率接近于零。

但它有芯吸作用，能通过织物中的毛细管传递水蒸气，但本身不起任何吸收作用。

丙纶的染色性较差，色谱不全，但可以采用原液着色的方法来弥补不足。

丙纶有较好的耐化学腐蚀性，除了浓硝酸，浓的苛性钠外，丙纶对酸和碱抵抗性能良好，所以适于用作过滤材料和包装材料。

丙纶耐光性较差，热稳定性也较差，易老化，不耐熨烫。

但可以通过在纺丝时加入防老化剂，来提高其抗老化性能。

此外，丙纶的电绝缘性良好，但加工时易产生静电。

由于丙纶的导热系数较小，保暖性好。

丙纶弹力丝强度仅次于锦纶，但价格却只有锦纶的1/3；制成织物尺寸稳定，耐磨弹性也不错，化学稳定性好。

但热稳定性差，不耐日晒，易于老化脆损，为此常在丙纶中加入抗老化剂。

丙纶可以纯纺或与羊毛、棉或粘纤等混纺混织来制作各种衣料。

可以用于织各种针织品如织袜、手套、针织衫、针织裤，洗碗布，蚊帐布，被絮，保暖填料、尿布湿等。

工业用途：地毯、渔网，帆布，水龙带，混凝土增强材料，工业用织物、非织造织物等。

如地毯、工业滤布、绳索、渔网、建筑增强材料、吸油毯以及装饰布等。

此外，丙纶膜纤维可用作包装材料。

2.1.4 低熔点纤维低熔点纤维用于热轧粘合中，由于比其他纤维熔点低受热很快熔融，使之纤维之间粘合，起到加固作用，主要是聚酯纤维。

综上所述根据纤维的规格、物理、化学性能和产品应该具有的性能，该产品所选用的纤维是涤纶和低熔点纤维，其中低熔点纤维为20%，聚酯纤维为80%，将其混合混合作为非织造合成革基布开发的原材料。