聚酯紡粘針刺土工布工藝技術與產品性能研究.pdf

1、聚酯紡粘法針刺非織造布是紡粘生產工藝中非常重要的一員，經干燥的纖維級聚酯切片經熔融紡絲，鋪成均勻的纖維網，然后通過兩道針刺加固工序制成非織造材料。其特點在于將紡絲工藝與非織造中的針刺加固工藝相結合，生產出的非織造材料在土工合成材料領域具有特殊性能，其各項力學、水力學性能均優(yōu)于傳統(tǒng)的滌綸短纖維針刺材料。但是，國內外學術及工程界對聚酯紡粘針刺土工布的物理機械性能以及水力學性能缺乏系統(tǒng)研究，工程設計依據多是參照傳統(tǒng)的滌綸短纖維針刺非織造材料，

2、本文的相關研究填補了這一項空白，為工程設計及應用提供了科學依據。
　　作為近幾年迅速發(fā)展起來的新產品，聚酯紡粘針刺土工布的生產技術有其特殊性。本文系統(tǒng)闡述了該材料生產各個重要環(huán)節(jié)的設備特點及參數，包括起到熔融作用的螺桿擠出機、熔體過濾器、計量泵裝置及原理、側吹風裝置及原理、管式氣流牽伸器及其牽伸原理、分絲鋪網裝置及原理、針刺加固工藝及其特點。并設計了各個關鍵工序的工藝參數，以便對工藝特性及產品性能進行系統(tǒng)研究;關鍵工序有側吹風工序

3、、分絲鋪網工序以及針刺工序。
　　本課題測試了實驗用纖維級聚酯切片的特性粘度，測試結果為[η]=0.649dl/g。作為工藝設計時的參考數據。課題重點研究了聚酯紡粘針刺和滌綸短纖維針刺產品四個單位面積質量級別的力學性能，包括拉伸斷裂強度及伸長率、梯形撕裂強力、CBR頂破強力、握持強力及伸長率，將同等克重產品的力學性能進行對比，得出了相應的數學關系。結果表明，測試的四種單位面積質量的土工布，滌綸紡粘針刺土工布的縱橫向拉伸斷裂強度、梯

4、形撕裂強力、CBR頂破強力以及握持強力均大于滌綸短纖維針刺土工布，前者的各項力學指標均約是后者的2倍?？酥剌^低時（低于250g/m2），聚酯紡粘針刺土工布的拉伸變形穩(wěn)定性比滌綸短纖維針刺土工布低;隨著克重的增大，聚酯紡粘針刺土工布的拉伸變形及握持拉伸變形穩(wěn)定性逐漸增大，滌綸短纖維針刺土工布的拉伸變形穩(wěn)定性也逐漸增大，但增長緩慢;克重為400g/m2的聚酯紡粘針刺土工布，其拉伸斷裂伸長率為44.3％，而滌綸短纖維針刺土工布的拉伸斷裂伸長率

5、達到90％。以上結論為聚酯紡粘針刺土工布的生產和相關工程設計提供了科學指導。
　　本課題對聚酯紡粘針刺土工布的另一項重要性能:水力學性能進行了系統(tǒng)研究。主要研究了土工布的垂直滲透性和水平導水性。垂直滲透性以垂直滲透系數作為衡量指標，探討了纖維直徑、土工布厚度、土工布實驗層數對垂直滲透系數的影響關系和程度。經測試，聚酯紡粘針刺土工布（100g/m2～400g/m2）的垂直滲透系數為0.25cm/s～0.37cm/s。研究表明，單位面

6、積質量一定時，隨著纖維直徑和厚度的增大，聚酯紡粘針刺土工布的垂直滲透系數增大;單位面積質量較小時，由于材料本身的不均勻性，測得的垂直滲透系數隨著測試層數的不同，結果出現較大波動，但克重較高時，隨著測試層數的增加，垂直滲透系數逐漸增大。水平導水性以水平導水系數作為衡量指標，研究了土工布的壓縮性能（法向壓力與材料厚度的關系）、纖維直徑和法向壓力對土工布水平導水系數的影響關系和程度。經測試，聚酯紡粘針刺土工布(100g/m2～400g/m2)