SAF非織造材料成形工藝及吸水凝膠機(jī)理研究.pdf

1、SAF非織造材料是纖網(wǎng)中含有SAF纖維的一種新型非織造材料，該材料具有吸水保水性好、吸收速率高、吸濕放濕性好、手感柔軟等性能，可應(yīng)用于光纜及電纜阻水材料、醫(yī)療衛(wèi)生材料、保水綠化材料等領(lǐng)域。高吸水纖維(SAF)是繼高吸水樹(shù)脂(SAP)之后，發(fā)展起來(lái)的特殊功能纖維，它是SAP的延伸與拓展。由于粉末、顆粒狀的SAP易混合不勻而且易滑移，對(duì)非織造材料的強(qiáng)力和性能有一定的影響，因此設(shè)想把高吸水粉末演變成纖維狀形式，于是出現(xiàn)了SAF纖維。SAF纖維

2、彌補(bǔ)了SAP的不足，并且在許多用途方面取代了已往的SAP。目前，國(guó)外主要有三家公司實(shí)現(xiàn)了SAF纖維的工業(yè)化生產(chǎn)，而且也相繼開(kāi)發(fā)出了一些高吸水非織造材料。而國(guó)內(nèi)僅有一家公司開(kāi)發(fā)了SAF纖維并投入批量生產(chǎn)?？偟膩?lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)對(duì)SAF非織造材料的研究還比較少。
　　 本論文對(duì)SAF非織造材料的成形工藝進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并研究了其成形工藝以及吸水凝膠機(jī)理，目的在于為將來(lái)我國(guó)自主研發(fā)生產(chǎn)SAF非織造材料提供系統(tǒng)的翔實(shí)的實(shí)驗(yàn)研究依據(jù)，使我國(guó)及早實(shí)現(xiàn)S

3、AF非織造材料的工業(yè)化生產(chǎn)，從而滿足不同領(lǐng)域的需求。
　　 本論文采用單因子分析法，分析了SAF纖維與其它纖維混合比例、熱烘溫度以及熱烘時(shí)間對(duì)SAF非織造材料成形工藝及其非織造材料性能的影響。研究表明：隨著SAF纖維含量的增加，SAF非織造材料的保水率、吸去離子水倍率和吸鹽水倍率都呈上升趨勢(shì)，且吸去離子水倍率大于吸鹽水倍率；而SAF非織造材料的面密度隨著SAF纖維含量的增加而減?。寒?dāng)熱烘溫為130℃～140℃時(shí)，SAF非織造材料

4、斷裂強(qiáng)力呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，溫度為140℃時(shí)達(dá)到最大值，溫度超過(guò)140℃時(shí)則呈下降趨勢(shì)；當(dāng)熱烘時(shí)間為15min～25min時(shí)，SAF非織造材料斷裂強(qiáng)力呈上升趨勢(shì)，熱烘25min時(shí)，達(dá)到最大值，熱烘時(shí)間大于25min時(shí)，則呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。SAF非織造材料的結(jié)晶度在140℃時(shí)達(dá)到最大值，130℃～140℃階段的結(jié)晶速率大于140℃～150℃階段。熱烘時(shí)間為15min～25min時(shí)，結(jié)晶度增大明顯，而在25min～30min時(shí)，結(jié)晶度變化很小。晶粒尺

5、寸隨熱烘溫度的升高、熱烘時(shí)間的增加呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢(shì)。而時(shí)間對(duì)結(jié)晶度的影響小于溫度對(duì)結(jié)晶度的影響。
　　 本論文對(duì)SAF非織造材料吸水性能的影響因子及優(yōu)化工藝進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，采用極差分析法對(duì)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，得出對(duì)SAF非織造材料吸水倍率的影響因素依次為SAF纖維的含量＞熱烘溫度＞熱烘時(shí)間；SAF非織造材料吸水性能的影響因素最優(yōu)工藝為：SAF纖維的含量為27％，熱烘溫度為140℃，熱烘時(shí)間為25min。
　　 本論文還

6、分析不同的纖維構(gòu)成、不同的纖網(wǎng)加固方式所形成的SAF非織造材料其不同的凝膠狀態(tài)和凝膠結(jié)構(gòu)，進(jìn)而分析其對(duì)產(chǎn)品吸水、保水等性能的影響。研究得出以下結(jié)論：熱軋工藝制成的SAF非織造材料吸水后，熱軋部分的纖維無(wú)法像纖網(wǎng)中未熱軋部分的纖維那樣隨SAF纖維的溶脹而移位，導(dǎo)致溶脹的凝膠破碎，使其易于移位或流失，從而影響了SAF非織造材料的吸水保水性能；熱熔工藝制成的SAF非織造材料吸水時(shí)，溶脹成高含水凝膠的SAF纖維被其他纖維包覆起來(lái)，從而避免了凝膠