木棉填充料的制作工艺与性能研究

论文摘要

木棉纤维长度较短,强度较低,表面光滑,中腔较大,所以木棉纤维目前主要被用于浮力产品的填充料,传统絮料领域所有应用,但是因为纤维抱合力低、絮料强度低,产品档次较低。本课题从开发新型天然纤维,充分利用天然纤维的资源出发,利用课题组已有的专利技术,采用美国兰多公司生产的Rando气流成网机试制了多种混比的木棉/羽绒混纤絮料和木棉浮体材料,测试分析了混纤絮料的服用性能及其与纤维含量之间的关系,测试研究了在不同的制作工艺下所制得浮体材料的浮力差别,为进一步促进木棉纤维在填充料领域、浮体材料领域的应用与推广提供参考。本文测试了木棉/羽绒混纤絮料的导热系数、保温率、压缩率、蓬松度、线性度、压缩功回复率。通过比较和分析得出如下结论:(1)木棉含量变大絮料的保暖效果提高;随着飞丝含量增大,絮片的保暖效果变差;(2)随木棉含量的增加絮片的蓬松度变大;随着飞丝的含量增加,絮片的蓬松度变小,这导致飞丝絮料的保暖效果变差。但是经过多次压缩之后木棉纤维的影响程度有减小趋势;(3)木棉的含量越少;飞丝与羽绒的比值越大,絮片的压缩率就愈大,但是经过多次压缩之后木棉的影响程度有所变大;(4)随着木棉含量的增加絮片的线性度有减小趋势;随着飞丝含量的增加絮片的线性度增大趋势,线性度越小絮片的力的传递性也就相对较差。但是经过多次压缩之后木棉纤维的影响程度有增大趋势;(5)随着木棉含量的增加絮片的压缩功回复率有减小的趋势;随着飞丝含量的增加絮片的压缩功回复率有减小趋势。但是经过多次压缩之后木棉纤维的影响程度有增大趋势。三种纤维的压缩性能关系比较为:羽绒>飞丝>木棉本文还测试了木棉浮体材料的浮力倍数、浮力降,通过比较和分析得出如下结论:(1)本实验制得的新型木棉/粘结纤维浮体材料的浮力性能优于纯木棉传统填充方法制得的救生用具,有重要实用价值。(2)新型木棉浮体材料的制作工艺流程是:按比例称取木棉/粘结纤维→刺辊开松粘结纤维→横铺直取式角钉帘混棉机将粘结纤维与木棉预混合→横铺直取式角钉帘混棉机再混→气流制网(下铺非织造布解决半成品网强度不足问题)→热定形加固(形成纤维间粘结结构增加纤网强度)→趁热加压提高体积密度→产品(片状纤维集合体)→裁剪制取救生用具。该工艺方法目前很容易实现工业化生产;(3)木棉/粘结纤维的一次成形块体有很好的浮力性能,而且不产生边角料,制成率高。其制作工艺流程是:按比例称取纤维→刺辊开松粘结纤维→横铺直取式角钉帘混棉机将粘结纤维与木棉预混合→横铺直取式角钉帘混棉机再混→气流分梳混合→将混合纤维送入摸具→热定形加固(形成纤维间粘结结构)→加压提高体积密度→产品(块状纤维集合体)→包覆织物等制取救生用具。该工艺的一道工序“将混合纤维送入模具”尚无现成设备实现,须作较大的设备自动化创新方能实现工业化生产。(4)不同木棉品种的浮力性能差异很大,而且仅从长度、直径、线密度很难判别其浮力,必须直接检测其浮力倍数和浮力降。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 木棉絮料研究的背景及意义
• 1.2 木棉纤维的概述
• 1.3 木棉纤维研究的历史回顾
• 1.4 本课题要解决的问题
• 参考文献
• 第二章 木棉/羽绒混纤絮料的保暖性能的测试分析
• 2.1 引言
• 2.2 实验
• 2.3 测试方法及评价指标
• 2.4 测试结果与分析
• 2.5 结论
• 参考文献
• 第三章 木棉/羽绒混纤絮料的压缩性能的测试分析
• 3.1 纤维集合体压缩的基本规律
• 3.2 测试方法及评价指标
• 3.3 压缩弹性
• 3.4 结论
• 参考文献
• 第四章 木棉浮体材料的制作工艺与性能测试分析
• 4.1 木棉浮体材料概述
• 4.2 木棉浮体材料的制作工艺技术
• 4.3 浮体材料的性能测试
• 4.4 浮体性能测试结果分析
• 4.5 结论
• 参考文献
• 第五章 结论与展望
• 5.1 关于木棉/羽绒混纤絮料的性能
• 5.2 关于木棉浮体材料制作与测试
• 5.3 展望
• 致谢
• 附:论文发表情况