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水溶性PVA熔喷加工工艺及材料性能研究

作　者: 邵娟
导　师: 靳向煜
学　校: 东华大学
专　业: 纺织材料与纺织品设计
关键词: 熔喷水溶性非织造布流变性能水溶温度 PVA
分类号: TS174.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 53次
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内容摘要

水溶性非织造布不仅具有理想的水溶温度和强度,良好的耐酸、耐碱、耐热性能,而且溶于水后无味、无毒,水溶液呈无色透明状,在较短的时间内能自然分解,对环境不产生任何污染,是百分之百的绿色环保产品。正是利用PVA非织造布所具有的能溶于水的独特性能,不同性能的水溶性PVA非织造布的开发及拓宽其应用范围的开发仍在不断地进行。在本论文中,总结了国内外的大量文献,介绍了水溶性纤维和水溶性非织造布的生产技术及应用,并结合社会需求对其进行展望,简要阐述了纤维的水溶机理。在研究了PVA切片的流变性能、熔点和结晶度等性能后,这些工作为纺丝工艺的确定提供了依据。本论文的研究为我国水溶性熔喷非织造布的开发提供了一定依据。研究中对实验用的PVA切片的性能进行了分析,得出如下结论:(1)本实验用的PVA为假塑性切力变稀流体,随着温度的提高,PVA熔体的非牛顿指数上升,特别是在220—230℃区域内,其上升的速率较大,这表明在该区域内温度对熔体的流动影响较大,提高温度有利于改善熔体的流动性。(2)通过差动热分析仪分析,得知PVA熔点为212.5℃。通过热解重量分析仪分析,得知PVA的热分解温度为353.0℃。(3)经多次探索实验之后,本课题采取的是先用PP来冲洗挤出机,等PP全部挤出后,然后降低温度到PVA的纺丝温度220-240℃,再放入已经过72小时干燥的PVA切片。调整好螺杆三区温度和热空气温度和压力,滚筒转速、横动速度、接受距离后,再进行熔喷纺丝。对熔喷纤网的结构性能进行分析得出如下结论:(1)热空气温度与熔喷纤网的结构性能关系适当提高热空气的温度可显著降低纤维的细度,纤维细度从75μm降至45μm。纤维网面密度也得到提高,强力也在上升,纤网纵向强力明显大于横向强力。随着热空气温度的升高,熔喷PVA热轧非织造布的最大孔径和平均孔径都在减少。随着热空气温度的升高,纺出的PVA非织造布的结晶度也在增加,材料的水溶温度升高,热水溶失率降低。(2)拉伸热空气压力与熔喷纤网的结构性能关系随着拉伸热空气压力的提升,纤维网的细度明显降低,熔喷PVA热轧非织造布的最大孔径和平均孔径随着拉伸热空气压力的提高有降低的趋势,同时PVA非织造布的结晶度也增加,材料的水溶温度升高,热水溶失率降低。(3)横动层数与熔喷纤网的结构性能关系随着层数的增加,纤网的面密度增加,纤网的强力也在一定范围内增加,纤网纵向强力明显大于横向强力。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章前言  11-22
  1.1 水溶性非织造布的研究现状  11-13
  1.2 水溶性PVA材料在相关领域的应用  13-16
  1.3 水溶性PVA材料在非织造工艺中的应用  16-20
  1.4 本课题意义及研究内容  20-22
第二章水溶性PVA切片的物理性能测试与分析  22-40
  2.1 PVA切片的红外分析  22-24
  2.2 水溶性PVA的热性能分析  24-26
  2.3 PVA的熔融指数测定  26-27
  2.4 PVA的结晶性能的分析  27-30
  2.5 水溶性PVA的流变性能与结果分析  30-40
第三章熔喷水溶性PVA非织造布成形工艺的探索  40-52
  3.1 实验用熔喷系统的简介  40-42
  3.2 试验中出现的问题和解决方案  42-51
  3.3 PVA熔喷实验方案的确立  51-52
第四章熔喷水溶性PVA非织造布基本机理的研究  52-58
  4.1 熔喷水溶性非织造布的水溶机理  52-53
  4.2 熔喷工艺参数的研究  53-58
第五章熔喷水溶性PVA非织造布性能测试与分析  58-83
  5.1 纤维结晶度结果分析  58-65
  5.2 纤维细度结果分析  65-71
  5.3 纤网力学性能结果分析  71-73
  5.4 材料水溶温度和水溶速率结果分析  73-76
  5.5 材料孔径结果分析  76-83
第六章总结  83-85
参考文献  85-88
攻读学位期间发表的学术论文  88
专利申报(均已获得申请号)  88-89
致谢  89

水溶性PVA熔喷加工工艺及材料性能研究

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