1、 1 毕业设计 开题报告 纺织工程 苎麻纤维非织造布的性能测试及分析 一、选题的背景、意义 世界非织造材料发展的第一阶段是 20世纪 40年代中期，为非织造工业的萌芽起； 20世纪 50年代末到 60年代末，是非织造工业从萌芽期向商业化生产转化的阶段。 20世纪 70年代初到 80年代末，前后经历了 20年，是非织造工业发展的重要时期，产量持续增长，非织造技术取得许多突破，非织造材料应用领域迅速扩大； 20世纪 90年代初至今，属于全球发展期。而我国非织造材料研究和生产始于 1958年，发展至 2001年，生产企业已超过 1000家，现有纺丝 成网、熔喷、水刺、针刺、热粘合以及化学粘合法等各类
2、非织造专业生产线， 2002年非织造材料产量达 70多万吨 1。 基于非织造布在工艺上有工艺流程短，装备智能化，劳动生产率高；生产速度高，产量高；可应用纤维范围广；工艺变化多，产品用途广；技术要求高的特点，非织造布在现今时代得以迅速的发展 2。然而其最主要的原因是：传统纺织工艺与设备复杂化，生产成本不断上升，促使人们寻找新技术；石油和化纤工业的迅速发展，为非织造技术的发展提供了丰富的原料，拓宽了产品开发的领域；很多传统纺织品对最终应用场合的针对性差 3。 非织造材料在很多方面优越于传统纺织材料 ,然而 现代非织造工业的崛起 与 石油 、 化工以及合成纤维材料的发展 密切相关 。纤维行业是非织造
3、 材料 发展的一个重要的保证。美国和西欧的纤维 制 造商均已宣 布 ，要把发展目标集中在特种用途的高性能纤维上。这促使非织造布行业必须与用户及机械 制 造商合作。由 于 新型非织造 材料 加工技术以及产品的需要， 采用 高技术手段，从高分子聚合物分子结构研究入手，对聚合工艺、聚合物改性以及纺丝工艺与设备进行一系列研究并取得突破性进展。研究开发了一系列非织造布专用聚合物切片、差别化纤维、功能性纤维。此外，还开发了非 织造布用的无机纤维 (玻纤、陶瓷纤维、碳化硅纤维、硼纤维等 )，金属纤维 (微细不銹钢纤维 )等。近年来还开发了 “绿色 “粘胶纤维 Lyocell以及 采 用生物技术生产的可完全降
4、解的微生物聚合纤维等。形形色色纤维的出现，产生了多种新型非织造布原料，这些原料使用在各种非织造布加工技术上，生产出了性能迥异的非织造布产品，特别是各种高性能的产业用非织造布产品 4。 非织造布的可应用纤维范围广，应用场合针对性高，然而现今所用的非织造布多数由聚乙烯、2 聚丙烯、聚酯和聚酰胺等不可降解聚合物材料所制成，其废弃物对地球环境已造成了严重 的威胁。现今 ,地震、海啸威力超乎人们的预想，全世界的人都在关注着环境污染给人类带来的危害，寻找健康的生活环境也是我们的渴望。早在 1968年 3月，美国国际开发署属长在国际年会上首次提出了“绿色革命”的概念， 1994年 7月，德国联邦政府正式颁布
5、了食品及日用消费品法第二修正案。该法对我国的纺织品生产和出口造成了很大的冲击，同时，开发非织造布也被各国所重视。我们对非织造材料的原材料及加工过程都更加重视，我们竟可能利用可再生的天然纤维作为非织造布的原 材料，对其进行加工处理 5。 二、相关研究的最新成果及动态 非 织造材料由于其原料广泛、工艺种类多、技术变化灵活及生产成本低等特点，广泛应用于国民经济的各个领域。以非织造材料或非织造复合材料制成的产品已渗透到工农业生产、人民生活的各个方面，特别是产业用、装饰用及服装用三大领域。随着经济的发展，科技的进步，非织造新材料、新工艺、新产品在不断涌现，应用领域在不断拓展。现代非织造加工技术日臻完善是
6、与高新技术的渗透、应用密切相关的。目前已形成干法成网、湿法成网和聚合物挤压成网三大主要成网工艺；针刺、热熔粘合、化学粘合、水刺等纤网固结加工技术；叠层、复合、模压超声波或高频焊接等复 合加工技术 6。 非织造材料在医学纺织品中发挥着重要的作用，这类产品的医用效果好，价格合理，受到医疗保健及护理行业的青睐。医用卫材的主要性能要求是无毒，即无过敏反应，不致癌；可以经受消毒处理，如辐射、环氧乙烷气体、干热和蒸煮消毒；物理机械 性能好，如具有一定的拉伸强度、弹性、伸长率；阻隔性、吸湿性好以及具有生物学相容性、生物学惰性 (或生物学活性 )等 7。非织造材料还可以用于血液过滤；防寒隔热、防射线、防细菌和
7、病毒、防有害物质和化学品等不同防护功能或复合型防护功能的防护材料；有抗拉伸变形能力、抗撕裂性能和顶破强度，手感柔软、透气、弹性好、热收缩性小、耐水、耐褶皱的合成革基材料；具有隔离、过滤、排水、防护、稳3 定与增强加固能力的土工合成材料；墙壁防水透气、隔热保温、便于施工、质量轻、耐水性好的建筑用非织造材料；汽车用材料；电池隔膜；农业用材料 8。 然而按常规工艺生产的非织造材料，其本身还是存在一定的缺陷的，功能性应用范围受到较大的限制，无法直接用于产业用、装饰用、服装用三大类应用领域，必须对非织造材料进行后整理或将不同功能的非织造材料和其他材料进行复合 9。非织造材料的后整理就是将非织造材料与各种
8、涂层剂或其它功能性材料，通过化学和物理机械方法使其牢固结合或改变材料的性能、外形和物理形态的加工过程 10。在这一过程中，非织造材料与其它高分子聚合物和功能性物质集合成一体，成为一种新型非织造复合材料；或以另外一种物理形态出现，使之得以弥补原来单一 的非织造材料性能上的缺点和不足，又可以改变材料的外观和风格，同时又使材料增加了新功能，如防水、拒油、抗菌防霉、抗静电、防紫外线、阻燃、亲水、柔软、防辐射等等 11。 北京洁尔爽高科技有限公司开发生产 了 负离子远红外纺织品 ， 衣服在穿着过程中摩擦或震动都能产生大量的负离子。它还具有医疗保健作用，能起到镇静，提高人体免疫力改善吸收器官功能，调整人体
9、体液平衡，对人体起到保健的效果。负离子远红外整理剂 JLSUN888 以单分子状态上染纤维，并以化学键和纤维上的羟基或胺基结合，使得产品的手感较软，牢度良好 12。 该 负离子远红外织物负离子浓度 3500 个 /立方厘米，远红外发射率 86%以上。它具有良好的保暖升温、保健作用 ， 可以吸收外界的能量并储存起来 ,再向人体反馈 ,从而使人体有温热感，一般可使人的体感温度升高 2-5 13。 三、课题的研究内容及拟采取的研究方法、技术路线及研究难点，预期达到的目标 3.1 课题研究的内容 本文 主要 概述 非织造材料 的现状、存在问题及发展趋势的基础上，对 不同非织造材料的性能进行了实验研究，
10、同时对 非织造材料进行负离子远红外助剂处理 ，将 处理前后的非织造布 做对比 。 3.2 课题的研究方法 (1)对非织造材 料的结构进行观察 通过电子显微镜，分别观察纯粘胶、涤 /粘、涤纶、亚麻、羊毛、弹力布等非织造材料的微观结构，并与非织造材料负离子远红外助剂处理后的纤维结构表面特征进行分析与比较。 (2)对纤维保温性、透湿性进行分析观察 制定合理的助剂配比，通过对非织造材料的后整理的工艺参数，如助剂用量、烘干温度、4 浸渍时间等，并对其测试保温性、透湿性能、芯吸性等性能。 (3)比较不同非织造材料负离子助剂整理前后的性能 在相同的工艺参数下， 对 非织造材料 的各个性能 进行 测试， 测试
11、其保温性、透湿性、透气性、芯吸 性能做对比 进行比较分析。 3.3 技 术路线及研究难点 3.3.1 技术路线 课题开展大体分为六部分：第一，在导师指导下初步选题；第二，搜集、阅读和整理相关非织造材料及功能整理剂的 资料，并撰写开题报告；第三，证论与组织（拟写开题报告）；第四，实验研究与分析， 制定合理的非织造材料后整理工艺路线，与未整理的非织造材料性能 做对比 ；第五，撰写毕业论文；第六，毕业论文的修改与定稿。 3.3.2 研究难点 由于实验整个过程对非织造材料的整理处理至关重要。因此，控制 整理工艺 给课题增加了难度。并且在论文设计过程中 需要处理课堂学习、实习、就业等与论文写作的关系，需
12、 要合理安排时间，使其协调发展。 3.4 预期达到的目标 非织造材料后整理 工艺进行了实验研究 ，获得 合理的整理工艺路线 ，同时对 几种不同的非织造材料进行了整理 ，将 整理前后材料的非织造材料的 性能做对比 ， 在此基础上完成相关学术 论文一篇。 四、论文详细工作进度和安排 2010年 10月 18日 2010年 10月 30日：教师确定毕业论文题目，学生完成选题； 2010年 10月 30日 2010年 12月 30日：学生完成论文参考文献的查阅、外文翻译、文献综述、开题报告； 2011年 01月 04日 2011年 03月 28日 ：完成论文的准备、初稿撰写； 2011年 03月 31
13、日 2011年 05月 14日：毕业论文修改和定稿上交； 2011年 05月 15日 2011年 05月 25日：毕业论文评阅； 2011年 05月 26日 2011年 05月 30日：毕业答辩及成绩评定。 五、主要参考文献 1宋会芬 .绿色纤维在非织造布中的应用 J.非织造布 ,2005,13(2):30-32. 5 2郭建南 ,刘丽娴 ,李维清 .新型非织造布发展前景分析与应用研究 J.丝绸 .2008,2:12-15. 3焦晓宁 ,刘建勇 .非织造布后整理 M.北京 :中国纺织出版社 ,2008 4兰红艳 ,张延辉 .麻类纤维的性能及其应用 J.上海毛麻科技 ,2009,(3):1-5.
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15、tion Efficiencies and Reduce Operating Costs J. Melliand Int, 2001, 2:132-133. 9赵耀明 .绿色纤维及环保型非织造布 J.非织造布 ,2006,14(3):9-11. 10柯勤飞 ,靳向煜 .非织 造学 M.上海 :东华大学出版社 ,2004:1-6. 11 郭素敏 .非织造布生产技术概述合成技术及应用 J.合成技术及应用 2005,20(1):34-36. 12余建华 ,朱谱新 ,吴大诚 .我国麻纺织业现状和发展趋势 J.纺织科技进展 ,2007,(4):64-67. 13 肖爱平 ,冷鹃 ,李德芳 .苎麻纤维细度及其分布自动测定新方法 J.中国农业科学院麻类研究所 ,2003,(4):30-41.
