針刺非織造技術(shù)是我國非織造行業(yè)中發(fā)展較早的生產(chǎn)技術(shù)，產(chǎn)品具備較強的市場(chǎng)競爭力和占有率，主要應用與合成革基部、過(guò)濾材料、土工材料、裝飾布等領(lǐng)域。近幾年，由于水刺、紡粘、熔噴等技術(shù)在工藝及產(chǎn)品性能的飛速發(fā)展，人們對針刺非織造布工藝及產(chǎn)品的性能和多元化發(fā)展提出了更高的要求。

    關(guān)于針刺非織造布的研究，多集中在原料選擇、纖維定量、針刺深度和密度等方面，但在利用熱處理技術(shù)，改善其結構和性能，尚缺少深入的研究，特別針對滌綸針刺非織造布作為一種空氣過(guò)濾材料，如何利用熱處理技術(shù)改進(jìn)其過(guò)濾效率，拓寬其應用與環(huán)境保護領(lǐng)域的優(yōu)勢，有待進(jìn)一步探究。

    熱處理過(guò)程會(huì )引起纖維分子結構和形態(tài)結構的改變，使穩定度較低的結構單元轉變?yōu)榉€定度較高的結構單元。熱處理引起的微觀(guān)變化，將綜合體現在纖維及產(chǎn)品的宏觀(guān)性能的改變，如尺寸穩定性、強力、手感等。

    因而，熱處理工藝常用于改善非織造材料結構與性能，以改善其使用性能，滿(mǎn)足非織造材料在衛生、環(huán)過(guò)濾、土工等領(lǐng)域的應用。為此，我們選擇適當的溫度與時(shí)間，對滌綸針刺非織造布進(jìn)行熱處理，并進(jìn)行各項性能的檢測。

    實(shí)驗原料是滌綸針刺非織造布。設備包括DSC-Q200差式掃描量熱儀、R-3定型烘干機、YG026A型織物強力機、LZC-H型濾料綜合性能測試臺、CFP-1100A型毛細管流動(dòng)孔隙測量?jì)x、PL203電子天平和YG141D型織物厚度儀。

    實(shí)驗的熱處理部分采用R-3定型烘干機，在210°C橫向定長(cháng)狀態(tài)下對滌綸針刺非織造布分別處理1、2、3、4min,取出后在室溫中自然冷卻，靜置24h；熱處理前后性能測試將經(jīng)過(guò)不同時(shí)間熱處理的滌綸針刺非織造布，與未處理的進(jìn)行各項性能表征對比分析；孔徑與過(guò)濾性能測試采用CFP-1100A型PMI毛細管流動(dòng)孔隙測量?jì)x對熱處理前后的滌綸針刺非織造布進(jìn)行孔徑和孔徑分布測試；采用LZC-H型濾料綜合性能測試臺對熱處理前后的滌綸針刺非織造布進(jìn)行過(guò)濾效率測試。

    聚合物結晶的總速度由晶核生成速度與晶體生長(cháng)速度所控制。在結晶過(guò)程中，溫度影響成核速度，也影響晶體生長(cháng)速率。溫度過(guò)高，則不利于晶核形成，溫度過(guò)低，則影響晶體的生長(cháng)速率。結晶度與晶區分布對滌綸纖維及織物的物理力學(xué)性能有一定影響。

    當溫度升高到180°C~200°C之間時(shí)，晶核生長(cháng)的速度增加，同時(shí)分子鏈仍然具有相當的運動(dòng)活性，容易向晶核擴散排入晶格，晶體生長(cháng)速度也加快，結晶總速度迅速增加，因此在該溫度下完成結晶的過(guò)程所需非常短，基本在1min內完成結晶，結晶峰尖銳。

    當溫度在200°C~230°C之間，隨著(zhù)溫度的升高，分子熱運動(dòng)劇烈，分子鏈有序排列所形成的晶核不穩定或不易形成，盡管此時(shí)分子運動(dòng)能力很強，但總的結晶速度較低，完成結晶過(guò)程所需要的時(shí)間逐漸增加，特別是在230°C時(shí)完成結晶的速度超過(guò)10min，結晶峰不明顯。所以在210°C條件下，結晶速度較為適中。

    綜上，PET在210°C時(shí)，完成結晶過(guò)程的時(shí)間為3min，根據完成結晶所需的時(shí)間，選擇1、2、3、4min進(jìn)行熱處理；熱處理對滌綸針刺非織造布的物流機械性能有明顯的改善，隨著(zhù)熱處理時(shí)間的增加，有利于結晶的完善，基布斷裂強力增加，斷裂伸長(cháng)率較未處理有所下降；通過(guò)孔徑測試和過(guò)濾效率測試。

    實(shí)驗結果表明，一方面，隨著(zhù)熱處理時(shí)間的增加，滌綸針刺非織造布平均孔徑逐漸減小，同時(shí)，孔徑分布略微變窄。另一方面，對小粒徑的顆粒過(guò)濾效率提高，尤其是對粒徑≥2.0ｕｍ的顆粒過(guò)濾效率，可由最初的46%，提升至70%以上，綜合過(guò)濾效率得到改善。

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