湿法无纺布是将置于水介质中的纤维原料开松成单纤维,同时使不同纤维原料混合,制成纤维悬浮浆,悬浮浆输送到成网机构,纤维在湿态下成网再加固成布。
国际非织造布协会的定义是:“湿法成网是由水槽悬浮的纤维沉集而制成的纤维网,再经固网等一系列加工而成的一种纸状非织造布。”即湿法非织造布是水、纤维及化学助剂在专门的成形器中脱水而制成的纤维网,经物理、化学方法固网后所获得的非织造布。
图片
标准
湿法非织造土工布产品设计要符合产品标准(包括国际标准、国家标准、行业标准、企业标准等),同时要满足工程应用要求。《JT/T 992.2—2017公路工程土工合成材料土工布 第二部分:聚酯玻纤非织造土工布》,适用于路面新建、改扩建、裂缝处置和桥面防水等公路工程用聚酯玻纤非织造土工布。
规格
聚酯玻纤非织造土工布(以下简称聚酯玻纤布)产品规格
项目 | 横向标称断裂强度(kN/m) | |||||
规格 | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 12 |
注:长度和宽度根据客户要求确定。
产品代号示意
横向标称断裂强度为8kN/m,单位面积质量为180g/m2,幅宽为2000mm的聚酯玻纤布代号为:PET/GE—8—180/2000。
性能
聚酯玻纤非织造土工布的一般性能,指《JT/T 992.2—2017公路工程土工合成材料 土工布 第二部分:聚酯玻纤非织造土工布》规定的技术要求。
1.外观质量
产品表面应平整,不应有影响使用的折痕、撕裂、孔洞、污渍、纤维团和鼓包等瑕疵点。
2.物理力学性能
项目 | 指标 | ||||||
产品规格/(kN/m) | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 12 | |
1 | 厚度/mm | ≤1.2 | ≤1.2 | ≤1.3 | ≤1.3 | ≤1.4 | ≤14 |
2 | 纵向拉伸断裂强度/(kN/m) | ≥10 | ≥12 | ≥14 | ≥16 | ≥18 | ≥20 |
3 | 纵向拉伸断裂强度/(kN/m) | ≥5 | ≥6 | ≥7 | ≥8 | ≥10 | ≥12 |
4 | 纵、横向断裂延伸率/% | <5 | |||||
5 | CBR顶破强度/N | ≥130 | ≥150 | ≥160 | ≥180 | ≥200 | ≥210 |
6 | 熔点/℃ | 230 | |||||
7 | 沥青吸收量/(kg/m²) | 0.85~1.3 | |||||
8 | 可浸渍性 | 无肉眼可见的白丝 | |||||
9 | 单位面积质量/(g/m²) | 140 | 160 | 180 | 200 | 220 | 240 |
10 | 单位面积质量偏差/% | ±4 | ±3 | ||||
11 | 幅宽偏差/% | 不允许有负偏差 |
注:①规格按横向拉伸断裂强度,实际规格介于表中相邻规格之间,按线性内插法计算相应考核指标;超出表中范围时,考核指标由供需双方协商确定。②单位面积质量也可根据设计由供需双方协商确定。
分类
(1)按主要原料分类
①玻纤布:玻纤布根据玻璃纤维短切纱含碱量的高低分为高碱布、中碱布、无碱布;含碱量越低抗折抗拉力越好。
②聚酯布:湿法聚酯布表面平整,厚度均匀,与沥青混合料的相容性更强。
③聚酯玻纤布:聚酯玻纤布是由60%~70%玻璃纤维和30%~40%聚酯纤维组成一种全新的玻纤聚酯复合防裂材料,这种独特的组合提供了玻璃纤维的强度和聚酯纤维的柔韧性。
(2)按常用的成网方式分类
①斜网式湿法成形;②圆网式湿法成形。
制造
原料选择
湿法成网的主要原料是纤维,包括天然纤维、人造纤维还有水,其他的辅助材料有:表面活性剂、黏合剂、各种功能性的添加剂。一种纤维是否适用于湿法非织造布,就看它在水介质中的分散能力。纤维的分散能力很大程度上依靠以下几个因素:卷曲的状态、润湿能力和切断质量。一般湿法成网使用2~30mm的纤维,由湿法抄造纤维长度强度试验可知,当纤维长度超过12mm后,纤网强度增长趋势平坦趋缓,而且湿法抄造为有效保证纤维分散、提高成网质量,尽量控制纤维长度,以降低抄造成本并在加固工序上予以增强。
配方设计
根据成品的单位面积质量及性能指标选择确定纤维的品种、规格(纤维直径、长度)、纤维配比及表面活性剂、黏合剂的添加比例。配方设计要保证浆料制备给纤维加水后成合格上网浆料(均匀分散与浓度一致),保证成网时把浆料用斜网均衡有序脱水成形至纤网。
制造方法
湿法成网的工艺原理是:以水为介质,以造纸技术为基础,将纤维铺制成纤维网。
工艺流程为:纤维原料→悬浮浆制备→湿法成网→加固→后处理。
其中悬浮浆的成分包括:纤维、分散剂、黏合剂(或黏合纤维)、湿增强剂。
湿法成网工艺的优点是:生产速度高,可达400m/min;适合20mm以下长度的短纤维成网;不同品质的纤维相混合几乎没有限制;纤维网中纤维杂乱排列,湿法非织造布几乎各向同性;纤维网均匀性好,产品蓬松;生产成本低。湿法成网工艺的缺点是:湿法非织造材料品种变换可能性小;用水量大。
发展史
非织造布是较晚发展起来的一项技术,它的技术来源于造纸、纺织和化学纤维。从纺织技术演变而来的非织造技术是干法成网;由化学纤维延伸出来的非织造技术是聚合物成网;而从造纸派生的非织造技术是湿法成网。湿法成网是由水槽悬浮的纤维沉积而制成的纤维网,再经固网等一系列加工而成的一种纸状非织造布。
由于湿法成网与造纸的渊源,所以,目前当人们提及湿法成网历史时,还认为2000年前的蔡伦功不可没。其次是希腊和罗马学者所描述的纸莎草纸,而日本学者Inagaki所说的从公元前983年到公元4年期间用15~17mm长的纤维造纸,就更接近现在的湿法成网了。
近代,美国学者Osborne讲到了C. H. Dexter公司的长纤维连续生产纸的技术,用6倍长的纤维,生产比普通纸薄4倍的产品,而且特别均匀。这种长纤维纸的商业化是在1934年。
20世纪80~90年代,我国一些有实力的企业引进了国外先进的斜网纸机等设备,对我国湿法非织造布领域开发新品种、提高质量起了良好作用。目前除浙江、江苏外,天津、上海以及山东的宏祥新材料股份有限公司也生产湿法非织造布产品。