第十章非织造产品开发与测试

第十章非织造产品开发与测试 §10-1 产品开发的概念 §10-2 产品开发的科学理论基础 §10-3 产品开发的技术路径 §10-4 非织造产品开发 §10-5 非织造材料的后整理 §10-6 非织造测试技术

第十章非织造产品开发与测试§10-1 产品开发的概念一、产品的概念产品，指人们为了某种社会需要，通过一系列有目的的劳动而创造出来的物质实体。 • 现代整体概念 • 现代发展概念 • 现代用户概念美国著名市场学家菲利浦·卡特勒教授将产品从理论上分成三个层次：核心层、结构层和无形层。产品层次的功能性：随着消费者政治文化素质的提高及消费心理的更新，越来越重视产品的结构层和无形层的功能性。

第十章非织造产品开发与测试§10-1 产品开发的概念产品无形层资金企业产品的三个层次产品结构层融通信誉色调包装产品核心层功能和效用，即消费者基本利益维修备件商标品牌质量价格安装送货调试设计风格布局特征指导保证

第十章非织造产品开发与测试§10-1 产品开发的概念二、产品观念与产品观念转变 (一)产品观念的内涵：包括生产者的产品观念和产品使用者的观念。主要有品质观念、服务观念、竞争观念、创新观念和效益观念。 (二)产品观念的转变 • 生产力的发展引起产品观念的转变：商品生产者若想在高度发达的市场经济体系中求得生存和发展，必须树立讲质量、讲服务、讲创新、讲市场、讲利益的现代产品观念。 • 市场营销观念变化引起产品观念的变化：生产导向(以生产为中心)销售导向(以销售为中心)市场导向(以用户为中心)社会导向(以社会全局利益为中心) • 科技进步引起产品观念的转变：服务于社会、服务于用户与谋求发展、谋求利润的价值观。

第十章非织造产品开发与测试§10-1 产品开发的概念 (三)新产品的概念 • 概念：采用新技术原理和新设计构思研制并生产的科研型(全新型)产品，或在结构、材质、工艺等某一方面比老产品有明显改进，从而显著提高了使用功能的产品。 • 新产品的分类：仿制新产品、改进型新产品、换代产品、全新产品和高科技产品。 • 新产品的形成过程新产品的思想新产品提案与决策新产品设计与研究新产品设计与评价新产品的投产新产品投放市场

第十章非织造产品开发与测试§10-1 产品开发的概念三、产品的质量产品的质量包括：应用质量、审美质量和实物质量。 • 应用质量：指产品在实际应用中能满足并适合社会和人们需要所具备的特性。一般包括实用性与功能、安全性、先进性与可靠性、寿命、接受性。 • 审美质量：功能美、技术美、材质美、形态美、和谐美。 • 实物质量：物理机械性能、外观质量、服用性能和纺织产品的手感。

第十章非织造产品开发与测试§10-1 产品开发的概念四、产品的基本属性 (一)产品的物质性特征 • 物质产品为了满足人们物质生活需要而制造出来的物质实体。如一件衣服、一顶帐篷、一辆汽车、一架飞机等。 • 制造产品的材料任何产品都是一个由各种材料以一定的结构和形式组合起来的具有相应的品格和功能的系统。因此，材料在产品开发中具有极为重要的地位。

第十章非织造产品开发与测试§10-1 产品开发的概念 (二)产品的结构性特征 • 产品的结构指物质系统内部各组成要素之间相互联系、相互作用的方式。 • 结构的层次性产品的结构有着若干不同的层次，每一个层次中的质点都具有一定的结构。如过滤器，它由过滤料、支撑网、外壳体等组成。而过滤料又由纤维按不同的铺放规律、不同的加固方式结合而成。

第十章非织造产品开发与测试§10-1 产品开发的概念 • 结构的有序性指任何产品的结构都是目的性与规律性的统一。产品中的组成要素，都是按照一定的规律和顺序组成的。如高强聚乙烯，经超拉伸后，大分子链尽可能伸直并高度取向，这样的纤维结构便可显著提高其强度和模量。 • 结构的稳定性产品作为一个由质点按一定顺序构成的整体系统，在空间结构和时间结构上相互联系、结构形式保持稳定的特性。

第十章非织造产品开发与测试§10-1 产品开发的概念 (三)产品的功能性特征产品的功能指其所具有的作用、能力和功效。 1、物质功能：产品能满足人们的各种需要的功能。 • 实用功能指能满足人们生活实践中所需要的功能。如抗菌纺织品具有防止医护人员和病人受病菌侵袭而感染的功能。 • 技术功能是满足人类在生产实践以及科学研究与发明过程中的各种工艺操作、技能所需要的功能。如热轧机能达到纤维网加固的作用。 • 经济功能对于为了交换而生产的劳动产品其重要的功能就是经济功能。

第十章非织造产品开发与测试§10-1 产品开发的概念 2、精神功能：指满足人们各种精神需要的功能。 • 认知功能指产品所输出的信息，引起人的感觉、思维、判断、记忆等心理活动的功能。如，当我们听到织物的丝鸣声时便知这是蚕丝所制成。 • 审美功能指产品所具备的能满足人的审美需要，引起人的审美感受，给人带来美的享受的审美教育的功能。产品的审美质量包括：花型、纹路、光泽、声响、气味、构型，以及与舒适感有关的软、硬、凉、热、粗、细、滑、爽等特征。

第十章非织造产品开发与测试§10-1 产品开发的概念 (四)产品的品质性特征产品的品质指产品的质量、性能等诸多因素的综合评价。以保暖絮片为例，对产品的品质特征作简单分析。 • 原材料纤维种类，纤维细度，纤维长度，卷曲状况，纤维是否中空，是否加过硅油等。 • 絮片的品质规格：包括幅阔、厚度、面密度及纤维排列情况。物理机械性能：包括强力、伸长、撕破、压缩、弹性等。其它性能：透气性、阻燃性、抗菌性、耐洗涤性等。

第十章非织造产品开发与测试§10-1 产品开发的概念 (五)产品的生存性特征 1、产品的寿命周期包括从诞生、成长、成熟、兴盛到衰亡的发展过程。产品的发展过程如下图所示： ←销售量投入期成长期成熟期衰退期 Δy Δx 开始生产时间→ 停止生产

第十章非织造产品开发与测试§10-1 产品开发的概念判断产品所处生命周期的位置国外企业经验： Δy/ Δx >10％属于成长期 Δy/ Δx ＝0.1~10％属于成熟期 Δy/ Δx <0％属于衰退期 2、产品的使用寿命指产品经过一段时间的储存和应用，产品的性能、功能不再符合人们的需要。消费者对产品的使用寿命有不同的要求，随着人们的经济地位、社会地位、文化修养、审美观念、经济条件、消费心理而存在很大的差别。

第十章非织造产品开发与测试§10-1 产品开发的概念 (六)产品的负效应指某产品在生产和使用过程中给人类、社会、环境带来的不利影响和危害。 • 产品对环境的负效应 • 产品对精神文明的负效应

第十章非织造产品开发与测试§10-1 产品开发的概念 (七)产品的经济学概念 1、最低生存周期费用用户为了购买和占用、使用产品，直到满足某种需要为止的整个生存周期中所化的全部费用。 2、产品开发的经济分析 • 经济因素 • 技术因素 • 市场因素 • 企业因素 • 时间因素 • 社会和政策因素 3、对消费者的经济分析 • 最低使用费用 • 最低制造费用 • 研究市场流行趋势、消费心理。

第十章非织造产品开发与测试§10-2 产品开发的科学理论基础一、产品开发与系统工程 1、系统工程从全面出发研究系统的各个组成部分的相互联系、综合考虑各种因素，运用数学方法和现代计算机工具，寻找系统的最佳方案，以达到最佳效果。 2、系统工程的方法与步骤 • 问题的确定：一般采用直观经验法、预测法、结构模型法、多变量统计分析法，或利用行为科学、社会科学、一般系统理论和模糊理论来分析，甚至采用多种方法结合起来进行分析，使任务明确化。 • 应用功效理论、费用/效益分析法、价值工程原理建立价值体系或评价体系，研究确定系统的目标函数。

第十章非织造产品开发与测试§10-2 产品开发的科学理论基础 • 系统分析(建立模型) 在已确定的目标下，对设想的各种方案进行分析、比较。 • 系统最优选择。 • 决策。 • 制定计划、执行。

处理系统工程问题的三维结构图 第十章非织造产品开发与测试§10-2 产品开发的科学理论基础知识维运筹学控制论管理科学工程技术社会科学逻辑维规划阶段拟订方案分析阶段运筹阶段系统实施阶段运行阶段更新阶段实施计划决策最优化系统分析系统综合系统目标摆明问题时间维

第十章非织造产品开发与测试§10-2 产品开发的科学理论基础二、产品开发与价值工程 1、价值工程通过各相关领域的协作，对所研究对象的功能与费用进行系统分析，不断创新，旨在提高对象价值的思想方法和管理技术。主要用来对已有的产品进行功能分析和研究，以最少的成本充分实现产品的功能。

第十章非织造产品开发与测试§10-2 产品开发的科学理论基础 ←成本产品生存周期费用与功能的关系 C= C1+ C2 C为总费用曲线 Cmin 为产品生存周期费用的最低点 C1为生产成本曲线 C2为使用成本曲线 A C’ C1 Cmin B C2 F’ F 质量(水平)→

第十章非织造产品开发与测试§10-2 产品开发的科学理论基础 2、价值工程中的价值价值(V)=功能(F)/成本(C)= 经济效果提高产品价值和经济效果的途径： • 保持产品成本不变，寻求提高其质量与功能。 • 保持产品的质量和功能不变，设法降低其成本。 • 大大提高产品的质量与功能，其成本虽有所增加，但价值仍有提高。 • 设法减少或消除产品不必要的功能或过高的功能，这可使其成本显著下降，从而提高产品的价值。 • 提高产品的质量与功能，同时降低成本，价值自然会显著提高。

第十章非织造产品开发与测试§10-2 产品开发的科学理论基础三、产品开发与科学思维 1、思维科学所谓思维，是人类特有的认识过程。思维科学，是研究人的有意识思维的特点、规律、历史发展和人工模拟的。 • 社会思维学：研究思维的社会性、个体思维与集体思维、个体思维与社会知识体系和社会信息之间的关系的科学。 • 逻辑思维：以概念为思维要素，以判断、推理为特征的思维。 • 形象思维：形象思维始终不脱离想象，它以对生活的记忆、选取、集中、改造和加工为特征。 • 灵感思维：指人们在科学研究、科学创造、产品开发或解决过程中突然涌现、瞬息即逝，使问题解决的思维过程。

第十章非织造产品开发与测试§10-2 产品开发的科学理论基础 2、科学的思维方法 (1)奥斯本设问法 • 目前的产品、技术能否用于其它领域？ • 能否通过模仿其他相似的事物，借用其他方案？ • 能否改变产品的形状、颜色、声音、味道。以取得新的效果？ • 能否扩大或增加某些方面？如尺寸、强度等？ • 能否缩小或取消某些方面如减轻、减薄等？ • 能否替用？如在人、材料、元件、工艺等？ • 能否改变？如程序、布局等？ • 能否颠倒？ • 能否组合？

第十章非织造产品开发与测试§10-2 产品开发的科学理论基础 (2)阿诺德设问法 • 在增加功能方面？ • 在提高性能方面？ • 在降低成本方面？ • 在增加销售方面？ (3)智力激励法又称头脑风暴法、集体智慧法。针对议题，每个成员自由地、毫无约束地进行思考，并毫无保留地发表自己的见解、设想和方案。同时，也使与会者之间互相启发、激发想象和联想，引起和强化创造性思维的共振效应。 (4)产品开发的其它技法系列产品开发法、配套产品开发法等。

第十章非织造产品开发与测试§10-2 产品开发的科学理论基础四、产品开发与美学 (一)技术美学 1、审美创造的基本原则 • 主体原则：按照马斯洛理论，把审美主体－人的基本需要分为五个不同层次：生理需要、安全需要、爱的需要(即情感和归属感的需要)、尊重的需要以及自我实现的需要。随着物质、文化水平的提高对高一级层次的需要产生欲望。如当今服装美要体现：材质美、色彩美、款式美、舒适美以及由服装衬托的人体美。 • 功能原则：物质产品具有物质功能和精神功能，应注意两者的有机统一。如防弹衣与晚礼服在设计上的区别。 • 综合原则：指材料、结构、形式、功能、环境以及与审美主体相关的统一的美。 • 发展原则：审美意识在不断的发展和进步。

第十章非织造产品开发与测试§10-2 产品开发的科学理论基础 2、产品的功能美与形式美作为物质产品的美，首先来自功能美。如紧身服装应选用什么样的材料最舒适，宽松式服装与人体皮肤间距到底有多大才有利于保温、透气并与生活、工作、生产环境相适应等。产品的形式美指产品的形体、线、面、质地、色彩、音响、气味等感受形式的统一和变化、均衡与稳定、尺度与比例、节奏与韵律，符合自然规律和大多数人审美意识的程度。

第十章非织造产品开发与测试§10-2 产品开发的科学理论基础 (二)生产美学 • 生产环境美：美的生产环境能激发劳动者的愉快和高昂的情绪，提高工作效率和质量，而且在一定程度上可消除疲劳和紧张。 • 人体工程学：研究劳动主体－人在特定工作环境中的生理、心理等因素；能力、功能等特点，创造最佳人机环境。

第十章非织造产品开发与测试§10-2 产品开发的科学理论基础 • 工业设计工业设计是技术功能设计与美学设计的结合与统一，是科学技术与经济、文化、艺术的结合与统一。它包括产品设计、视觉传达设计(包装、广告)、环境设计，在完善产品使用价值的同时，增添产品的精神功能。 (三)商品美学：主要研究商品美在交换价值上具有的作用和消费行为中的地位。它揭示商品的审美价值和实用价值，为商品的生产、装潢、宣传、广告、商标设计等艺术构思提供方法、原则和规律。商品美学揭示了埃德马(A.I.D.M.A)原则的心理过程与审美过程的相互关系。心理过程：A-attention注意，I-interest兴趣，D-desire 欲望， M-memory记忆，A-action购买行为；审美过程：审美感知－审美感受－审美享受－审美判断。

第十章非织造产品开发与测试§10-3 产品开发的技术路径一、产品开发的技术路径 • 原材料路径通过研究、开发新材料，从而开发新产品。 • 加工技术路径指采用新设备、新技术、新工艺而改变产品的品质、形态结构、风格、性能、功能的开发路径。 • 功能路径以人类对新产品功能的需要为基本出发点和途径进行新产品的构思、创造。 • 终制品路径按产品最终用途需要为基本出发点和途径进行新产品的设计。

第十章非织造产品开发与测试§10-3 产品开发的技术路径 • 综合路径：对于全新产品的开发，往往是通过多条路径进行探索、研究方可奏效。 • 交叉路径引进、吸取其他科学技术领域的成就用于产品的开发。

第十章非织造产品开发与测试§10-3 产品开发的技术路径二、新产品开发的内容体系

第十章非织造产品开发与测试§10-3 产品开发的技术路径收集情报↓ 可行性确定方案↓ 设想具第一次工程实验↓ 市场试验↓ 全面上市↓ 三、新产品开发的一般工作程序分析↓ 体化↓ 作业↓ 产品构思产品筛选编制计划产品设计产品试制产品评定产品试销产品投产改进设计根据试销信息改进设计调查市场调查市场销售反馈

第十章非织造产品开发与测试§10-3 产品开发的技术路径知识与经验四、新产品开发战略决策与情报来源情报分类：技术情报市场情报竞争对手情报社会情报新产品开发战略决策企业内部情报企业外部情报执行反馈实际情况

第十章非织造产品开发与测试§10-4 非织造产品开发非织造材料按使用时间长短可分为： • 用即弃材料 • 耐用型材料非织造材料按用途可归纳为三大类： • 装饰用材料 • 服装用材料 • 产业用材料

第十章非织造产品开发与测试§10-4 非织造产品开发 • 个人卫生领域有婴儿尿布、妇女卫生巾、卫生棉条、茶叶袋、咖啡袋、儿童学步训练裤、失禁产品、干擦布、湿擦布、化妆和卸装用材料、擦镜布、暖手套、缓冲垫等。 • 保健领域有手术帽、手术衣、口罩、鞋套、纱布、棉球、擦布、矫形垫、绷带、胶带、牙科围裙、帷幕、包扎布、消毒包布、床单、床垫、换药纱布、防污服、检查服、血液及肾透析过滤材料等。 • 农业用有农作物覆盖、草皮防护、杂草控制、护根袋、容器、毛细管垫、喷洒农药防护服等。

第十章非织造产品开发与测试§10-4 非织造产品开发 • 家具及家用有家具布(包括：护手和背靠衬垫、尘垫、防尘布、套饰布、裙边衬、拉条、绗缝被、防尘床罩、床垫弹簧包布、床垫弹簧隔离层)、毛毡、墙布、吸音墙面覆盖材料、装饰背衬、枕头、枕套、窗帘、帷幕、地毯、席梦思床垫、干擦布、湿擦布、抛光布、过滤布、吸尘器集尘袋、百洁布、抹灰布、拖把布、餐布、餐巾、熨烫毡、洗涤布等。 • 汽车用有车厢衬垫、地毯背衬、门内饰板面料、门内饰板衬垫、挡泥板、后舱盖板饰面、座椅、车顶、防滑垫、泡沫增强材料、油过滤器、空气及其它过滤器、车用人造革背衬、隔音隔热材料等。

第十章非织造产品开发与测试§10-4 非织造产品开发 • 工业及军事用有涂层布、过滤材料、半导体抛光材料、擦布、洁净房服装、空调过滤材料、军用布、防弹材料、研磨材料、电缆绝缘布、增强塑料、胶带、防护服、吸收用材料、润滑垫、防火布、包装材料、运输带、展示毡、造纸毛毯、噪声吸收毡等。 • 服装及装饰领域有衬布、服装和手套保暖用、胸罩和肩垫、手袋、鞋材、箱包材料等。 • 学校、办公用有书籍封面、信封、标签、软磁盘衬、毛巾、擦布等。

第十章非织造产品开发与测试§10-4 非织造产品开发 • 休闲、旅行用有睡袋、防雨布、帐篷、人造革、行李箱、航空椅头枕套、枕套等。 • 建筑用有绝缘布、屋顶及瓦片基材、吸音密封材料、房屋保暖包覆材料、管道包扎材料等。 • 土工合成材料有沥青路基布、公路铁路路基布、土壤稳固材料、排水材料、堤坝防护、河岸防护、人工草坪、防沉积及侵蚀控制材料、池塘衬垫等。

第十章非织造产品开发与测试§10-4 非织造产品开发一、医卫非织造材料 (1)医用卫生产品的特性：医用卫材的主要性能要求是无毒，即不会引起发热，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，如应有一定的拉伸强力、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)。 (2)医用卫生材料包括：妇女卫生巾、婴儿与成人尿片的包覆布、手术衣、隔离服、保护服、医院病床用品、医疗用材料(绷带、药棉、纱布、手术衣、橡皮膏基布、伤口软垫、止血棉、人造血管、心脏修补材料等)、血液过滤材料、口罩、面罩、帽子等。

第十章非织造产品开发与测试§10-4 非织造产品开发一、医卫非织造材料 (3)常用原料：聚丙烯、聚酯、粘胶材料、漂白棉、木浆纤维、甲壳质纤维及其它新型纤维(具有抗菌、杀菌效果)。保证质量的重要因素是油剂：既能使梳理顺利进行，又须保证成品的使用性和生态性。生产抗菌等特效纤维的生产商代表：日本三菱人造丝公司、帝人公司、东华大学、英国考陶尔兹公司。 (4)常用成网方法：干法梳理成网、杂乱成网、湿法成网和纺丝成网等。 (5)加固方法：热轧、水刺等。

第十章非织造产品开发与测试§10-4 非织造产品开发 (6)主要产品 • 尿片、卫生巾包覆用非织造材料除了上述的共性外，要求柔软。其主要作用是：将液体很快传递给吸收层，通过吸收层的吸附，阻止液体沾湿躯体，从而使皮肤保持干燥。由于包覆层具有特殊的透水性能，故能起到单向阀门的作用。相应的吸收层采用较厚的非织造布，如纤维素填料、纤维束以及所谓超级吸收材料(SAP)－如接枝纤维素和淀粉、改性的聚丙烯酸酯等。

第十章非织造产品开发与测试§10-4 非织造产品开发超吸收树脂粉(SAP) • 可吸收自重几十倍到上百倍的液体，而且在承压情况下，液体不会渗出。1961年，美国农业部北方研究所开始研制，1966年，首次发表该种高分子材料的性能。 • 种类：羧甲基纤维素(CMC)，聚丙烯酸盐，丙烯酰胺共聚物，淀粉接枝丙烯酸盐，聚环氧乙烷，PVA与丙烯酸盐嵌段共聚物等。 • 生产公司： Herculs, National Starch, Dow Chemical, Grain Processing, Hoechst, UCC(联合碳业)，三洋化成，制铁化学，住友化学，花卫石碱等。国内有中科院兰州化学物理研究所，中科院北京化学研究所，新疆化学研究所等。

第十章非织造产品开发与测试§10-4 非织造产品开发超吸收树脂粉(SAP)

第十章非织造产品开发与测试§10-4 非织造产品开发婴儿尿片结构对比液体液体导流层吸收核心传统结构带导流层结构

第十章非织造产品开发与测试§10-4 非织造产品开发婴儿尿片结构试验

第十章非织造产品开发与测试§10-4 非织造产品开发 • 保护服等保护隔离服由罩衫、帽套、鞋套以及面罩组成。通常使用的是复合材料，如用聚酯或聚丙烯纺丝成网非织造布与薄膜或其它非织造布复合材料，或采用水刺法、粘合法非织造布。目前广泛使用聚乙烯闪纺法非织造布及SMS或SMMS复合非织造布。 • 口罩、面罩有模压成型、折叠等类型。近年来，主要采用熔喷非织造布，纤维直径从1~10微米，纤网具有不同纤度的梯度。面密度为10~100g/m2。为了吸附有毒气体或有异味气体，常用活性炭作为吸附材料，效果好。

第十章非织造产品开发与测试§10-4 非织造产品开发 • 湿面巾等将非织造布在水、消毒剂与清香剂的溶液中浸泡，然后加以密封。材料要求耐磨，防止纤维脱落。 • 橡皮膏、包扎布、绷带等医用材料目前用水刺加工较为普遍。需要具有一定的强度。

第十章非织造产品开发与测试§10-4 非织造产品开发 • 人造皮肤其原料为甲壳质纤维，采用针刺或水刺非织造工艺制成。其具有适应人体细胞的表面，刺激皮肤细胞生长，保持其有效分裂的能力。由于壳聚糖对人体皮下脂肪的粘着性强，多孔性的非织造材料易与细胞组织相互交融，致使人体皮肤能正常生成。海藻纤维还可以和渗出的体液相互作用生成的钠钙海藻胶，具有亲水性、透氧性、抗菌性，有利于新组织的生成。

第十章非织造产品开发与测试§10-4 非织造产品开发 • 揩布原料为粘胶、聚酯、复合超细纤维等，采用水刺法、针刺法、热熔法或化学粘合法等工艺制成。近年来，浆粕气流成网—水刺或木浆复合水刺产品在揩布上的应用越来越广泛。功能性非织造揩布如精密仪器揩尘布和吸湿吸尘拖把布、杀菌揩布、擦镜布、揩亮干布、汽车光亮揩布等。

第十章 非织造产品开发与测试