本作品主要是通過水刺加固工藝虛擬仿真實驗系統(tǒng)對水刺加固工藝過程進(jìn)行全流程的演示和講解，借助該系統(tǒng)將水刺加固工藝中抽象的原理用多媒體手段實現(xiàn)形化,、可視化的特點，對纖維開松,、梳理,、鋪網(wǎng)、水刺加固,、后整理,、烘燥、卷繞等工藝過程,、關(guān)鍵設(shè)備及其參數(shù)調(diào)節(jié)進(jìn)行科普講解,，廣泛利用和宣傳水刺加固工藝虛擬仿真實驗系統(tǒng)的同時，激發(fā)學(xué)生對《非織造原理》課程的學(xué)習(xí)興趣,，提升學(xué)生的實踐能力和綜合素養(yǎng),，為培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型工程技術(shù)人才提供幫助。

二,、創(chuàng)意說明

水刺加固工藝虛擬仿真實驗系統(tǒng)圍繞水刺布的生產(chǎn)過程,，從關(guān)鍵裝置部件結(jié)構(gòu)和運行過程,、水刺加固工藝原理以及關(guān)鍵設(shè)備和關(guān)鍵工藝參數(shù)的優(yōu)化等方面對水刺非織造布的生產(chǎn)全過程進(jìn)行虛擬仿真,，使學(xué)生能夠在虛擬的水刺生產(chǎn)車間漫游瀏覽，直觀觀看從原料喂入到最終產(chǎn)品卷繞的整個水刺生產(chǎn)線,，參與高性能水刺布的設(shè)計與性能分析工作,。

項目將虛擬教學(xué)與實體教學(xué)相結(jié)合、虛擬對象與實體對象相結(jié)合,，虛擬技術(shù)與現(xiàn)實技術(shù)相結(jié)合,，形成“專業(yè)知識-綜合訓(xùn)練-研究創(chuàng)新”為主線的多元化,、立體化、開放式,、虛實結(jié)合的教學(xué)體系,。

三、創(chuàng)作目的和方法

1.工作原理及機構(gòu)運行特征,，能夠運用專業(yè)知識用于紡織工程的過程設(shè)計,、控制、優(yōu)化和改進(jìn),；

2.掌握水刺非織造產(chǎn)品加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)及其主要工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)方法,，理解鋪網(wǎng)工藝、水刺壓力對水刺非織造布性能和結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律,，能夠現(xiàn)代工具設(shè)計,、表達(dá)紡織復(fù)雜工程問題；

3.掌握水刺非織造布水處理循環(huán)系統(tǒng)的工作流程,，理解水處理循環(huán)系統(tǒng)的工作原理,，對水處理技術(shù)問題能夠理解、分析,、歸納和總結(jié),，適應(yīng)非織造技術(shù)發(fā)展的要求。

四,、科學(xué)原理及方法

水刺加固工藝是利用高壓水經(jīng)過水刺頭中的水針板所形成的微細(xì)高壓水針射流,，對托網(wǎng)簾或轉(zhuǎn)鼓上運動的纖網(wǎng)進(jìn)行連續(xù)噴射。在水針射流的直接沖擊力,、反射水流的作用力和真空抽吸氣流的多重作用下,，纖網(wǎng)中的纖維產(chǎn)生立移、穿插而相互纏結(jié)抱合,，從而使纖網(wǎng)得到加固的非織造加固工藝,。

本實驗中模擬短纖維水刺加固工藝全流程，即纖維經(jīng)過,、水刺,、烘燥及后整理，最終形成非織造布,，主要知識點包括：

1.成網(wǎng)工藝,。本實驗中模擬短纖維水刺加固工藝全流程，即纖維經(jīng)過開松,、混合,、梳理、鋪網(wǎng),、水刺,、烘燥及后整理,，最終形成非織造布。其中梳理和鋪網(wǎng)是水刺加固工藝前道工序中最重要的工藝流程,，也是影響針刺工藝參數(shù)選擇的重要因素,。本實驗針對棉纖維非織造產(chǎn)品，合理選擇梳理設(shè)備,，了解梳理機構(gòu),。同時根據(jù)四簾式鋪網(wǎng)工藝特點，實現(xiàn)對纖網(wǎng)鋪層工藝的理解及設(shè)計,。

2.水刺加固設(shè)備,。水刺加固系統(tǒng)中的機械設(shè)備主要由水刺頭、高壓水泵,、輸網(wǎng)簾（托網(wǎng)簾）或水刺轉(zhuǎn)鼓,、真空脫水箱、水過濾裝置與水循環(huán)裝置,、傳動系統(tǒng)及控制系統(tǒng)等組成,。其中水刺頭是水刺加固工藝中產(chǎn)生高速水射流的關(guān)鍵部件。一般由過濾裝置,、均流裝置,、密封裝置、噴水板和外殼等組成,。

3.水刺工藝原理,。經(jīng)預(yù)濕的纖網(wǎng)進(jìn)入水刺區(qū)后，經(jīng)多股微細(xì)水射流的垂直作用,，使纖網(wǎng)中一部分表層纖維發(fā)生位移,，包括向纖網(wǎng)反面的垂直運動，當(dāng)水射流穿透纖網(wǎng)后,，受到托網(wǎng)簾或轉(zhuǎn)鼓的反彈作用,，以不同的方位散射到纖網(wǎng)的反面。在水射流直接沖擊和反彈的雙重作用下,，纖網(wǎng)中的纖維發(fā)生位移,、穿插、纏結(jié),、抱合,，形成無數(shù)個柔性纏結(jié)點，從而使纖網(wǎng)得到加固,。

4.水過濾與循環(huán)系統(tǒng),。水刺加固工藝每小時需用循環(huán)工藝水150～200m3,，為了節(jié)約用水,，減少生產(chǎn)成本,，須將其中95%的水經(jīng)過濾、除雜,、殺菌處理后循環(huán)使用,。本實驗中采用平網(wǎng)水刺加固，系統(tǒng)中每個水刺頭采用獨立的脫水箱進(jìn)行脫水,，脫水箱與汽水分離器相連,，內(nèi)部的真空度由與汽水分離器相連的風(fēng)機形成。過濾系統(tǒng)采用三級過濾體系,，對回收水進(jìn)行處理,。

5.烘燥。水刺加固后,，可采用抽吸裝置和脫水輾壓榨脫除水刺非織造材料中的大部分水,，然后采用烘燥機烘干水刺非織造材料。本實驗中采用熱風(fēng)穿透式烘燥烘干方式,。