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1、双组分纺粘水刺非织造布的生产与应用 A p p l i c a t i o no fS p u n b o n d s p u n l a c eP r o c e s so nN o n w o v e n sc o m p o s e d o fB i c o m p o n e n tM i c r o f i l a m e n t s 一双组分纤维的划分 双组分纤维是指一条纤维内含 有两种不同的成分，例如一根单丝内 既有P P ，还有P E T 或P A 。现在还出现 了多组分纤维，即一根单丝中有3 种 或3 种以上的成分。 相比于单组分的纺粘非织造布， 双组分是一种特殊产品，它的许
2、多优 点是单组分无法比拟和实现的，如： ( 1 ) 双组分纤维手感比较柔软，( 2 ) 纤维的纤度能达到单组分纤维的几十 分之一，或几百、几千分之一t ( 3 ) 双 组分纤维中的低熔点成分，能使纺粘 的热粘合温度大大降低，并易于后加 工；( 4 ) 双组分纤维的纺粘非织造布 由于纤度很小，因而质地紧密、强力 高、吸湿性和吸尘性强、染色性能好； ( 5 ) 双组分超纤纺粘非织造布是一 种高级材料，可用于高级合成革基布、 高级揩布、高级精密滤材及服装、被 服等，用途广泛，( 6 ) 双组分纺粘非 织造布的品质和档次高于单组分纺粘 非织造布，因此其价格较高。 在各种双组分纤维( 图1 ) 中，能
3、制成超细纤维的，只有裂片型、海岛 型和条纹型3 种，现在工业上使用的 只有裂片型( 又称桔瓣型) 和海岛型 2 种。目前，我国化纤行业超细纤维长 丝的产量较大，约2 0 万3 0 万t a ， 而非织造布行业也开始生产海岛型和 桔瓣型短纤非织造布。 桔瓣型双组分纤维有1 6 瓣、3 2 瓣不等，经外力冲击后分裂成为超细 纤维，分裂之后的纤维纤度约为0 0 5 0 1 8D 。桔瓣型分为实心桔瓣和空 心桔瓣两类。实心桔瓣的纤维不能全 各种双组分纤维 皮芯型 并列型 2 0 8 0 偏芯型三叶形导电型 5 0 1 5 02 0 8 0 混合纤度混合粘度三叶形或其他导电型 多叶型加工 超细 三吐丝一
4、 士呈垄 一 裂片型海岛型条纹型 图1 双组分纤维的类型 纺织导报C h i n aT e x t i l eL e a d e r 2 0 0 9N o 5 文郭合信 新闻链接 3 月2 5 日，中国纺织工业协会组 织相关专家在江西省吉安市对我国 第一条“双组分超细纤维纺粘水刺 无纺布”生产线进行了鉴定。鉴定会 上，与会专家一致肯定这项技术是 “国内首创，世界领先”具有里程 碑式的意义。 据介绍，这项工程由中国产业 用纺织品行业协会纺粘法非织造 布分会、广州市纺熔非织连布技术 咨询有限公司牵头，大连华纶公司 提供纺粘部分的设备和技术，三江 超纤无纺布公司自己设计制造了水 刺部分的全部设备，经
5、历1 年多时 间，顺利建成投产。该技术将中空 桔瓣P E T P A 6 ( 1 6 瓣) 复合纺丝直 接成网技术，双吸风多段式摆丝成 网技术、水刺加固与开纤一次完成 技术进行高度集成，具有工艺流程 短，开纤后单纤超细( 可逸0 0 7 5 D ) ，产品强力高，纵横向强力比均 衡、工艺技术先进，纺丝性能稳定 等特占。 这种非织遣布用途广泛，可用 作高级合成革基布，此外还可用于 生产高级揩布、高级过滤材料等。 如进行印花，还可成为色彩鲜艳的 花布，用于加工被服与各种休闲服 装等，用量甚大。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.
6、PDFWatermarkR to remove the watermark 部裂开，截面呈“米”字形，各瓣还连 结在一起，只有空心( 中空) 桔瓣纤 维才能全面裂开，成为超细纤维( 图 2 ) 。 图2中空裂片型双组分纤维 二、纺粘水刺超纤非织造 布的生产及优势 双组分超细纤维纺粘水刺非织 造布的原料为P E T 切片与P A 6 切片，一 般P E T 的含量为5 0 7 0 ，P A 6 含 量为3 0 5 0 ，经过特制的纺粘 设备纺丝与拉伸铺网，再进行水刺法 固结与开纤，成为超细纤维水刺布， 其生产流程如图3 所示。 这种产品的工艺流程为：先将 P E T 与P A 的切片分剐置于两个
7、不同的 干燥塔中，烘干，而后进入不同的螺 杆挤压机中熔融，之后分别进入熔体 过滤器中，将熔体内的杂质过滤干净， 再分别由各自的计量泵按工艺要求进 行计量输送到纺丝箱体中，由组件分 配板各分成8 股细流，组合成( 8 + 8 ) 股细流进入喷丝孔中，喷出形成纤维 网层，进入水刺机后，经多道高压水 刺使纤网固结成布，并将原纤开裂成 1 6 根单丝，成为超细纤维，经烘干和 卷取后成品出厂( 图4 ) 。 该生产方法的关键在于纺丝组 件，它是由3 片组件组合而成的，呈 中空桔瓣状，将P E T 熔体和P A 6 熔体 均分成了8 等份，而后汇合在同一个 喷丝孔中喷出，两个成分既不能熔化 成一体，又不能
8、相互分离。喷丝形成 长丝后即进行冷吹风，然后进行高达 50 0 0r n m i n 的气流拉伸，在铺网机上 形成有一定厚度的纤维网层后输送到 水刺机上进行固结和开纤，此时水刺 压力的大小与分布是关键。开纤后， 纤维的纤度取决于喷丝拉伸后纤维的 纤度。 这种生产方法具有很多优点， 图3 桔瓣型双组分超细纤维纺粘水刺非织遣布的生产示意国 纺织导报C h i n aT e x t i l eL e a d e r 2 0 0 9N o ，5 P E T 熔体过滤器1P A 6 熔体过滤器 P E T 计量泵l P A 6 计量泵 i 中空桔鬻形组件双组分纺丝箱赜丝 圄4 桔瓣型双组分超细纤维纺粘水
9、刺 非织造布的工艺流程 如：纺粘纤维的固结采用水刺法而不 再使用热轧法，热轧法是纤维网用热 轧辊轧成布，属于平面二维式固结， 因而产品手感发硬，悬垂性较差；而 水刺固结是一种立体三维形式，且经 过多次高压水反复穿刺后，产品手感 柔软，悬垂性能好，强力高，质量优 异。另外，桔瓣型纤网用水刺固结后会 更加均匀，且非织造布的质地更加紧 密。 目前我国的超纤合成革工厂使用 的超纤基布基本都为海岛型的超纤非 织造布。与双组分超细纺粘水刺非织 造布相比，海岛型超纤非织造布的优 点是：纤维更细，且可以发展到6 4 0 岛和l0 0 0 岛，这是秸瓣型目前无法 比拟的。目前大多数中空桔瓣型纤维 的纤度只能达到
10、0 12 5D 。但桔瓣型长 丝非织造布也有其优势，主要包括以 下几个方面。 ( 1 ) 桔瓣型长丝非织造布的强 力一般比短纤非织造布高出1 3 左 右。 ( 2 ) 海岛型超纤非织造布的工 艺流程较长，般包括五大工序，即 纺丝、针刺非织造布生产：P U 涂层、溶 4 1 雾 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 去“海”组分、皮革后整理，而桔瓣长 丝制革则只包括纺粘水刺工序、P U 涂 层和皮革整理三大工序。 ( 3 ) 海岛超纤制革在溶去“海” 组分
11、时需使用烧碱及其他化学品以及 大量的水，易造成环境污染，因此还 必须配备一套污水处理设备，而纺粘 水刺超纤非织布则基本没有环境污染 问题，无需加装污水处理装置。 ( 4 ) 海岛纤维中的“海”和“岛” 组分约各占5 0 ，因此其制成率仅 为5 0 ，而桔瓣型纺粘水刺非织造布 则不存在这个问题，制成率几乎可达 1 0 0 。 三纺粘水刺超纤非织造 布的用途与市场 纺粘水刺超纤非织造布是一种 高级材料，用途广泛，主要用于高档 揩布，高级合成革基布、高精密度过 滤材料及服装等领域。 1 优质揩布 由于纺粘水刺超纤非织造布的 纤维很细，只及棉纤维的1 十分之一， 因而比表面积大、毛细管多、吸附能 力特
12、强，可吸附比本身重1 0 倍的细 微灰尘颗粒及各种液体。由于产品由 长丝组成，因此不存在掉屑问题，十 分适用于高精密领域的微电子产品、 光学产品、精密仪器、汽车等领域。表 l 比较了几种不同类型揩布的吸液性 能。 2 优质超纤革基布 我国是世界上合成革产量最大的 国家之一，它经历了4 次技术更新，主 要集中在革基布领域。 ( 1 ) 第一代合成革采用全棉或棉 涤的机织布或针织布，这种合成革尺 寸稳定，透气性好，但弹性较差，表面 风格不理想，目前作为中低档产品还 在大量使用。 揩布种类 单面磨毛机织布 双面磨毛机织布 无尘布 一般超纤非织造布 纺粘水刺超纤非织造布 表1几种不同类型揩布的吸液性能
13、比较 重量面积吸水速度吸水率吸油率掉屑擦拭 ( g ) ( c m 2 )Is ( )( )情况效果 0 4 12 51 12 4 I2 8 5不掉好 0 6 62 52 32 8 33 3 6 不掉一般 0 ，3 42 51 72 3 82 8 5 掉较好 0 2 82 554 9 25 5 0 严重好 0 2 52 536 1 67 7 2 不掉很好 ( 2 ) 第二代合成革采用涤纶或混 纺的经编针织布作基布，弹性较好，但 容易露出纱线底面，仿真效果受到影 响。 ( 3 ) 第三代合成革采用常规的 非织造布，如针刺布、水刺布等作为 基布，这种合成革产品的剥离强度和 耐折度均有提高，也不会露
14、出机织 布，有一定的仿真皮效果，但纤维较 粗，基布结构的密度较低，还不能完 全满足高档产品的要求。 ( 4 ) 第四代合成革采用超细纤 维作基布制成了高仿真皮、高密度、高 性能的合成革，具有很好的回弹性和 柔软性，是目前合成革工业技术发展 的主要方向。 超细纤维有长丝与短纤之分，且 纺粘超细长丝制成的非织造布强力要 比超细短纤的水刺非织造布高出很 多，如表2 所示。 目前全国有上千条合成革生产 线，年产合成革能力达1 2 0 万1 5 0 7 Y t ，一般年产量达15 0 0t 的纺粘水 刺超纤非织造布仅能供应一条合成革 生产线，因此需求量很大。 3 精密过滤材料 纺粘水刺超纤非织造布特别适
15、 用于气体或液体过滤，可用于化工、 制药，医疗、食品、娱乐场所等的空气 或液体过滤器。图5 和表3 显示了其 形态和过滤性能。另外，由于其隔音 性强，因此在汽车、地毯、建筑等领域 有很大的应用前途。 纺织导报C h i n aT e x t i l eL e a d e r 2 0 0 9N o 5 表2超细短纤水刺非织造布与纺粘水刺 超纤非织造布的性能比较 项目 靠篓薹雾算篓妻型票 克重( g ，m 2 ) 8 08 0 纵向拉力( N ) 2 8 24 3 8 横向拉力( N ) 1 9 72 5 0 纵向伸长( ) 3 13 5 横向伸长( J 7 27 4 纵向撕裂强度( N )1 9
16、 4 7 横向撕裂强度( N )2 65 1 图5 纺粘水刺超纤过滤材料与一般过滤 材料的形态比较 表3 纺粘水刺超纤精密过滤材料的 物理性能 型号 阻力( P a ) 容尘量( g ，m 2 S J G L 一1 7 0 一S2 4 0 1 0 0 过滤效率( ) I 之0 5 皿J厚度( m m l 9 8 4 2 0 7 5 4 床上用品与服装材料 纺粘水刺超纤非织造布强力较 大，手感柔软，悬垂性、吸湿透气性皆 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark
17、 _ _ _ _ 茁“止i i l J 非戮适投木I N 。n w o V e nT e c h n o 。g y 良，且易染色，经印花或染色后，可用 作床上用品或服装材料。用它制成的 高级仿麂皮材料可加工成各式外套， 印花之后舒适美观耐用，打破j 传统 非织造布只能做内衬、里衬的界限， 将为非织造布开拓一个全新的应用领 域。 除上述用途外，这种非织造布还 可用作书写用布、绘画用布、窗帘、台 布、汽车顶棚布、妇女护垫、美容面膜 等。现阶段我国年产服装数十亿件， 销往世界各地，但超细纤维非织造布 的服装还十分稀少，如果能将这一市 场打开，其用量将不可估量。 四、结语 纺粘水刺超纤非织造布是一个
18、江西吉安市三江超纤无纺有限公司用纺粘水刺超纤非织造布制成的印花布和休闲服 很有前途的行业，其生产成本相对于 普通超纤非织造布要低很多，且有利 于环保。目前这种产品在国际上的售 价约为l 万欧元t ，经济效益十分可 编后语 观，这样算来，一条纺粘水刺超纤非 织造布生产线的经济效益比1 0 条普 通纺粘生产线还要强，是一个很好的 发展方向。 目前，我国超细纤维产品的加工和后整理技术还不十分成熟，有的技术问题一时还无法解决。譬如，由于 超细纤维太细，纤维的透光性好，使得纤维不易深染。虽然通过使用高浓度的染料可染出较深的颜色，但色牢 度较差。超细纤维的深染性和染色牢度已成为其产品研制和开发中的瓶颈，极
19、大地制约了超细纤维非织造布 的发展。这就需要国内超细纤维的上下游生产企业能携起手来，共同努力突破超细纤维及其产品在制造，加工 和深加工中遇到的难题。 水刺技术在超细纤维领域中的应用是目前水刺非织造技术的研究热点，在一定程度上代表了当今非织造 技术的一个发展方向，国际上很多非织造材料商都在该领域投入了相当大的技术和资金支持。我国的非织造布 行业也必须加快技术创新和产业升级，加大研发投入，尽快解决和完善生产中的设备、技术、原料、人才后整 理等问题，在激烈的国际竞争中争得一席之地和更多的话语权。皿 专家档案 郭合信，男，1 9 2 8 年生，高级工程师，现任中国产业用纺织品行业协会高级顾问，中国产业用纺织品行业协会纺粘法非织 遣布分会名誉会长； 陈吉吉，男，1 9 6 3 - , 年- i ，高级工程师，现任欣龙控股( 集团) 股份有限公司生产技术总裁、国家非织遣材料工程技术研究 中心主任，直从事非织造技术和产品研发及质量管理等工作。 纺织导报C h i n aT e x t i l eL e a d e r 2 0 0 9N o 5 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark