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超细纤维无纺布厂家探讨桔瓣型双组分纺黏水刺超纤技术的工艺原理及其应用前景

发布日期:2020年06月05日 关注次数:

“十一五”期间,我国纺黏法非织造行业取得了快速发展,根据中国产业用纺织品行业协会统计数据,2009年全国纺熔行业生产能力已达1576.8kt,实际总产量达到1089.7kt,占全世界 纺熔总产量的48% ,稳居世界第一位” 。但是多年来我国纺黏行业大都为粗放型发展模式,品种同质单一,销售低价走量,抗风险能力差,市场竞争激烈。当前国外相当一部分企业在集中发展高档非织造布,特别是13本、美国和西欧,这些企业以高品质、高效率和高附加值产品为目标。据海关统计,近年来我国非织造卷材的进口平均价格超过了出口平均价格的2倍,这在一定程度上说 明了我国非织造技术与发达国家的差距 。在即将实施的国家“十二五”规划中,我国纺黏法行业亟须转变增长方式,从单纯的数量增长转变为质量、品种和经济效益的增长,向双组分、多功能、差别化方向发展,适应市场对产品性能逐步提高的需求。

1、桔瓣型双组分纺黏水刺超纤技术

1.1 超细纤维

超细纤维属于差别化纤维中技术含量较高的 品种之一,13本的钟纺、可乐丽等公司率先在20世纪60年代采用复合纺丝技术研制成功。目前国际上对超细纤维尚无统一的定义,美国PET委 员会认为纤维细度0.3dtex~1.0dtex为超细纤 维,意大利则将0.5dtex以下的纤维称为超细纤维,而日本则把单丝线密度低于0.55 dtex的纤维 定义为超细纤维,这个定义也逐渐被人们所接 受 。超细纤维有很多普通纤维所没有的优良特性,其直径小,纤维的比表面积大,弯曲刚度低,手感特别柔软,因而采用这种纤维制成的非织造 布,其手感、覆盖性、蓬松性和保暖性等有明显提高,属于高性能、高附加值产品 。

1.2 超细纤维非织造布的加工方法 超细纤维非织造布的加工方法目前主要有静 电纺丝法、熔喷法及复合纤维与开纤相结合的方 法。静电纺丝法虽然能够使纤维达到纳米级, 但其生产效率很低,并且加工过程中挥发性溶剂回收困难,易对人体和环境造成危害,目前还很难进行工业化生产。而熔喷法非织造布的机械性能 差,通常需要与其他材料进行复合才能使用,这就在很大程度上限制了它的应用。利用复合纤维结合开纤技术生产超细纤维非织造布目前主要采用 的是海岛型短纤维经开松梳理成网后通过针刺加固成非织造布,再利用碱液或甲苯、二甲苯等有机溶剂将“海”组分溶去,而成为超细纤维非织造 布 。这种工艺广泛应用于超细纤维革基布的生产中,但目前还面临着生产成本较高,能耗大, 易造成环境污染等一系列的问题和挑战。

1.3 桔瓣型双组分纺黏水刺技术及其优势

桔瓣型纤维是用两种在化学结构上完全不同、彼此互不相容的聚合物通过共轭纺丝法制得的一种裂离型复合纤维,两种聚合物组分在纤维 截面中呈桔瓣状交替配置。这两种聚合物虽然是热力学不相容体系,但在纺丝过程中由于分子的布朗运动导致在两相界面形成过渡层,这种过渡 层一般很小,只有零点几纳米到几纳米,在外力作 用下非常容易在两聚合物界面问发生开纤裂离而成为超细纤维。桔瓣型纤维目前主要有8瓣、16瓣、32瓣等几种类型,桔瓣型纤维(8瓣)开纤前 和开纤后的状态如图1所示。


超细纤维无纺布厂家探讨桔瓣型双组分纺黏水刺超纤技术的工艺原理及其应用前景

桔瓣型双组分纺黏水刺是一种生产超细纤维非织造布的新型工艺,它将桔瓣型复合纺丝技术、纺黏技术和水刺技术结合在一起,利用双组分纺 黏工艺纺制出桔瓣型长丝并铺置成纤维网,再利用高压水流的冲击作用使纤网中双组分长丝裂离成超细纤维,同时使其相互缠结加固而成为超细纤维非织造布,长丝分离后纤维线密度可达到0.056dtex~0.167dtex,其工艺流程如图2所示 。


超细纤维无纺布厂家探讨桔瓣型双组分纺黏水刺超纤技术的工艺原理及其应用前景

采用海岛型复合纤维结合减量工艺制备超细纤维非织造布的优点是纤维更细,其线密度可达到0.00011dtex ,是目前桔瓣型双组分纺黏水 刺工艺无法达到的。但与海岛型超纤维结合减量处理的工艺相比,桔瓣型双组分纺黏水刺技术具有以下优势。

(1)工艺流程更短。海岛型超细纤维非织造布的生产包括海岛型短纤的制备、非织造布加工、溶去"海"组分这三大工序,而桔瓣型双组分纺黏 水刺技术则只需将桔瓣型长丝直接铺置成纤维网,通过水刺技术可同时对纤网进行开纤与加固, 不必再对纤维进行切断、上油、开松、梳理、溶出等 处理。

(2)海岛型超细纤维非织造布的生产速度受到梳理成网工序的限制,生产速度较低,而枯瓣型 双组分纺黏非织造布采用纺丝成网,生产速度要 快得多。

(3)海岛超细纤维制革在溶去“海”组分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,因此还必须配备复杂的污水处理设备,而 纺黏水刺超细纤维非织造布则基本没有环境污染问题,无需加装污水处理设施,运行成本低,经济 效益更高。

(4)海岛型超细纤维革基布的生产需要溶去“海”组分,制成率较低,而桔瓣型纺黏水刺工艺 则不存在这个问题,制成率几乎可达100% ,节约 原料。

(5)桔瓣型双组分纺黏水刺产品由长丝构成,其强力要比一般短纤超细纤维非织造布高出 许多,具有突出的抗撕裂性能,而且耐磨性好,使 用过程中不容易掉屑。

2、产品的特点、应用领域及当前的发展状况

桔瓣型双组分纺黏水刺非织造布是一种新型超细纤维长丝非织造产品,它融合了纺黏、水刺和 超细纤维非织造材料的特点,具有独特的性能。 首先,长丝结构赋予了其突出的机械性能,其强力要比普通的短纤产品高出许多,并且在使用过程 中长丝纤维更不容易从产品中掉落出来;其次水 刺作用柔和,加工过程无污染,产品结构紧凑,手感柔软、蓬松,透气性好,大大改善了传统纺黏热 压产品手感发硬等弊端;更为重要的是其超细纤 维的组成赋予了产品更优越的悬垂性、柔软性和覆盖性等性能。由于这些突出的特点,使得这种 产品具有十分广阔的用途,其主要的应用领域如 下。

(1)高档合成革基布。传统合成革以全棉或棉涤机织布或针织布作为基布,其产品弹性差、表面风格不理想,只能生产中低档次的产品;用针刺 布、水刺布作为基布的合成革产品虽然具有一定仿真皮效果,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。而桔瓣型双组 分纺黏水刺非织造布不仅具有三维致密结构,而且其纤维具有与真皮胶原纤维中的原纤维相近的纤度,采用这种材料作为革基布得到的合成革产 品无论在内部结构还是在外观手感和性能上都可以达到酷似真皮的效果,具有柔软、透气、富有弹性、穿着舒适等特点。

(2)擦拭布。由于其纤维细,桔瓣型双组分纺黏水刺布在擦拭过程中与擦拭面接触的纤维根 数多,接触的面积大,能够轻易擦除灰尘等污物。 而且这种产品还具有良好的吸水吸油性,手感柔软,使用过程中不发生掉屑,可反复洗涤,完全可以应用于光学镜头、镀膜/树脂镜片、高档家具、电器、汽车、珠宝首饰等的擦拭领域。

(3)床上用品。桔瓣型双组分纺黏水刺布产品不仅具有独特的舒适性、透气性和柔软性,而且 其超细纤维紧密缠结的结构还赋予了这种产品天 然的防螨性能,非常适合加工成被褥等床上用品。

(4)印刷媒介。由于突出的机械性能和良好的织物悬垂性,再加上其质轻、抗皱的特点,桔瓣 型双组分纺黏水刺布可用作室内或室外的海报、 广告、墙布等印刷媒介,通过直接印花、转移印花、喷墨印花等方式都能够获得良好的印刷效果。

(5)窗帘。用桔瓣型双组分纺黏水刺布加工成的窗帘不仅可以具有突出的遮阴、防紫外线、吸 声等效果,还能够进行各种印刷、染色、涂层等整 理,以获得良好的装饰效果。

(6)其他领域。除上述领域外,桔瓣型双组分纺黏水刺产品还可应用于医用卫生、工业包装、 汽车吸声、过滤材料等领域,其他一些传统的纺黏 产品和水刺产品也可以用这种新型的非织造材料进行替代。

桔瓣型双组分纺黏水刺技术在国外已有了成功的先例,德国Freudenberg公司1999年开始开 发出其桔瓣型双组分纺黏水刺产品“Evolon”, 2004年在美国非织造布展览会上,该公司展出了 “Evolon”众多的新产品,其生产的一种擦拭产品 售价就高达1O欧元/kg,是其他类型非织造擦拭产品售价的好几倍。此外,荷兰的Phoenix、韩国Baiksan、国内的吉安三江等公司近年来也相继利 用这种技术开发出了相关产品。

3、结语

桔瓣型双组分纺黏水刺是一种生产超细纤维非织造布的新型工艺,具有工艺流程短、生产速度快、无污染、制成率高、成本低等特点。其产品具有强力高、抗撕裂性及耐磨性好、使用过程中不容易掉屑等优点。在革基布、擦拭布、床上用品、装饰布、印刷媒介等领域有着广阔的应用前景。桔瓣型双组分纺黏水刺技术作为一种先进的非织造加工工艺,代表着当今世界非织造技术发展的一 个重要方向。虽然我国非织造布产量已经位居世界第一,但产品主要集中在中低档上,大部分高档产品仍然需要进口。桔瓣型双组分纺黏水刺技术的开发有利于推动我国非织造行业的进步和转变增长方式,从而摆脱依靠价格竞争的不利局面,对我国非织造行业的发展具有重要意义。


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