PET/PA6雙組分纖維紡粘水刺非織造布生產技術

侯翠芳

PET/PA6雙組分纖維紡粘水刺非織造布是一種將復合纖維、紡粘及水刺技術結合而生產出的新型產品。本文論述了該產品的結構及性能特點,并通過產品測試結果對該技術進行了分析。

Bicomponent spunbond - spunlace process is a technology which integrates spunbond, hydroentangling and component fiber production. Based on testing, this article analyzed the characteristics of the technology and performance of its product.

1紡粘、水刺技術的特點

PET/PA6雙組分纖維紡粘水刺非織造布又稱雙組分復合紡粘加水刺非織造布,是國際上一種較新的非織造布生產技術。據報道,我國目前只有 1 條生產線投產。紡粘技術和水刺技術是非織造布生產中的兩種不同技術,其產品特點與風格迥異。紡粘法生產的產品屬長絲纖網結構,具有良好的力學性能,強度高,布面硬挺,手感和均勻性較差。水刺技術是將短纖維梳理成網,再經高壓水流纏結,水刺產品柔軟、吸水性好、強力低。紡粘+水刺技術是將這兩種技術結合。

雙組分纖維是以PET/PA為原料的 16 瓣橘瓣形纖維,高壓水流將其裂離成單纖纖度為 0.05 ～ 0.13 D的超細纖維,纖維互相纏結,最終獲得超細纖維非織造布。產品結合了復合纖維、紡粘、水刺技術的優點,具有強力高、手感柔軟等優異性能。目前,雙組分纖維紡粘水刺非織造布已成為國內外非織造布市場極具發展潛力的新產品之一。

2雙組分纖維紡粘水刺非織造布生產工藝

圖 1 為雙組分纖維紡粘水刺非織造布的生產工藝 流程。

其典型工藝為:

切片輸送及干燥(切片輸送及結晶、干燥)→ 螺桿擠壓 → 熔體過濾→ 紡絲機 → 冷卻牽伸 → 接收成網 → 水刺纏結 → 烘燥 → 卷繞。

首先將高聚物切片分別經輸送、干燥后送入螺桿擠壓機,經擠壓熔融、熔體過濾器過濾后進入熔體管道、紡絲箱體;在紡絲箱體內,熔體經計量泵定量送入紡絲組件中進行紡絲;熔體由噴絲板孔呈細流噴出,熔體細流經含一定溫度的側吹風進行冷卻,通過管式牽伸器完成高速牽伸后,在擺片的左右擺動和成網簾前進的雙重力的作用下,纖維以S形軌跡均勻地鋪置在成網機上形成纖網;由成網機輸出的纖網經預加濕后進入水刺區,在高壓水流的作用下纖維開纖并纏結在一起,不僅改善了產品的物理性能和手感,而且增加了產品的平整度和均勻度;最后濕纖網經烘燥裝置烘干,蒸發大部分水分,進入到卷繞機中切邊、卷繞成卷,形成超細纖維紡粘水刺非織造布。

3實驗與結果

3.1實驗材料

本實驗采用江西吉安化纖公司生產的PET/PA6雙組分纖維紡粘水刺非織造布,其中PET切片由江蘇儀征生產;PA6切片由德國BASF(巴斯夫)公司生產。

1#樣品:PET/PA6雙組分纖維紡粘水刺非織造布,克重為 100 g/m2,PET/PA6(70/30);

2#樣品:PET/PA6雙組分纖維紡粘水刺非織造布,克重為90 g/m2,PET/PA6(70/30)。

3.2實驗結果及分析

3.2.1截面形態

利用DXS – 10A掃描電子顯微鏡觀察不同階段復合纖維的截面形態,如圖 2 所示。

由圖 2 可以看出,復合長絲的橘瓣形截面主要是在水刺工序中得到了充分的開纖細化,在牽伸過程中也有少量裂離。

3.2.2厚度

測試儀器為YG141型織物厚度儀。由實驗數據分析得出:試樣越厚,均勻度越好;在測得平均厚度時,還應考慮厚度的離散系數,CV值決定了試樣其他性能的均勻度。

3.2.3透氣性

測試儀器為YG461D型數字式織物透氣量儀(參照GB/T 5453 — 1997),選取 4 個不同的位置進行測試,結果如圖 3 所示。

由圖 3 可知,試樣的克重小則氣流垂直通過試樣的速率高,透氣性好,但透氣率不均勻;如織物厚度及密度較大,則透氣率相對較低,但相對均勻。

3.2.4強伸性

使用YG065型多功能強力機(參照GB 3923.1 — 1997)對試樣進行強力測試,結果顯示:PET/PA6雙組分纖維紡粘水刺非織造布的克重與斷裂強力及伸長率成正比。

3.2.5吸水性

利用YG871L型毛細管效應測定儀(FZ/T01071《紡織品毛細管效應試驗方法》)對試樣進行吸水性測試,發現吸水性能與克重成正比,且吸水高度隨時間延長而增高。

3.2.6彎曲性能

采用LLY – 01型織物電子硬挺度儀(參照GB/T 18318 — 2001),結果顯示:試樣手感柔軟,彎曲長度和彎曲剛度較低,且彎曲性能(柔軟度)隨克重的提高而降低。

3.2.7過濾性能

采用GB6166 — 85鈉焰法測試,實驗塵的平均粒徑為 0.3 μm。理論認為非織造布單纖越細,過濾性能越好。但測試結果顯示試樣的過濾效率并不高,且克重較小的2#試樣低于1#試樣。分析原因主要有兩個:一是均勻度不高,尤其是克重較小時纖網中纖維分布不勻;二是雙組分纖維的裂離不夠充分,單纖細度還不夠小。

4結論

(1)PET/PA6雙組分纖維紡粘水刺非織造布具有超細纖維的空間結構,橘瓣形雙組分纖維經裂離后賦予產品柔軟、細膩的手感。纖維比表面積增大,產品呈現出較高的透氣性、吸水性和舒適性。

(2)雙組分纖維紡粘水刺非織造布是通過長絲紡絲成網,與普通的水刺非織造布相比具有更高的強力。

(3)從理論上分析,雙組分纖維紡粘水刺非織造布應具有更小的單纖細度,可提高其過濾性能,但試驗數據顯示產品的過濾效率并不高。過濾效率不高將影響產品的防螨性能,在一定程度上限制了其在功能性產品領域的應用,因此還需在工藝方面進行進一步調整改進。

(4)通過試驗分析可以認定PET/PA6雙組分纖維紡粘水刺非織造布除了應用在革基布、擦拭布領域外,通過提高均勻度和轉移印花等改進或加工后,在醫療衛生、裝飾、服裝等方面也有較廣泛的應用前景。