紡粘水刺復合非織造布的發展概況

倪冰選 焦曉寧 (天津工業大學紡織學院，天津，300160)

紡粘水刺復合非織造布的發展概況

倪冰選 焦曉寧 (天津工業大學紡織學院，天津，300160)

概述了紡粘技術的發展歷史和工藝流程，介紹了紡粘水刺復合非織造布的優越性能、工藝流程及產品用途。復合技術是開發非織造布新產品的有效方法，其中紡粘成網與水刺固結就是一種強強聯合，利用紡粘和水刺工藝兩者的優點，可以生產出性能優越、高附加值的高檔非織造布。紡粘水刺非織造布的優越性能及廣泛用途決定了其將具有非常廣闊的市場前景，其中紡粘水刺超細纖維非織造布是目前非織造布工業發展的最新亮點。

紡粘水刺復合非織造布，超細纖維，工藝，應用

紡粘技術是DuPont和Freudenberg兩大公司于20世紀50年代末和60年代初分別在美國和歐洲同時開發和工業化的［1］。隨著非織造布工業的發展，紡粘技術已成為世界公認的一種領先的非織造技術。傳統紡粘非織造布采用的加固方式主要有針刺法和熱軋黏合法等，工藝雖然成熟，但是由于本身產品特點的局限性，用途得不到擴展，難以加工出高性能、高附加值的高檔非織造布。水刺技術是20世紀70年代中期由美國DuPont公司和Chicopee公司開發成功的。水刺作為一種固網技術，多應用于短纖梳理成網非織造布。

過去，水刺加固工藝由于設備結構的限制，相對于紡粘工藝其生產速度較低，無法將兩種工藝結合起來。目前，隨著水刺設備生產速度的提高，兩種工藝的結合有了現實的意義。紡粘法是化纖技術與非織造技術結合最緊密的成功典范，產品具有強度高、品種多的特點，但手感和纖維均勻度較差;而水刺非織造布則具有手感柔軟、強度高、吸濕性和懸垂性好、不含化學黏合劑和衛生可靠等特點。紡粘和水刺工藝的結合無疑是完美的，目前國際上實力較強的公司都在研究該復合工藝，并已有產品面市［2］。在2008年舉辦的中國產業用紡織品和非織造布展覽會上，由我國自行研制的一種雙組分紡粘水刺超細纖維非織造布受到與會國內外專家的廣泛關注。

1 紡粘技術

紡粘法利用化纖紡絲的方法，將高聚物熔融、紡絲、牽伸，然后鋪疊成網，再經針刺和熱定型加固成非織造布。我國于1986年開始引進紡粘法生產技術和設備，“七五”期間首次研制出紡粘非織造布生產線，經過不斷的摸索和實踐，國產設備水平逐步提高。

1.1 紡粘法工藝流程

紡粘法基本工藝流程為:

切片→干燥→螺桿擠壓機熔融→過濾→紡絲→冷卻→氣流牽伸→分絲鋪網→纖網加固

1.2 傳統紡粘法纖網加固技術

纖網加固是紡粘法最后一道工序，通過加固使纖網具有一定的物理機械性能，以滿足產品實際應用要求，傳統紡粘非織造布的加固主要有以下幾種工藝［3］:

(1)針刺加固。針刺加固是目前紡粘非織造布比較常用的加固方法，如對較厚的紡絲纖網，采用針刺加固是一種理想的方法。

(2)熱黏合加固。利用某些纖維的熱塑性(如滌綸)，對纖網進行熱軋或熱熔黏合加固，也是使用較多的一種方法，尤其是對薄型纖網進行熱軋較為常見。

(3)自身黏合加固。如以聚酰胺66為原料紡絲得到纖網后，采用鹽酸水溶液來處理纖網，使纖網自身黏合，因為鹽酸與酰胺基團形成鹽酸復合物，使長鏈之間的氫鍵受到破壞，形成纖維之間的黏合作用，該加固方式應用并不多。

2 紡粘水刺復合非織造布

2.1 紡粘水刺復合技術的優點

紡粘水刺復合技術的優點主要有以下幾方面:

(1)紡粘成網和水刺纏結的生產速度可達500 m/min以上，工作寬度可達7 m，有利于提高產量和加工寬幅產品，降低生產成本;

(2)水力纏結不會損傷纖維，有利于提高產品強力;

(3)可按設計產品的性能要求加工多層復合非織造布;

(4)不需要化學黏合劑，衛生可靠，對加工醫療和衛生用品尤為有利;

(5)不用熱軋形成加固點或加固區，因而產品更柔軟;

(6)紡粘水刺復合有利于開發新產品，如果采用可導致纖維卷曲的雙組分紡粘長絲，可生產蓬松性和手感更好的產品;

(7)工藝適應面廣，能夠用于紡粘成網的纖維均可水刺固結，滌綸、丙綸、錦綸、氨綸等普通型和異形纖維以及雙組分纖維均可加工［4］。

2.2 紡粘水刺非織造布工藝流程

紡粘水刺非織造布工藝流程為(圖1):

切片→干燥→螺桿擠壓機熔融→過濾→紡絲→冷卻→氣流牽伸→成網→預濕→水刺→預烘→干燥→卷繞

2.3 紡粘水刺超細纖維非織造布

圖1 紡粘水刺非織造布生產工藝流程

當用可分裂的共軛纖維(如橘瓣型纖維)加工紡粘水刺超細纖維非織造布時，水刺不僅起到加固纖網的作用，而且能使纖維原纖化，可獲得線密度低至0.01 dtex的超細長絲［5］。對于低面密度產品，由于超細纖維可使纖維相互纏結量增多，盡管面密度低，但拉伸強力高。紡粘水刺超細纖維非織造布是非織造布發展的最新亮點，如Freudenberg公司的Evolon就屬此類產品，該類非織造布被越來越多地用于加工服裝、人造革基布和特殊用途的擦拭布等。

2.4 水刺纏結多層復合非織造布

為了提高產品綜合性能，擴大產品用途，滿足應用要求，可采用水刺技術對多個纖網進行復合加固。目前主要有紡粘纖網和木漿氣流成網纖網復合經水刺固結、紡粘纖網和梳理纖網復合經水刺纏結的產品，該類多層復合產品是未來市場上具有發展潛力的產品。紡粘纖網還可與熔噴纖網水刺復合，如水刺纏結的SMS(紡粘/熔噴/紡粘)產品或SMM(紡粘/熔噴/熔噴)產品等。

3 紡粘水刺非織造布的應用

紡粘水刺技術可以生產面密度10～600 g/m2的非織造布。紡粘水刺非織造布兼具紡粘非織造布與水刺非織造布的優點，產品強力高，手感和柔軟性更接近于紡織品，因此具有非常廣泛的用途，可應用于高檔擦拭布、服裝襯布、高級合成革基布、醫療衛生和個人護理用品、絕緣材料、高精密過濾材料和服裝等各個領域。

3.1 高檔擦拭布

紡粘水刺超細纖維非織造布生產過程中不添加任何化學藥劑，除污快而徹底，是一種十分理想的擦拭材料［2］。作為高檔擦拭布，由于纖維特別細，比表面積大，毛細管多，因此吸附能力特別強，可以吸附本身質量10倍的細微灰塵顆粒。產品由長絲組成，不存在掉纖維屑的問題，十分適合用作高精密儀器擦拭布，如微電子產品、光學產品、精密儀器及眼鏡、電視熒屏、手機、光碟、電腦、汽車等的擦拭，不會損傷被擦物件的表面，也不會留下任何細微的痕跡。

紡粘水刺超細纖維非織造布是制作高檔擦鏡布的良好材料，超細纖維越細，與鏡片表面接觸的纖維根數就越多，接觸的面積也就越大，一根纖維未能去除的灰塵，會被一根接著一根的其他纖維刮去，宛如多枚刀刃的剃須刀，具有多重刮去效果。擦拭布超細纖維之間的孔隙具有“泵”的效果，在擦拭時可使灰塵吸入超細纖維間的孔隙［2］。

3.2 服裝用布

紡粘水刺非織造布具有作為服裝用布的兩個特點:一是具有較高的強力、抗撕裂性能和尺寸穩定性;二是具有同傳統紡織品一樣柔軟的手感、不起球和漂亮的外觀。與紡粘纖網熱軋黏合非織造布相比，紡粘水刺纏結工藝可以大大改變非織造布僵硬的手感。紡粘水刺非織造布可作為高級仿麂皮外衣面料，印花之后可制作各種外衣，舒適、美觀、耐用，從而打破了非織造布只能做內襯、里襯的限制。紡粘水刺非織造布本身具有的特點使其在工作服、防護服、休閑裝和運動裝等服裝面料中具有很好的應用前景。

3.3 衛生產品

采用紡粘長絲纖網與木漿纖網水刺復合制成的三明治結構非織造布［6］，由于木漿短纖維的價格較便宜，因此成本較低。使用纖維素纖維能保證復合產品具有良好的耐磨性和吸液性，三層復合非織造布還具有不掉屑、不起球和不積灰塵等優點。該類非織造布適合制成衛生產品。

3.4 高級合成革基布

紡粘水刺超細纖維非織造布由于其纖維特別細、強力高、均勻性好、柔軟并且透氣，貌似皮革，大幅提高了合成革的表面品質，可作為各種各樣高級合成革的基布。我國每年生產合成革約130萬t，基布用量非常大，同時現在合成革工業正在向高仿真、高質量水平發展，需要大量的超細纖維基布，紡粘水刺超細纖維非織造布作為合成革基布具有無可比擬的優勢。

3.5 精密過濾材料

紡粘水刺超細纖維非織造布的強力高，纖維特別細，結構緊密，孔隙小，吸附能力強，并且可采用能耐酸堿、耐高溫的原料，因此特別適合用于空氣與液體過濾的過濾材料，如用于化工、食品、光學、制藥工業等的空氣或液體過濾器［7］。

3.6 其他應用

紡粘水刺非織造布可用于其他領域，如加工成汽車隔音材料、地毯、頂篷材料、包裝材料、床上用品和窗簾用布等產品。

4 國內外紡粘水刺產品發展情況

在美國，工業用擦拭布一般是用聚丙烯紡粘纖網與木漿短纖維通過水刺加固復合在一起制成的非織造布，水刺工藝可以把較短的木漿纖維均勻緊密地纏結在紡粘長絲周圍，使其既具強度又具吸收能力。日本市場上也有用類似工藝生產的非織造布作為嬰兒預濕揩布基材。

Fleissner公司的AquaJet-Spunlace水刺生產線被越來越多地應用于固結紡粘纖網。作為水刺設備的領先供應商，Fleissner公司與多家紡粘機械制造商合作。

在2004年美國非織造布展覽會上，德國Freudenberg公司展出了Evolon紡粘水刺超細纖維非織造布新產品。這種超細纖維構成的非織造布采用紡粘成網法，使用16瓣裂片型噴絲板，水刺固結。水刺不僅起固結纖網作用，還起到開纖作用，實現了開纖和固結在一道工序中完成。Evolon產品被認為是Freudenberg公司在非織造布工業中的一個具有里程碑意義的最新創造。Evolon非織造布可以制成運動服、工作服、鞋里襯、遮陽紡織品、汽車用布、高級合成革基布、床單和高檔擦拭布等。

2008年中國產業用紡織品和非織造布展覽會展出了我國自行研制的一種雙組分紡粘水刺超細纖維非織造布，這是由建于江西三江集團的我國首條擁有自主知識產權的紡粘水刺超細纖維非織造布生產線生產的，年生產能力可達2 000 t。由該生產線產出的紡粘水刺超細非織造布，其橘瓣型開纖度完全可以控制，纖維線密度為0.17 dtex，幅寬1.8 m，纖維成分為滌綸70%、錦綸30%雙組分，其縱、橫向強力高達300～400 N，特別是撕裂強度可達30～60 N，完全可以滿足高級合成革基布的要求。

5 結語

當紡粘和水刺兩大領先工藝結合在一起時，將會產生新一代高品質的非織造布產品。紡粘水刺超細纖維非織造布生產線代表了世界非織造布技術發展的一個全新方向，在世界上僅有極少數發達國家可以生產。我國自行研制的紡粘水刺超細纖維非織造布生產線的成功標志著我國非織造布技術又登上了一個新的臺階，達到世界先進水平。

隨著紡粘水刺非織造布新產品的開發應用，特別是紡粘水刺復合產品的進一步開發，水刺纏結紡粘非織造布將在未來的非織造布市場中占據重要的地位。

［1］ 郭秉臣.非織造布學［M］.北京:中國紡織出版社，2002:456-459.

［2］ 朱遠勝.紡粘/水刺電子無塵擦拭布的開發［J］.上海紡織科技，2004，32(1):42-43.

［3］ 馬建偉，畢克魯，郭秉臣，等.非織造布實用教程［M］.北京:中國紡織出版社，1994:172-175.

［4］ 魏敏，李明文.關于紡粘成網水刺固結非織造布新技術的探討［J］.紡織機械，2005(2):15-18.

［5］ 康桂田，劉自范.雙組分紡粘水刺技術的開發與研究［J］.紡織機械，2006(3):18-19.

［6］ 饒劍輝，靳向煜，張靜峰.紡粘水刺與漿粕復合非織造布的性能初探［J］.非織造布，2005，13(1):16-18.

［7］ 郭合信.非織造布工業發展的最新亮點——紡粘/水刺超細纖維非織造布［J］.非織造布，2008，16(5):3-7.

The development of spunbond-spunlaced composite nonwovens

Ni Bingxuan，Jiao Xiaoning (School of Textiles，Tianjin Polytechnic University)

The development history and process of spunbonding technology were introduced briefly.The superior performances，technological process and applications of spunbond-spunlaced composite nonwovens was emphasized particularly.Composite technology is a effective method to develop new nonwoven product.Advantages of spunbond and spunlaced technique with strong union，could be utilized to produce highgrade nonwoven products which have excellent performances and high additional value，its superior performances and broad applications determined that it would have a very wide market prospect.The super-fine fiber spunbond-spunlaced nonwovens is the newest highlight in the nonwoven industry at present.

spunbond-spunlaced composite nonwovens，super-fine fiber，technology，apllication

TS174.8

A

1004－7093(2010)01－0001－04

2009－06－24

倪冰選，男，1983年生，在讀碩士研究生。主要研究方向為功能性非織造材料。