Groz-Beckert:“另類纖維”制備非織造布

全球化的不斷發展和世界人口的持續增長使人們對紡織品和纖維的需求量日益增加。由于石油和某些礦物型天然原料的儲存量有限，因此，人們對新的可再生能源和可持續原料的需求更加迫切。

化學纖維在紡織工業中的大規模應用，使世界各地海洋中的塑料垃圾和塑料微粒增多。據估計，全球每年投放到海洋的塑料廢品約為480～1 270萬t。因對化學纖維廢棄物的不當處理，15%～31%的塑料垃圾分解為非常小的塑料微粒。

基于此，一些企業正在首次深入研究廢棄纖維的處理問題，并嘗試利用回收的廢舊材料生產新的紡織產品。如由聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)或聚酯(PET)制成的漁網，便是對廢棄物進行特殊加工并提取出纖維后，重新制備的紡織品。也有部分企業使用其他行業(如食品)產品的生產廢料制備新的紡織材料。優化紡織工藝和產品創新都將有助于更好地實現紡織纖維的可持續發展。

1 香蕉纖維或非織造椰棕墊

香蕉纖維來源于香蕉。香蕉纖維并不是香蕉果實的纖維，而是來自蕉桿。因香蕉植株每年只結一次果，因此完成香蕉收割后需將蕉桿砍掉。制備香蕉纖維時，首先切開蕉桿，單層平鋪，在機器中去除其中的液體部分，然后通過加工分離出香蕉纖維束。最后，將香蕉纖維束懸掛并晾干。

香蕉纖維除了用于制造服裝面料、茶包和日元紙幣以外，還可進一步加工為非織造布墊，也可用于制備土工織物，如防腐布或防草布。

椰殼纖維因具有耐濕性，適用于制造防腐材料，也可用于園藝和景觀領域。椰殼由外果皮、約8 cm厚的纖維層、堅硬的內果皮、白核(即椰肉)和核中的椰汁組成。纖維層質量約占椰子總質量的30%～35%。椰殼纖維由短纖維和最長達30 cm的纖維束組成。這種纖維束可通過一種機械處理，加工成單根纖維。采用非織造技術加工的椰棕墊可用于隔熱裝備，也可以用作床墊和地毯底布，或作為增強材料用于制造天然纖維增強塑料(NFRP)。椰殼纖維還可用于加工汽車內飾品。采用針刺法制備天然纖維墊的工藝如表1所示。

表1 針刺法制備天然纖維墊

2 龍舌蘭纖維用于汽車制造

汽車制造商福特公司非常重視全球的可持續發展和資源問題。福特與龍舌蘭酒生產商Jose Cuervo合作，研究開發將龍舌蘭纖維用于汽車內飾或輕量部件的技術。

龍舌蘭纖維常被稱作西沙爾麻或劍麻，是制造龍舌蘭酒的副產品，可以從切割下來的龍舌蘭葉中獲取。龍舌蘭葉的纖維比例約為5%，通過一種類似獲取香蕉纖維的機械處理，可從龍舌蘭的葉肉中分離出纖維。除了應用在汽車領域外，龍舌蘭纖維與香蕉纖維和椰殼纖維類似，也可用作非織造布墊和土工材料的生產。

3 菠蘿纖維制作人造革

菠蘿纖維來源于食品業的廢料。與獲取龍舌蘭纖維相似，收獲菠蘿時也要將其植株的葉子割下，從中分離出纖維。菠蘿葉的葉肉較少，含有的纖維比例較高，易于獲取。歐洲一家企業已證實，在某種程度上，菠蘿纖維可取代聚酯(PET)或聚酰胺(PA)纖維，用于生產人造革基布。菠蘿纖維經多次針刺黏合，能制成非織造布。然后，對這種非織造布進行涂層和化學處理，將其制成人造革。這種不含動物毛皮的皮革材料可用于加工鞋、服裝和飾件，也可用于制作家具、汽車飾件等裝飾品。

4 纖維和刺針的協調配合

天然纖維的橫截面各不相同，給針刺加工帶來了一定難度。這意味著要使用錐形或不同倒鉤尺寸的刺針，以確保加工的穩定性并減少針頭斷針率，提高非織造布的使用壽命。尤其是對椰殼纖維這類易磨損的天然纖維，刺針的選用非常重要。

格羅茨-貝克特的Gebecon刺針如圖1所示。該刺針的結構特點是錐形的工作部位以及直達針桿的整個錐形區域，該刺針的穿刺力較小，同時能夠減少針刺機的負荷。此外，細窄的針尖能夠減小成品的針刺孔，可明顯改善成品的外觀品質。與中間較細的標準刺針相比，Gebecon刺針在負荷測試中表現出更高的韌性，這一改進的動態特點可抵抗最大負荷，從而減小斷針風險。同時，模量高、抗彎強度均勻的特點使刺針不易發生變形，可實現更高的刺針運行速度。

圖1 制備非織造布用Gebecon刺針

為滿足最終產品的要求，各工序的協調配合在生產過程中不可或缺。在這個過程中，選擇匹配的刺針至關重要。且合適的刺針能延長自身的使用壽命并確保企業實現良好的生產經濟效益。

由天然纖維制成的非織造布的面密度約為500～3 000 g/m2。對于這類厚重針刺產品，選用雙排刺針很重要。為減少機器入口區刺針的損壞，第一排可以采用更短的刺針(3 inch)，短刺針穩定性高，可避免加工過程中其他干擾問題的出現。

Gebecon為注冊商標