水刺非織造布厚度影響因素分析

王遠富,馬騰飛,雍園園,劉雙營

(山東省永信非織造材料有限公司，山東 濟南 250200)

水刺非織造布厚度直接影響到后續加工產品的厚度，特別是在包裝材料尺寸確定后的濕巾產品，厚度的輕微變化甚至影響包裝質量及外觀效果，同時對成本控制帶來影響，因此合理控制水刺非織造布的厚度是穩定產品質量的關鍵指標之一。

水刺非織造布的厚度主要取決于布中纖維的纏結程度、面密度、彈性，而這與纖維的形狀、細度、卷曲、回彈性以及生產過程中梳理成網狀態、水刺纏結、生產牽伸、軋壓定型、分切包裝等因素有關。一般情況下，原料配比不同，厚度就不一樣。同一情況下，滌綸厚度高于粘膠厚度。梳理成網方式不同，成網纖維排列不同，厚度也不相同。水刺纏結越緊密，牽伸率越大，軋壓定型壓力越大、分切纏繞越緊密，厚度越薄。厚度調整是一個前后協調的系統過程，需根據棉網質量、布面強力、厚度情況等內外質量要求綜合調整，才能事半功倍，既滿足布面質量，又滿足厚度要求。本文對水刺非織造布的厚度影響因素進行探究，為相關工作提供參考。

1 試驗部分

1.1 試樣

為便于數據的對比，所取試樣為克重45 g/m2，六種原料配比、不同梳理成網方式、不同水刺纏結程度、不同牽伸、脫水方式等情況下的水刺非織造布。

1.2 厚度性能測試

采用YG141D型數字臺式織物厚度儀，選用壓腳面積為2000 mm2，砝碼400 cN，在同一幅寬布幅上取10個位置測試試樣的厚度，取其平均值。

2 結果與討論

2.1 不同原料配比對水刺非織造布的影響

一般水刺非織造布混紡的主要原料是粘膠纖維和滌綸纖維。從表1看出，對于面密度相同，配比不同的平紋水刺非織造布試樣，其厚度隨著滌綸含量的降低而變薄。

表1 不同原料配比試樣厚度測試結果

纖維原料特性是影響水刺非織造布厚度的因素之一，纖維特性主要包括卷曲度、線密度、長度、吸濕性、摩擦系數、橫截面形狀等。一般來說，纖維卷曲度大，則纖維間抱合力大，纖維成網時不宜產生破洞，均勻度好，手感柔軟，彈性好，產品偏厚[1]。粘膠纖維易纏結，相對較板挺，滌綸卷曲度好，相對較蓬松。因此，在面密度和其他工藝相同的情況下，粘膠含量越高，纏結效果越好，手感板挺，厚度越薄；反之，滌綸含量越高，手感蓬松，厚度越厚。此外，因原料廠家的生產工藝不同，在同一水刺生產工藝下，厚度也存在差異，因此，原料的選用對厚度的穩定性也有一定影響。

2.2 梳理工藝對水刺非織造布厚度的影響

梳理工序是將開松混合好的纖維梳理成纖維網。其作用是將纖維梳理成單纖狀態，并將原料中的各種纖維再次充分混合均勻。從表2看出，對于面密度相同，配比為60%滌綸40%粘膠的平紋水刺非織造布試樣，其厚度隨著雜亂比的降低而變薄。

表2 不同雜亂比試樣厚度測試結果

道夫和凝聚輥雜亂比越大，纖維由道夫向凝聚輥轉移時聚集程度越大，纖維縱橫向排列越紊亂，厚度越厚，反之亦然。實際生產過程中，除了考慮成布厚度外，主錫林、道夫、凝聚輥速度應根據棉網情況進行適當調整，避免因過度梳理造成纖維斷裂導致成布強力降低或因梳理不充分造成棉網云斑、布面棉結等問題。

2.3 水刺工藝對水刺非織造布厚度的影響

2.3.1水刺壓力

水刺非織造布的水刺頭壓力配置一般是由低到高再到低，以保證纖維網纏結良好，布面均勻，不起毛，厚度穩定。一般是通過降低或提高水刺頭壓力的方法調整產品的厚度，但要根據布面情況適當調整，壓力過大布面易打爛，壓力過小布面易起毛，當壓力達到一定值時厚度不再發生變化。調整平紋和網孔產品的方法一樣，通過整體加大壓力，使產品變得板挺，厚度變薄，反之整體降低壓力，使產品變得蓬松，厚度變厚。如圖1所示，對于面密度相同，配比為60%滌綸40%粘膠的平紋水刺非織造布試樣，其厚度變化隨著水刺頭壓力的增加有變薄趨勢，但薄到一定程度就不再隨壓力的增加發生變化。

圖1 增加水刺頭壓力對平紋試樣厚度影響

對于調整提花產品的厚度，由于其要重點突出花紋的凹凸手感，與平紋和網孔產品的水刺壓力設置調整不同，一般通過降低1號、2號輥筒上水刺頭壓力，同時提高提花輥筒上水刺頭壓力的方法提高產品厚度。如表3所示，提花水刺非織造布試樣厚度隨著不同水刺頭壓力的變化而變化，厚度越厚，提花凹凸感越明顯，花型越清晰。

表3 不同水刺頭壓力下提花試樣厚度測試結果

2.3.2脫水方式

為減少進入烘干機前濕布的含水率，降低烘干機消耗，通常采用負壓脫水、軋車脫水兩種方式。軋車壓力設置的大小對厚度有一定的影響，如圖2所示，對于面密度相同，配比為60%滌綸40%粘膠的平紋水刺非織造布試樣，其厚度變化隨著軋車壓力的增加有變薄趨勢，但薄到一定程度就不再隨壓力的增加發生變化。

負壓脫水的負壓大小對厚度也有一定影響，一般負壓抽吸越大，厚度越薄，反之亦然，但厚度波動范圍有限。兩種脫水方式比較發現，經負壓脫水試樣纖維相對蓬松，厚度厚；軋車脫水試樣纖維排列緊密，厚度薄，如表4所示。

圖2 不同軋車壓力下試樣厚度測試結果

表4 不同脫水方式試樣厚度測試結果

2.3.3水質

水刺非織造布主要用高壓水針機械加固纏結布面，水質的好壞影響整個產品質量，一般水質較差時，水濁度增加，水針板易堵塞，高壓水針流速和能量減弱，影響纏結效果，布面松軟，強力低，產品厚度厚；水質好，布面厚度就能符合質量要求。確保循環水水質質量，定期更換清潔水針板，是保證產品厚度穩定的關鍵。

2.3.4布面網型

水刺非織造布一般常見的有平紋、網孔、提花產品，不同網型和花紋產品厚度也不一樣。同配比同面密度時，一般提花產品厚度最厚，網孔產品次之，平紋產品厚度最薄。提花產品與平紋產品相比，其凸凹的花紋使其厚度比平紋產品厚；網孔產品與平紋產品相比，由于產品上有網眼，使其單位面積纖維聚集數量增加，厚度相對增加，如表5所示。

表5 不同布面網型試樣厚度測試結果

2.4 生產牽伸率對厚度的影響

調整生產牽伸率是調整厚度最常用的方法之一，在保證落布幅寬符合要求的前提下，通過調整各轉動部位的速度差，將梳理成型的棉網進一步牽伸開或者聚集，從而達到調整厚度的目的。一般牽伸越大，棉網被拉扯延伸，厚度變薄，反之亦然，如表6所示。

表6 不同牽伸率試樣厚度測試結果

2.5 其他工序對厚度的影響

落布工序通過調整落布機壓臂壓力及張力控制器進行張力調整，壓力、張力越大牽伸越大，產品卷繞得越緊，厚度相對薄，反之亦然；退卷分切工序通過調整分切機壓輥壓力、浮輥張力、主副輪速差進行張力調整，張力越大牽伸越大，厚度相對薄，反之亦然；包裝工序通過調整纏繞膜牽伸倍數調整包裝張力，一般采用順著產品出卷的方向纏繞，產品卷得緊一些，厚度相對變薄。

3 結論

水刺非織造布的厚度隨粘膠含量的增加而逐漸變薄，不同原料廠家因原料生產工藝的不同，后續在使用過程中厚度也存在差異。

梳理成網方面在確保棉網質量優良的情況下，通過調整主錫林、道夫速度調整厚度，一般主錫林、道夫速度越快，厚度越厚；對于平紋、網孔產品，隨著水刺頭壓力的增加而變薄，但薄到一定程度就不再隨壓力的增加發生變化；對于提花產品，一般通過降低1號、2號輥筒上水刺頭壓力，同時提高提花輥筒上水刺頭壓力的方法提高產品厚度。不同的網型，厚度也存在差異，一般提花厚度大于網孔，平紋最薄；脫水方式不同，厚度也有差異，一般負壓脫水厚度厚；在保證落布幅寬符合的前提下，生產牽伸率越大，厚度越薄；分切過程中的張力大小以及包裝纏膜的松緊對厚度也有一定影響。

影響厚度因素還有很多，如人為因素、工藝專件選型(針布型號、鎳網透氣率等)、測試方法、產品回潮率、車間溫濕度等。總之，雖影響因素有很多，調整方法也有很多，需根據實際生產經驗，快、精、準地找到調整方法。各種方法相結合，才能做到厚度符合客戶要求，批與批厚度相一致。