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超細纖維無紡布廠家探討桔瓣型雙組分紡黏水刺超纖技術的工藝原理及其應用前景

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“十一五”期間,我國紡黏法非織造行業取得了快速發展,根據中國產業用紡織品行業協會統計數據,2009年全國紡熔行業生產能力已達1576.8kt,實際總產量達到1089.7kt,占全世界 紡熔總產量的48% ,穩居世界***一位” 。但是多年來我國紡黏行業大都為粗放型發展模式,品種同質單一,銷售低價走量,抗風險能力差,市場競爭激烈。當前國外相當一部分企業在集中發展***非織造布,特別是13本、美國和西歐,這些企業以***、***率和高附加值產品為目標。據海關統計,近年來我國非織造卷材的進口平均價格超過了出口平均價格的2倍,這在一定程度上說 明了我國非織造技術與發達國家的差距 。在即將實施的國家“十二五”規劃中,我國紡黏法行業亟須轉變增長方式,從單純的數量增長轉變為質量、品種和經濟效益的增長,向雙組分、多功能、差別化方向發展,適應市場對產品性能逐步提高的需求。

1、桔瓣型雙組分紡黏水刺超纖技術

1.1 超細纖維

超細纖維屬于差別化纖維中技術含量較高的 品種之一,13本的鐘紡、可樂麗等公司***在20世紀60年代采用復合紡絲技術研制成功。目前國際上對超細纖維尚無統一的定義,美國PET委 員會認為纖維細度0.3dtex~1.0dtex為超細纖 維,意大利則將0.5dtex以下的纖維稱為超細纖維,而日本則把單絲線密度低于0.55 dtex的纖維 定義為超細纖維,這個定義也逐漸被人們所接 受 。超細纖維有很多普通纖維所沒有的優良特性,其直徑小,纖維的比表面積大,彎曲剛度低,手感特別柔軟,因而采用這種纖維制成的非織造 布,其手感、覆蓋性、蓬松性和保暖性等有明顯提高,屬于高性能、高附加值產品 。

1.2 超細纖維非織造布的加工方法 超細纖維非織造布的加工方法目前主要有靜 電紡絲法、熔噴法及復合纖維與開纖相結合的方 法。靜電紡絲法雖然能夠使纖維達到納米級, 但其生產效率很低,并且加工過程中揮發性溶劑回收困難,易對人體和環境造成危害,目前還很難進行工業化生產。而熔噴法非織造布的機械性能 差,通常需要與其他材料進行復合才能使用,這就在很大程度上限制了它的應用。利用復合纖維結合開纖技術生產超細纖維非織造布目前主要采用 的是海島型短纖維經開松梳理成網后通過針刺加固成非織造布,再利用堿液或甲苯、二甲苯等***溶劑將“海”組分溶去,而成為超細纖維非織造 布 。這種工藝廣泛應用于超細纖維革基布的生產中,但目前還面臨著生產成本較高,能耗大, 易造成環境污染等一系列的問題和挑戰。

1.3 桔瓣型雙組分紡黏水刺技術及其優勢

桔瓣型纖維是用兩種在化學結構上完全不同、彼此互不相容的聚合物通過共軛紡絲法制得的一種裂離型復合纖維,兩種聚合物組分在纖維 截面中呈桔瓣狀交替配置。這兩種聚合物雖然是熱力學不相容體系,但在紡絲過程中由于分子的布朗運動導致在兩相界面形成過渡層,這種過渡 層一般很小,只有零點幾納米到幾納米,在外力作 用下非常容易在兩聚合物界面問發生開纖裂離而成為超細纖維。桔瓣型纖維目前主要有8瓣、16瓣、32瓣等幾種類型,桔瓣型纖維(8瓣)開纖前 和開纖后的狀態如圖1所示。


超細纖維無紡布廠家探討桔瓣型雙組分紡黏水刺超纖技術的工藝原理及其應用前景

桔瓣型雙組分紡黏水刺是一種生產超細纖維非織造布的新型工藝,它將桔瓣型復合紡絲技術、紡黏技術和水刺技術結合在一起,利用雙組分紡 黏工藝紡制出桔瓣型長絲并鋪置成纖維網,再利用高壓水流的沖擊作用使纖網中雙組分長絲裂離成超細纖維,同時使其相互纏結加固而成為超細纖維非織造布,長絲分離后纖維線密度可達到0.056dtex~0.167dtex,其工藝流程如圖2所示 。


超細纖維無紡布廠家探討桔瓣型雙組分紡黏水刺超纖技術的工藝原理及其應用前景

采用海島型復合纖維結合減量工藝制備超細纖維非織造布的優點是纖維更細,其線密度可達到0.00011dtex ,是目前桔瓣型雙組分紡黏水 刺工藝無法達到的。但與海島型超纖維結合減量處理的工藝相比,桔瓣型雙組分紡黏水刺技術具有以下優勢。

(1)工藝流程更短。海島型超細纖維非織造布的生產包括海島型短纖的制備、非織造布加工、溶去"海"組分這三大工序,而桔瓣型雙組分紡黏 水刺技術則只需將桔瓣型長絲直接鋪置成纖維網,通過水刺技術可同時對纖網進行開纖與加固, 不必再對纖維進行切斷、上油、開松、梳理、溶出等 處理。

(2)海島型超細纖維非織造布的生產速度受到梳理成網工序的限制,生產速度較低,而枯瓣型 雙組分紡黏非織造布采用紡絲成網,生產速度要 快得多。

(3)海島超細纖維制革在溶去“海”組分時需使用燒堿及其他化學品以及大量的水,易造成環 境污染,因此還必須配備復雜的污水處理設備,而 紡黏水刺超細纖維非織造布則基本沒有環境污染問題,無需加裝污水處理設施,運行成本低,經濟 效益更高。

(4)海島型超細纖維革基布的生產需要溶去“海”組分,制成率較低,而桔瓣型紡黏水刺工藝 則不存在這個問題,制成率幾乎可達100% ,節約 原料。

(5)桔瓣型雙組分紡黏水刺產品由長絲構成,其***要比一般短纖超細纖維非織造布高出 許多,具有突出的抗撕裂性能,而且耐磨性好,使 用過程中不容易掉屑。

2、產品的特點、應用領域及當前的發展狀況

桔瓣型雙組分紡黏水刺非織造布是一種新型超細纖維長絲非織造產品,它融合了紡黏、水刺和 超細纖維非織造材料的特點,具有***的性能。 首先,長絲結構賦予了其突出的機械性能,其***要比普通的短纖產品高出許多,并且在使用過程 中長絲纖維更不容易從產品中掉落出來;其次水 刺作用柔和,加工過程無污染,產品結構緊湊,手感柔軟、蓬松,透氣性好,大大改善了傳統紡黏熱 壓產品手感發硬等弊端;更為重要的是其超細纖 維的組成賦予了產品更***的懸垂性、柔軟性和覆蓋性等性能。由于這些突出的特點,使得這種 產品具有十分廣闊的用途,其主要的應用領域如 下。

(1)***合成革基布。傳統合成革以全棉或棉滌機織布或針織布作為基布,其產品彈性差、表面風格不理想,只能生產中低檔次的產品;用針刺 布、水刺布作為基布的合成革產品雖然具有一定仿***效果,但纖維較粗,基布結構的密度較低, 還不能完全滿足***產品的要求。而桔瓣型雙組 分紡黏水刺非織造布不僅具有三維致密結構,而且其纖維具有與***膠原纖維中的原纖維相近的纖度,采用這種材料作為革基布得到的合成革產 品無論在內部結構還是在外觀手感和性能上都可以達到酷似***的效果,具有柔軟、透氣、富有彈性、穿著舒適等特點。

(2)擦拭布。由于其纖維細,桔瓣型雙組分紡黏水刺布在擦拭過程中與擦拭面接觸的纖維根 數多,接觸的面積大,能夠輕易擦除灰塵等污物。 而且這種產品還具有良好的吸水吸油性,手感柔軟,使用過程中不發生掉屑,可反復洗滌,完全可以應用于光學鏡頭、鍍膜/樹脂鏡片、***家具、電器、汽車、珠寶首飾等的擦拭領域。

(3)床上用品。桔瓣型雙組分紡黏水刺布產品不僅具有***的舒適性、透氣性和柔軟性,而且 其超細纖維緊密纏結的結構還賦予了這種產品天 然的防螨性能,非常適合加工成被褥等床上用品。

(4)印刷媒介。由于突出的機械性能和良好的織物懸垂性,再加上其質輕、***的特點,桔瓣 型雙組分紡黏水刺布可用作室內或室外的海報、 廣告、墻布等印刷媒介,通過直接印花、轉移印花、噴墨印花等方式都能夠獲得良好的印刷效果。

(5)窗簾。用桔瓣型雙組分紡黏水刺布加工成的窗簾不僅可以具有突出的遮陰、防紫外線、吸 聲等效果,還能夠進行各種印刷、染色、涂層等整 理,以獲得良好的裝飾效果。

(6)其他領域。除上述領域外,桔瓣型雙組分紡黏水刺產品還可應用于醫用衛生、工業包裝、 汽車吸聲、過濾材料等領域,其他一些傳統的紡黏 產品和水刺產品也可以用這種新型的非織造材料進行替代。

桔瓣型雙組分紡黏水刺技術在國外已有了成功的先例,德國Freudenberg公司1999年開始開 發出其桔瓣型雙組分紡黏水刺產品“Evolon”, 2004年在美國非織造布展覽會上,該公司展出了 “Evolon”眾多的新產品,其生產的一種擦拭產品 售價就高達1O歐元/kg,是其他類型非織造擦拭產品售價的好幾倍。此外,荷蘭的Phoenix、韓國Baiksan、國內的吉安三江等公司近年來也相繼利 用這種技術開發出了相關產品。

3、結語

桔瓣型雙組分紡黏水刺是一種生產超細纖維非織造布的新型工藝,具有工藝流程短、生產速度快、無污染、制成率高、成本低等特點。其產品具有***高、抗撕裂性及耐磨性好、使用過程中不容易掉屑等優點。在革基布、擦拭布、床上用品、裝飾布、印刷媒介等領域有著廣闊的應用前景。桔瓣型雙組分紡黏水刺技術作為一種***的非織造加工工藝,代表著當今世界非織造技術發展的一 個重要方向。雖然我國非織造布產量已經位居世界***一,但產品主要集中在中低檔上,大部分***產品仍然需要進口。桔瓣型雙組分紡黏水刺技術的開發有利于推動我國非織造行業的進步和轉變增長方式,從而擺脫依靠價格競爭的不利局面,對我國非織造行業的發展具有重要意義。


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