现代非织造布工业的崛起得益于石油化工以及合成纤维材料的发展。纤维行业是非织造布发展的一个重要的保证。美国和西欧的纤维制造商均已宣布,要把发展目标集中在特种用途的高性能纤维上。这促使非织造布行业必须与用户及机械制造商合作,以努力赶上潮流。由于新型非织造布加工技术以及产品的需要(特别是产业用非织造布),采用高技术手段,从高分子聚合物分子结构研究入手,对聚合工艺、聚合物改性以及纺丝工艺与设备进行一系列研究并取得突破性进展。研究开发了一系列非织造布专用聚合物切片、差别化纤维、功能性纤维。此外,还开发了非织造布用的无机纤维(玻纤、陶瓷纤维、碳化硅纤维、硼纤维等),金属纤维(微细不锈钢纤维)等。近年来还开发了"绿色"粘胶纤维Lyocell以及采用生物技术生产的可完全降解的微生物聚合纤维等。形形色色纤维的出现,产生了多种新型非织造布原料,这些原料使用在各种非织造布加工技术上,生产出了性能迥异、丰富多彩的非织造布产品,特别是各种高性能的产业用非织造布产品。
1.纤维原料结构出现根本性变化
50年前,化纤工业能提供非织造工业使用的主要是粘胶纤维,及一些涤纶短纤,当时非织造工业使用的纤维原料中天然纤维占了一半左右,而今天,纤维原料出现了巨大变化,化学纤维占85%,天然纤维占15%。化纤中使用最多的是聚酯(占总量的一半左右)、聚丙烯、粘胶、聚乙烯醇及少量聚醯胺。其中又以合纤中的丙纶、涤纶为主,并且大量采用了差别化纤维,甚至出现不少专门为非织造技术提供的纤维原料,如双组份、超细、特殊截面合纤等。非织造生产所用的纤维细度已从1.5~3丹的普通型发展到1丹甚至0.01丹。
2、在非织造布生产领域产生了各种新型非织造布原料
2.1 高性能纤维的应用
高性能化学纤维一般具有高强力、高模量,有的还有特别高的耐高温性能,将其制成复合材料后既可用于航空、航太工业和汽车工业的耐热部件,也可作为具有特殊用途的产业用品和日用品。其中芳香族聚醯胺纤维是这类纤维在生产中应用最广的高性能纤维,近年其生产技术已移植到纺丝成网法中。
2.2、复合纤维技术在非织造布加工技术中的应用
海岛型纤维是复合纺丝的一种新技术,纤维可以分裂成几十根单丝纤度小于0.1dtex的超细纤维,如果用水刺法加固,生产的纺丝成网法非织造布将是非常高级的人造革基料,也可作为高级过滤材料,生产出的一次性服装,穿著性能非常舒适。
用两种不同粘度的聚酯原料生产三维卷曲的复合纤维,纤维的卷曲接近天然纤维,具有较好的弹性和蓬松性。如果将这种纺丝成网技术和喷胶固结技术用于非织造布,可替代目前的仿丝棉或喷胶棉产品。此外,如果采用低熔点(110 )聚酯与常规熔点(260 )聚酯的复合纺丝技术,生产皮芯结构的纤维网,则可与热风技术结合生产高柔软度的聚酯非织造布。
2.3、特殊功能性纤维技术在非织造布加工中的应用 功能性纤维就是通过添加某些特殊材料、开发新的聚合物或采用新的纺丝技术等方法,使纤维具有如导电、阻燃、抗辐射、抗紫外线、杀菌、吸水吸湿等特殊功能。
功能性纤维已经在非织造布领域得到广泛应用,如高吸湿纤维技术应用到纺丝成网非织造布上,可提高其服用的舒适性。由于其吸湿性、渗湿性的增加,更有利于非织造布产品在纸尿裤上的应用。
防辐射纤维技术即采用硼和锂化合物粉末与聚乙烯或聚丙烯共混纺丝制成的非织造布,可用于生产防辐射的工作服,或用于原子能反应堆周围的工作人员一次性使用的工作服。
水溶性聚乙烯醇纤维。未经缩醛或低缩醛化的聚乙烯醇纤维有水溶特性,可用于开发水溶性功能非织造布。
在非织造布行业,利用超吸水性纤维优异的超吸水性,将它与其他合成纤维(或天然纤维)混合,用乾法成网、针刺或热粘合固结,可制成用于医用敷料、成人失禁及护理用品等医疗卫生材料和集装箱、窗玻璃上的水露吸收材料等。另一方面,纤维吸水后仅在纤维的直径方向上膨胀(大约膨胀12倍)而长度不发生变化的特殊性能,制成用于建筑、土木工程用树脂埋设管的接头防漏用非织造布。
一种采用复合纺丝技术研制出的新型芳香型丙纶纤维,结构为皮芯二层,芳香剂注入纤维芯层,皮芯二层为不同属性原料,香味从纤维芯层中缓慢释放,达到长久留香的功效。用这种纤维(棉型、毛型等)与棉、毛、化纤混合,采用乾法成网和针刺、水刺或热粘合固结成布,可生产出各种床上用品、室内装饰材料等,其固有的芳香功能使享用者如沐春风、心旷神怡。 棉纤维经射流喷网法生产的非织造布适合用于制作医疗行业的绷带、伤口贴敷物、吸收垫、海绵、化妆用棉及抹布等,还可以做床单、餐巾和桌布。产品外观类似于亚麻,可以进行染色和后整理加工,进行反复的水洗后产品的性能不会发生变化。
2.4 新型环保纤维在非织造布中的应用
聚乳酸纤维以葡萄糖为基础,在较高的温度、湿度、尤其是混合肥料环境下,可生物降解,有利于环境保护。该纤维可以用乾法、纺粘法、熔喷法等成网,用针刺、水刺或热粘合等方法固结,制成各种形式的非织造布。其制品可应用于不同领域,如家用或工业用擦试布、医疗卫生用手巾和床单等、可抗紫外线的遮阳布与地膜等、土壤风化控制土工布以及农业用的播种罐等,这些产品格以其优良的性能赢得市场。
甲壳素/纤维素纤维有较好的机械强度、吸湿性及染色性能,所以有良好的纺织加工性。它有优异的抗菌性能,而且抗菌性持久、安全。甲壳素/纤维素纤维还具有消炎、止血、促进伤口愈合的功效。利用甲壳素/纤维素纤维的优异特性,在非织造布行业可以用乾法成网、水刺、针刺或热粘合等方法制成医用纱布,烧伤、体外伤用绷带等医疗卫生材料,以发挥其优良抗菌、加速伤口愈合等性能,减轻病人痛苦。同时,还可用上述方法各种保健抵的床上用品、家庭装饰材料等。
聚对苯二甲酸丙二醇酯以玉米为原料,其纤维制品在舒适、耐磨、弹性、抗皱等性能方面大大优于现有的化纤制品,染色性能也很好,还可回收再利用。以它为原料,用乾法成网和水刺或针刺固结,可制成各种医疗用品、家用及汽车用装磺材料及至各种用途的宇航用品等。
高新技术在非织造生产领域的应用以及不断开发的新型非织造布原料,已经极大地推动了世界非织造布产业的发展。相信随著纤维加工技术的不断发展,会有更多更好的功能性纤维被我们所利用,以满足人们不断增加的物质文化需要,提高人们的生活质量。
未来中国非织造布生产面临著严峻的挑战与巨大的发展机遇,唯有及时把握机遇、迎接挑战、加速中国非织造布生产技术进步的步伐,才能保证中国非织造布生产技术持续发展。 |