纺粘水刺复合非织造布的发展概况

倪冰选 焦晓宁 (天津工业大学纺织学院，天津，300160)

纺粘水刺复合非织造布的发展概况

倪冰选 焦晓宁 (天津工业大学纺织学院，天津，300160)

概述了纺粘技术的发展历史和工艺流程，介绍了纺粘水刺复合非织造布的优越性能、工艺流程及产品用途。复合技术是开发非织造布新产品的有效方法，其中纺粘成网与水刺固结就是一种强强联合，利用纺粘和水刺工艺两者的优点，可以生产出性能优越、高附加值的高档非织造布。纺粘水刺非织造布的优越性能及广泛用途决定了其将具有非常广阔的市场前景，其中纺粘水刺超细纤维非织造布是目前非织造布工业发展的最新亮点。

纺粘水刺复合非织造布，超细纤维，工艺，应用

纺粘技术是DuPont和Freudenberg两大公司于20世纪50年代末和60年代初分别在美国和欧洲同时开发和工业化的［1］。随着非织造布工业的发展，纺粘技术已成为世界公认的一种领先的非织造技术。传统纺粘非织造布采用的加固方式主要有针刺法和热轧黏合法等，工艺虽然成熟，但是由于本身产品特点的局限性，用途得不到扩展，难以加工出高性能、高附加值的高档非织造布。水刺技术是20世纪70年代中期由美国DuPont公司和Chicopee公司开发成功的。水刺作为一种固网技术，多应用于短纤梳理成网非织造布。

过去，水刺加固工艺由于设备结构的限制，相对于纺粘工艺其生产速度较低，无法将两种工艺结合起来。目前，随着水刺设备生产速度的提高，两种工艺的结合有了现实的意义。纺粘法是化纤技术与非织造技术结合最紧密的成功典范，产品具有强度高、品种多的特点，但手感和纤维均匀度较差;而水刺非织造布则具有手感柔软、强度高、吸湿性和悬垂性好、不含化学黏合剂和卫生可靠等特点。纺粘和水刺工艺的结合无疑是完美的，目前国际上实力较强的公司都在研究该复合工艺，并已有产品面市［2］。在2008年举办的中国产业用纺织品和非织造布展览会上，由我国自行研制的一种双组分纺粘水刺超细纤维非织造布受到与会国内外专家的广泛关注。

1 纺粘技术

纺粘法利用化纤纺丝的方法，将高聚物熔融、纺丝、牵伸，然后铺叠成网，再经针刺和热定型加固成非织造布。我国于1986年开始引进纺粘法生产技术和设备，“七五”期间首次研制出纺粘非织造布生产线，经过不断的摸索和实践，国产设备水平逐步提高。

1.1 纺粘法工艺流程

纺粘法基本工艺流程为:

切片→干燥→螺杆挤压机熔融→过滤→纺丝→冷却→气流牵伸→分丝铺网→纤网加固

1.2 传统纺粘法纤网加固技术

纤网加固是纺粘法最后一道工序，通过加固使纤网具有一定的物理机械性能，以满足产品实际应用要求，传统纺粘非织造布的加固主要有以下几种工艺［3］:

(1)针刺加固。针刺加固是目前纺粘非织造布比较常用的加固方法，如对较厚的纺丝纤网，采用针刺加固是一种理想的方法。

(2)热黏合加固。利用某些纤维的热塑性(如涤纶)，对纤网进行热轧或热熔黏合加固，也是使用较多的一种方法，尤其是对薄型纤网进行热轧较为常见。

(3)自身黏合加固。如以聚酰胺66为原料纺丝得到纤网后，采用盐酸水溶液来处理纤网，使纤网自身黏合，因为盐酸与酰胺基团形成盐酸复合物，使长链之间的氢键受到破坏，形成纤维之间的黏合作用，该加固方式应用并不多。

2 纺粘水刺复合非织造布

2.1 纺粘水刺复合技术的优点

纺粘水刺复合技术的优点主要有以下几方面:

(1)纺粘成网和水刺缠结的生产速度可达500 m/min以上，工作宽度可达7 m，有利于提高产量和加工宽幅产品，降低生产成本;

(2)水力缠结不会损伤纤维，有利于提高产品强力;

(3)可按设计产品的性能要求加工多层复合非织造布;

(4)不需要化学黏合剂，卫生可靠，对加工医疗和卫生用品尤为有利;

(5)不用热轧形成加固点或加固区，因而产品更柔软;

(6)纺粘水刺复合有利于开发新产品，如果采用可导致纤维卷曲的双组分纺粘长丝，可生产蓬松性和手感更好的产品;

(7)工艺适应面广，能够用于纺粘成网的纤维均可水刺固结，涤纶、丙纶、锦纶、氨纶等普通型和异形纤维以及双组分纤维均可加工［4］。

2.2 纺粘水刺非织造布工艺流程

纺粘水刺非织造布工艺流程为(图1):

切片→干燥→螺杆挤压机熔融→过滤→纺丝→冷却→气流牵伸→成网→预湿→水刺→预烘→干燥→卷绕

2.3 纺粘水刺超细纤维非织造布

图1 纺粘水刺非织造布生产工艺流程

当用可分裂的共轭纤维(如橘瓣型纤维)加工纺粘水刺超细纤维非织造布时，水刺不仅起到加固纤网的作用，而且能使纤维原纤化，可获得线密度低至0.01 dtex的超细长丝［5］。对于低面密度产品，由于超细纤维可使纤维相互缠结量增多，尽管面密度低，但拉伸强力高。纺粘水刺超细纤维非织造布是非织造布发展的最新亮点，如Freudenberg公司的Evolon就属此类产品，该类非织造布被越来越多地用于加工服装、人造革基布和特殊用途的擦拭布等。

2.4 水刺缠结多层复合非织造布

为了提高产品综合性能，扩大产品用途，满足应用要求，可采用水刺技术对多个纤网进行复合加固。目前主要有纺粘纤网和木浆气流成网纤网复合经水刺固结、纺粘纤网和梳理纤网复合经水刺缠结的产品，该类多层复合产品是未来市场上具有发展潜力的产品。纺粘纤网还可与熔喷纤网水刺复合，如水刺缠结的SMS(纺粘/熔喷/纺粘)产品或SMM(纺粘/熔喷/熔喷)产品等。

3 纺粘水刺非织造布的应用

纺粘水刺技术可以生产面密度10～600 g/m2的非织造布。纺粘水刺非织造布兼具纺粘非织造布与水刺非织造布的优点，产品强力高，手感和柔软性更接近于纺织品，因此具有非常广泛的用途，可应用于高档擦拭布、服装衬布、高级合成革基布、医疗卫生和个人护理用品、绝缘材料、高精密过滤材料和服装等各个领域。

3.1 高档擦拭布

纺粘水刺超细纤维非织造布生产过程中不添加任何化学药剂，除污快而彻底，是一种十分理想的擦拭材料［2］。作为高档擦拭布，由于纤维特别细，比表面积大，毛细管多，因此吸附能力特别强，可以吸附本身质量10倍的细微灰尘颗粒。产品由长丝组成，不存在掉纤维屑的问题，十分适合用作高精密仪器擦拭布，如微电子产品、光学产品、精密仪器及眼镜、电视荧屏、手机、光碟、电脑、汽车等的擦拭，不会损伤被擦物件的表面，也不会留下任何细微的痕迹。

纺粘水刺超细纤维非织造布是制作高档擦镜布的良好材料，超细纤维越细，与镜片表面接触的纤维根数就越多，接触的面积也就越大，一根纤维未能去除的灰尘，会被一根接着一根的其他纤维刮去，宛如多枚刀刃的剃须刀，具有多重刮去效果。擦拭布超细纤维之间的孔隙具有“泵”的效果，在擦拭时可使灰尘吸入超细纤维间的孔隙［2］。

3.2 服装用布

纺粘水刺非织造布具有作为服装用布的两个特点:一是具有较高的强力、抗撕裂性能和尺寸稳定性;二是具有同传统纺织品一样柔软的手感、不起球和漂亮的外观。与纺粘纤网热轧黏合非织造布相比，纺粘水刺缠结工艺可以大大改变非织造布僵硬的手感。纺粘水刺非织造布可作为高级仿麂皮外衣面料，印花之后可制作各种外衣，舒适、美观、耐用，从而打破了非织造布只能做内衬、里衬的限制。纺粘水刺非织造布本身具有的特点使其在工作服、防护服、休闲装和运动装等服装面料中具有很好的应用前景。

3.3 卫生产品

采用纺粘长丝纤网与木浆纤网水刺复合制成的三明治结构非织造布［6］，由于木浆短纤维的价格较便宜，因此成本较低。使用纤维素纤维能保证复合产品具有良好的耐磨性和吸液性，三层复合非织造布还具有不掉屑、不起球和不积灰尘等优点。该类非织造布适合制成卫生产品。

3.4 高级合成革基布

纺粘水刺超细纤维非织造布由于其纤维特别细、强力高、均匀性好、柔软并且透气，貌似皮革，大幅提高了合成革的表面品质，可作为各种各样高级合成革的基布。我国每年生产合成革约130万t，基布用量非常大，同时现在合成革工业正在向高仿真、高质量水平发展，需要大量的超细纤维基布，纺粘水刺超细纤维非织造布作为合成革基布具有无可比拟的优势。

3.5 精密过滤材料

纺粘水刺超细纤维非织造布的强力高，纤维特别细，结构紧密，孔隙小，吸附能力强，并且可采用能耐酸碱、耐高温的原料，因此特别适合用于空气与液体过滤的过滤材料，如用于化工、食品、光学、制药工业等的空气或液体过滤器［7］。

3.6 其他应用

纺粘水刺非织造布可用于其他领域，如加工成汽车隔音材料、地毯、顶篷材料、包装材料、床上用品和窗帘用布等产品。

4 国内外纺粘水刺产品发展情况

在美国，工业用擦拭布一般是用聚丙烯纺粘纤网与木浆短纤维通过水刺加固复合在一起制成的非织造布，水刺工艺可以把较短的木浆纤维均匀紧密地缠结在纺粘长丝周围，使其既具强度又具吸收能力。日本市场上也有用类似工艺生产的非织造布作为婴儿预湿揩布基材。

Fleissner公司的AquaJet-Spunlace水刺生产线被越来越多地应用于固结纺粘纤网。作为水刺设备的领先供应商，Fleissner公司与多家纺粘机械制造商合作。

在2004年美国非织造布展览会上，德国Freudenberg公司展出了Evolon纺粘水刺超细纤维非织造布新产品。这种超细纤维构成的非织造布采用纺粘成网法，使用16瓣裂片型喷丝板，水刺固结。水刺不仅起固结纤网作用，还起到开纤作用，实现了开纤和固结在一道工序中完成。Evolon产品被认为是Freudenberg公司在非织造布工业中的一个具有里程碑意义的最新创造。Evolon非织造布可以制成运动服、工作服、鞋里衬、遮阳纺织品、汽车用布、高级合成革基布、床单和高档擦拭布等。

2008年中国产业用纺织品和非织造布展览会展出了我国自行研制的一种双组分纺粘水刺超细纤维非织造布，这是由建于江西三江集团的我国首条拥有自主知识产权的纺粘水刺超细纤维非织造布生产线生产的，年生产能力可达2 000 t。由该生产线产出的纺粘水刺超细非织造布，其橘瓣型开纤度完全可以控制，纤维线密度为0.17 dtex，幅宽1.8 m，纤维成分为涤纶70%、锦纶30%双组分，其纵、横向强力高达300～400 N，特别是撕裂强度可达30～60 N，完全可以满足高级合成革基布的要求。

5 结语

当纺粘和水刺两大领先工艺结合在一起时，将会产生新一代高品质的非织造布产品。纺粘水刺超细纤维非织造布生产线代表了世界非织造布技术发展的一个全新方向，在世界上仅有极少数发达国家可以生产。我国自行研制的纺粘水刺超细纤维非织造布生产线的成功标志着我国非织造布技术又登上了一个新的台阶，达到世界先进水平。

随着纺粘水刺非织造布新产品的开发应用，特别是纺粘水刺复合产品的进一步开发，水刺缠结纺粘非织造布将在未来的非织造布市场中占据重要的地位。

［1］ 郭秉臣.非织造布学［M］.北京:中国纺织出版社，2002:456-459.

［2］ 朱远胜.纺粘/水刺电子无尘擦拭布的开发［J］.上海纺织科技，2004，32(1):42-43.

［3］ 马建伟，毕克鲁，郭秉臣，等.非织造布实用教程［M］.北京:中国纺织出版社，1994:172-175.

［4］ 魏敏，李明文.关于纺粘成网水刺固结非织造布新技术的探讨［J］.纺织机械，2005(2):15-18.

［5］ 康桂田，刘自范.双组分纺粘水刺技术的开发与研究［J］.纺织机械，2006(3):18-19.

［6］ 饶剑辉，靳向煜，张静峰.纺粘水刺与浆粕复合非织造布的性能初探［J］.非织造布，2005，13(1):16-18.

［7］ 郭合信.非织造布工业发展的最新亮点——纺粘/水刺超细纤维非织造布［J］.非织造布，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

倪冰选，男，1983年生，在读硕士研究生。主要研究方向为功能性非织造材料。