二醋酸纤维水刺非织造材料的开发与应用

陈宽义 沈季疆

(江苏通江科技股份有限公司，如皋，226500)

二醋酸纤维水刺非织造材料的开发与应用

陈宽义 沈季疆

(江苏通江科技股份有限公司，如皋，226500)

通过改变水刺压力和调整杂乱比等工艺参数，可以在生产涤/粘产品的国产水刺非织造生产线上制取系列化的二醋酸纤维非织造材料。探讨了二醋酸纤维非织造材料应用于烟草工业等领域的可行性。

二醋酸纤维，水刺非织造材料，工艺，性能，应用

二醋酸纤维是以天然棉籽绒、木浆等为原料，经醋化处理成二醋酸纤维素片，通过溶解、过滤、纺丝、卷曲、干燥等工序加工生产而成。二醋酸纤维有特殊的结构和化学组成，是一种天然再生纤维，属纤维素纤维类的半合成纤维，兼具天然纤维(包括人造纤维)和合成纤维的特性，而这种特性是其他任何纤维所不具备的，因而二醋酸纤维越来越受到人们的青睐。

1 二醋酸纤维的特性

二醋酸纤维主要具备以下特性:

(1)二醋酸纤维的截面呈Y形，比表面积大，比较蓬松，手感特别柔软，具有良好的保暖功能和热稳定性。

(2)二醋酸纤维吸湿性能良好，回潮率为6%，贴合人体皮肤，有一种干爽宜人、柔软舒适的高档享受感。

(3)二醋酸纤维具有超强的吸附功能，吸阻小，截滤效果显著;本身无毒无味，但能吸附异味，并能有选择地吸附周围的有害物质(如卷烟中的尼古丁等)，具有抗菌和抑菌的作用。

(4)二醋酸纤维长丝的光泽优雅，手感柔软，有良好的悬垂性，酷似真丝(蚕丝);二醋酸纤维的湿强度比干强度低40% ～50%，在140～150℃时开始变形，在176℃时发生黏结;中空二醋酸纤维具有透析功能。

2 二醋酸纤维水刺非织造材料的制备

2.1 原料准备

采用南通醋酸纤维有限公司生产的二醋酸纤维丝束(制烟嘴专用丝束)为原料，单根纤维线密度是2.22 dtex，纤维截面呈Y形，用半机械化方法切断，制成38～45 mm长的短纤维，并将切好的短纤维进行预开松处理。

2.2 制备工艺

二醋酸纤维水刺非织造材料是在国产生产线上研发的，其工艺流程是:

该国产生产线平时生产卫生用卷材，没有配置铺网机，故采用平行铺网工艺;且因为日常生产的是涤/粘水刺非织造材料，水刺机大部分采用Ø 0.16×1.26规格的水针板，考虑到二醋酸纤维截面呈Y形，对水刺压力的接受率远比涤/粘纤维强得多，所以在考虑压力不宜过高的同时，将水针板规格调整为 Ø 0.12×1.26(单排)，选用三道水刺，生产平纹样品。

3 样品性能测试

在输网帘速度为15 m/min的条件下，按上述工艺采用不同的水刺压力(以第二道水刺最高压力计)制备面密度为40 g/m2的水刺非织造材料，测试样品的断裂强力、透气量和吸水率;改变梳理成网的杂乱比，测试样品的断裂强力。

样品按照标准 FZ/T 64012.2—2001《水刺法非织造布第二部分:卫生用卷材》要求取样，样品特征及状态正常，在标准大气条件(20℃ ±2℃，65% ±3%RH)下进行测定。断裂强力、透气量和吸水率的测试分别按照标准 FZ/T 60005—1991《非织造布断裂强力伸长的测定》、《织物透气量的测定》以及标准 FZ/T 64012.2—2001中4.3的方法进行。

4 结果分析

4.1 水刺压力与断裂强力的关系

表1列出了不同水刺压力下制得的样品其断裂强力的测试结果，可以看出随着水刺压力的增加，样品的断裂强力提高。其原因是随着水刺压力增加，单位面积纤网接受的水刺能量提高，纤维的缠绕效果趋强，对于Y形截面的二醋酸纤维效果更为显著。

表1 水刺压力与样品断裂强力的关系

4.2 水刺压力与透气量和吸水率的关系

表2列出了不同水刺压力下制得的样品其透气量和吸水率的测试结果，可以看出透气量和吸水率都随着水刺压力的增加而降低。因二醋酸纤维回弹性较小，随着水刺压力增加，纤维缠结趋于紧密，纤维之间的缝隙缩小，其透气量和吸水率都相应减少。

表2 水刺压力与样品透气量和吸水率的关系

4.3 梳理成网杂乱比对断裂强力的影响

在没有交叉铺网机的设备上生产二醋酸纤维水刺非织造材料，采取一定的措施，如调整两根杂乱辊的转速，即调整杂乱辊的表面线速比，增加纤维的杂乱程度，也可以缩小制品纵、横向强力的差异。产品试制中将第二杂乱辊上的29牙改为28牙，线速比仅调整3%，其制品的纵、横向断裂强力即发生变化，结果见表3。

表3 杂乱比对样品纵横向断裂强力的影响

结合表1和表3数据进行分析，可以看出:通过调整杂乱比，样品的横/纵向强力比相应得到提高，比差缩小;随着水刺压力的增加，样品横/纵向强力比也相应提高，比差缩小。

施工材料在工程造价中占有绝大多数的比重，材料的总费用的高低直接影响施工成本的控制情况。一些施工工程缺乏在材料上的精细化管理，领料、用料、购料、余料等方面都缺乏精确的核算和统一的管理，造成材料丢失和浪费严重，无形之中增加了不少施工成本。对劳务队、作业班组、项目部没有统一的用料管理制度，这些部门在施工生产过程中都存在严重的混凝土、建材等方面的消耗。

5 二醋酸纤维水刺非织造材料的应用探讨

通过反复的工艺调整，试验制得的二醋酸纤维水刺非织造材料的性能全部达到标准FZ/T 64012.1—2001、FZ/T 64012.2—2001《水刺法非织造布》的指标要求;同时可根据产品的用途，生产出不同透气量、不同表面形状、不同厚度等各种规格的二醋酸纤维水刺非织造材料。

5.1 可作为“降焦减害”新型卷烟过滤嘴的原料

(1)用二醋酸纤维水刺非织造材料直接生产卷烟过滤嘴，因水刺非织造材料厚薄均匀，生产过程无污染，加之其纤维呈三维空间排列，比直接用一个方向排列的丝束生产卷烟过滤嘴的过滤效果要好得多，过滤嘴单位长度所需材料量可根据需要任意裁剪，其卷绕松紧可由其吸阻以及三醋酸甘油脂的含量等相关材料指标来控制。

(2)在用二醋酸纤维水刺非织造材料卷制过滤嘴的过程中，可在表面上涂撒一层活性炭或者其他化工原料，如氢氧化钙等，这些物质可以与卷烟中多种有害物质进行化学反应，可阻止或减少卷烟中有害成分被人体吸入。

(3)可将二醋酸纤维水刺非织造材料加工成皱纹状(也称瓦楞形)，用皱纹状水刺非织造材料卷制的过滤嘴，在内部形成吸收尼古丁和焦油的皱纹，利用其弹性可将脱除烟叶臭味等有害物质的活性颗粒保持和截留在皱纹中。

(4)可利用烟嘴厂生产过程中产生的废次品经机械加工成短绒，生产复合水刺非织造材料，并用其来生产过滤嘴。复合水刺非织造材料可用丙纶短纤为主料，因而可大大节约成本，既解决了烟嘴厂废品回收利用问题，又节约了二醋酸纤维资源。用丙纶作主料、用二醋酸纤维短纤为辅料生产的复合型烟嘴专用非织造布，同样可以生产平纹、皱纹等各种规格的降焦除味的新型烟嘴。

(5)生产安全环保型香烟是未来烟草工业发展的方向和目标。在烟草行业从山烟—烟(卷烟)—过滤嘴香烟—安全环保型香烟的三大历史性转变过程中，过滤嘴的创新仍是关键。利用二醋酸纤维丝束研制开发的二醋酸纤维水刺非织造材料可以作为降焦油新型卷烟过滤嘴的原料。

5.2 在医疗卫生行业的应用

二醋酸纤维水刺非织造材料的生产过程无污染，产品手感柔软、吸湿透气，贴合人体皮肤，感觉特别舒适。更重要的是二醋酸纤维本身具有超强的吸附功能，能有选择地吸附异味和有害物质，可抗菌和抑菌，是高级医疗卫生材料，最适宜用于制成外科手术包扎材料、与伤口(特别是烫伤创面)和皮肤接触的敷料以及病人服装、手术覆盖布、病人护垫等各种产品。二醋酸纤维水刺非织造材料也可制成擦拭布和特种纸。

5.3 在服装辅料行业的应用

因二醋酸纤维保暖性能良好，二醋酸纤维水刺非织造材料也适宜做高档保暖服、高档婴儿服和各种时装的衬料和填料。

5.4 作为工业用过滤介质

二醋酸纤维水刺非织造材料作为工业用过滤介质，具有以下优势:

(1)有较好的耐温性能，受潮不变形，尺寸稳定性好，远好于纸质过滤介质。

(2)孔的分布和孔径均匀，过滤精度高，并可根据要求生产不同规格的过滤专用二醋酸纤维水刺非织造材料，性能比针刺和纺粘非织造材料好。

(3)二醋酸纤维具有超强的吸附功能，可作为有害物质的过滤专用材料;可再增加特殊功能的化学涂料，作为特种专用过滤介质。

6 结论

(1)利用二醋酸纤维生产水刺非织造材料，只要工艺设计合理，参数调整适当，就可以生产出各种规格及满足不同用途要求的系列产品。

(2)二醋酸纤维独特的优点以及采用全过程无污染的水刺非织造工艺，使制得的非织造材料产品有十分广阔的应用前景。

Development and application of acetate fiber spunlaced nonwovens

Chen Kuanyi，Shen Jijiang
(Jiangsu Tongjiang Science Co.，Ltd.)

Acetate fiber nonwovens could be manufactured on domestic spunlace production line which produce polyester/viscose fiber nonwovens by change of spunlace pressure and adjustment of technique parameters involving random ratio.The feasibility of applying acetate fiber nonwovens in tobacco industry and so on were discussed.

acetate fiber，spunlaced nonwovens，technique，performance，application

TS176

A

1004-7093(2010)03-0011-03

2009-12-11

陈宽义，男，1950年生，高级工程师。长期从事纺织工程技术工作。