水刺非织造布复合技术发展研究

倪冰选 高晓艳 张 鹏 王向钦

广州纤维产品检测研究院，广东 广州 511447

水刺非织造布复合技术发展研究

倪冰选 高晓艳 张 鹏 王向钦

广州纤维产品检测研究院，广东 广州 511447

水刺技术在非织造布生产领域非常具发展潜力和前景，而复合则是非织造技术生产高性能和高功能性产品的一种常见方式。介绍各类水刺复合技术的研发状况及其应用。

水刺非织造布，复合技术，超细纤维，发展状况

1 水刺非织造布

水刺是一种常见的、重要的非织造布加工工艺，其利用微细的高压水针穿透纤网，使原本松散、强力低下的纤网中的纤维移动并相互缠绕，形成具有一定强力和形状的水刺非织造布，其产品被广泛应用于医疗、卫生、合成革基布、家庭擦拭布、过滤材料等领域，典型的产品包括湿巾、面膜布、革基布、超细纤维擦拭布、医用敷料等。

杜邦公司于20世纪80年代实现了水刺非织造布的工业化生产。我国也在不断提高对引进水刺设备消化能力的基础上，不断深入对产品的开发[1]。水刺非织造布自身也因具有无化学试剂、无环境污染、不掉屑、不含杂质、吸湿、柔软、强力高、应用面广等特点，得到了突飞猛进的发展[2]。

2 水刺复合技术

复合技术选择将两种或两种以上相同或不同的物质，以及两种或两种以上的方法，进行组合，克服单一加工技术存在的局限性，以生产出性能更加优越、功能更加丰富的产品。复合技术不是简单的叠加，它有较大的功能或性能增效作用。

水刺技术加工的原料选择面广，加之技术自身具备工艺灵活多样性，这些都为其复合提供了良好的基础[3]。水刺技术可与其他多种技术相复合，所得新型水刺复合非织造布产品具有柔软、吸湿、不易掉屑、纵横向强力高、功能多等特点。且随着非织造布技术的不断发展，有越来越多的技术与水刺技术相复合，生产新型水刺复合非织造布。

2.1 纺黏水刺复合技术

纺黏非织造布的生产是利用高聚物熔融后的熔体进行纺丝，以形成纤网的。纺黏非织造布中纤维呈长丝状，因此，其具有强力高的特点。而水刺加固可适用于各种类型的纤维，包括天然纤维(如棉、麻、丝等)、化学纤维(如涤纶、丙纶、锦纶等)。当前，随着纺黏非织造布生产设备和水刺加固设备的不断发展，两者的加工生产速度可以实现相互匹配，这为纺黏技术和水刺技术的设备结合奠定了基础。两项技术的复合是对非织造布生产技术的创新与推动[4]。如，AquaJet-Spunlace型水刺生产线(Fleissner公司)被越来越多地应用于固结纺黏技术生产出的纤网；同时，Fleissner公司也在与多家纺黏机械制造商合作，开发水刺纺黏生产设备[5]。将纺黏技术与水刺技术相结合，利用高压水针带动纺黏非织造布纤网中的长丝上下穿插、缠绕，可生产出强力高、吸水性良好、手感柔软、密度均匀、纵横向强力更佳的纺黏水刺复合非织造布产品，且该复合技术适用范围很广。

纺黏水刺超细纤维非织造布是其中的一个发展方向。超细纤维非织造布因具有良好的柔软性、优异的擦拭性和较高的强度而被广泛推崇。利用纺黏技术生产分裂复合纤维可制造出超细纤维非织造布。而水刺技术借助于高压水力，能将橘瓣型、分割型等纤维在线分裂，从而简化了后道碱减量工序，是最适当、最经济的一种加工工艺。在纺黏水刺复合加工过程中，水针不仅用于缠结纤维，还用于分裂纤维，纤网的加固和纤维的分裂一次性完成，可高效地生产出高端水刺非织造布。如，使用可分裂复合纤维生产纺黏水刺超细纤维非织造布时，可获得线密度低至0.09 tex的长丝。

2.2 湿法成网水刺复合技术

成网根据工艺可分为湿法成网和干法成网两类。其中，湿法成网利用水、纤维、化学助剂等在专门的成形器中脱水制得纤网。将湿法成网与水刺技术相复合，所得湿法成网水刺非织造布的强力可达到或超过干法成网水刺非织造布，且前者不易掉屑，尤其适用于服装及高端仪器清洁等。此外，从生产速度方面看，湿法成网水刺非织造布的生产速度高于干法成网水刺非织造布。如，木浆短纤湿法成网+涤纶纺黏长丝纤网，经水刺技术加固后，可用作各类抹布产品[6-8]。

2.3 气流成网水刺复合技术

以木浆气流成网与水刺技术复合为例。木浆纤维吸湿性良好、价格便宜、手感舒适，它的加入可改善原有纯纤维制品的手感，赋予新产品更高的价格竞争优势。气流成网工艺将开松、分离、加工处理后的木浆粕吸至梳理成网的纤网上，然后经水刺技术固结，所得产品可作为揩布、纸尿裤、卫生巾等产品的芯层材料，还可用作手术服、手术覆盖布、手术单等[9]。目前，将气流成网和水刺技术相复合的非织造布生产设备有Fleissner公司的Aquapulp生产线和RieterPerfojet公司的Airlace生产线等。

2.4 针刺水刺复合技术

针刺可加工厚型产品，水刺可获得孔隙更小、纤维更杂乱、表面更柔软密集的产品。针刺与水刺两种固结技术相结合，可同时发挥针刺和水刺的优势。如，在强力、耐磨性、孔径分布及过滤性等方面，针刺水刺复合技术生产出的过滤材料相对于单一的针刺或水刺技术生产出的过滤材料更胜一筹，且针刺水刺复合材料非常适合用作袋式过滤器中的滤料产品。针刺水刺复合技术的研发推动了整个过滤材料产业的发展[10]。上海博格工业用布有限公司研究开发了一种水刺针刺复合新型过滤材料，其通过技术创新，所得产品最高面密度可达1 000 g/m2，突破了水刺产品在面密度方面的局限性。且在相同的面密度下，针刺水刺复合技术相对于单一的针刺或水刺技术，能获得拉伸强度更高、纵横向强力比更小的产品。国外一些技术先进的公司已经研发出产量高、生产工序简单、产品过滤精度更高的针刺水刺复合技术生产线。

2.5 长丝纤网和短纤纤网的水刺复合

典型的产品便是涤纶纺黏长丝纤网和木浆短纤纤网、黏胶短纤纤网等的水刺复合。涤纶纺黏长丝纤网具有高强度和高伸长率的优点，而木浆短纤纤网、黏胶短纤纤网的吸水性能优越。将长丝纤网与短纤纤网进行水刺复合，可充分利用各自的优势，所得产品适用于各类医用卫生和包装等领域。

另外，丙纶纺黏长丝纤网和棉纤纤网水刺复合也较常见。丙纶具有良好的吸油性，而棉纤维具有良好的吸水性，两者相结合的产品非常适合用作家庭清洁用布[11]。

2.6 纤网与传统纺织品的水刺复合

传统纺织品主要指由纤维纺纱制成纱线，然后经织造而形成的针织布或机织布。利用水刺技术中的高压水针，对针织布或机织布进行表面整理加工，可使针织布或机织布中的纱线更加松散，织物更加饱满，手感更加柔软，此外织物得到了清洁。机织布还会获得较好的表面起绒效果，织物透气、透湿能力增加，耐磨性更强，织物表面孔隙分布更加均匀。对传统纺织品进行水刺技术复合，避免了传统纺织品的退浆、煮练等工序，节约了能源、提高了效率。经水刺技术复合的针织布或机织布可用于生产服装、家庭用纺织品等。可以说，水刺技术是一种非常好的传统纺织品用后整理方法。

将超细长丝切断成3 mm左右的超短纤维，利用湿法成网技术铺成纤网。将该纤网与机织物复合，利用水刺技术加固，可形成超细纤维水刺布。该布结合了机织布的强力和非织造布的功能性，所得复合产品的纵横向强力和吸收能力都有所提高，适用于手术纱布或家用擦布等产品。

2.7 提花水刺复合技术

提花属传统纺织技术。提花与水刺技术相结合，可使水刺非织造布获得更多可变化的花型，外观更加漂亮。提花水刺复合技术利用水刺过程中的高压水针在水刺非织造布表面形成图案，其与传统的将做好的水刺非织造布进行轧花工序相比，所得产品更加卫生、图案立体性更强、生产效率更高。如，可在水刺非织造布表面提花，展示品牌LOGO，提升产品的品牌特色。

3 展望

水刺非织造布是非织造布中技术含量高、产品风格好、应用领域广、备受消费者青睐的品种之一。水刺技术通过与不同工艺、不同纤网、不同原材料进行复合，可生产出高性能和多功能性的产品，进一步提升了水刺非织造布产品的应用领域及附加值。大力开发不同工艺、不同纤网、不同原材料的水刺复合产品是未来水刺技术的发展方向，具有广泛的发展前景，且对整个非织造布行业的发展具有良好的促进作用。

[1] 郭秉臣.非织造布学[M].北京:中国纺织出版社,2002:112-113.

[2] 陈政.我国水刺非织造布行业发展状况的探讨[J].福建轻纺,2007(1):26-29.

[3] RUEHER J A, 柯勤飞.水刺加固的最新发展[J].国外纺织技术(纺织分册),1992(12):31-34.

[4] 徐美龄,靳向煜.纺丝成网水刺固结复合非织造材料性能研究[J].非织造布, 2007, 15(1): 34-37.

[5] 倪冰选,焦晓宁.纺黏水刺复合非织造布的发展概况[J].产业用纺织品,2010,28(1):1-4.

[6] 李宁.水刺非织造技术新发展[J].非织造布,2010,18(3):6-9.

[7] 王晓婷,陈廷.水刺非织造布技术的新发展——复合技术[J].纺织导报,2006(6):64-66.

[8] 马咏梅,孙原.水刺非织造布技术的研究与发展[J].产业用纺织品,2001,19(11):1-5.

[9] 张志娟.木浆复合水刺布的生产技术和应用[J].产业用纺织品,2008,26(12):28-31.

[10] 何建江.针刺水刺复合技术的创新应用和探讨[J].非织造布,2011,19(1):20-22.

[11] 陈龙敏.水刺复合技术[J].产业用纺织品,2001,19(5):1-3.

Study on development of spun-laced nonwovens composite technology

NiBingxuan,GaoXiaoyan,ZhangPeng,WangXiangqin

Guangzhou Fiber Product Testing and Research Institute, Guangzhou 511447, China

Spun-laced technology was very promising and prospects in the nonwovens production field，and compositing was a common way to produce high performance and high functional products with nonwovens’ technology. The development situation and its application of all kinds of spun-laced composite technology were introduced.

spun-laced nonwovens, composite technology, super-fine fiber, development situation

2016-05-18

倪冰选，男，1983年生，检验工程师，主要从事产业用纺织品及非织造的技术与标准研究工作

TS174.8

A

1004-7093(2017)01-0023-03