“十一五”期間,我國紡黏法非織造行業(yè)取得了快速發(fā)展,根據(jù)中國產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù),2009年全國紡熔行業(yè)生產(chǎn)能力已達1576.8kt,實際總產(chǎn)量達到1089.7kt,占全世界 紡熔總產(chǎn)量的48% ,穩(wěn)居世界***一位” 。但是多年來我國紡黏行業(yè)大都為粗放型發(fā)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(yè)在集中發(fā)展***非織造布,特別是13本、美國和西歐,這些企業(yè)以***、***率和高附加值產(chǎn)品為目標。據(jù)海關統(tǒng)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(fā)達國家的差距 。在即將實施的國家“十二五”規(guī)劃中,我國紡黏法行業(yè)亟須轉變增長方式,從單純的數(shù)量增長轉變?yōu)橘|量、品種和經(jīng)濟效益的增長,向雙組分、多功能、差別化方向發(fā)展,適應市場對產(chǎn)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(tǒng)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(yōu)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(chǎn)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(chǎn)效率很低,并且加工過程中揮發(fā)性溶劑回收困難,易對人體和環(huán)境造成危害,目前還很難進行工業(yè)化生產(chǎn)。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(chǎn)超細纖維非織造布目前主要采用 的是海島型短纖維經(jīng)開松梳理成網(wǎng)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“?!苯M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(chǎn)中,但目前還面臨著生產(chǎn)成本較高,能耗大, 易造成環(huán)境污染等一系列的問題和挑戰(zhàn)。
1.3 桔瓣型雙組分紡黏水刺技術及其優(yōu)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(fā)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(tài)如圖1所示。
桔瓣型雙組分紡黏水刺是一種生產(chǎn)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(wǎng),再利用高壓水流的沖擊作用使纖網(wǎng)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 。
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(yōu)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(yōu)勢。
(1)工藝流程更短。海島型超細纖維非織造布的生產(chǎn)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(wǎng),通過水刺技術可同時對纖網(wǎng)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(chǎn)速度受到梳理成網(wǎng)工序的限制,生產(chǎn)速度較低,而枯瓣型 雙組分紡黏非織造布采用紡絲成網(wǎng),生產(chǎn)速度要 快得多。
(3)海島超細纖維制革在溶去“?!苯M分時需使用燒堿及其他化學品以及大量的水,易造成環(huán) 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(huán)境污染問題,無需加裝污水處理設施,運行成本低,經(jīng)濟 效益更高。
(4)海島型超細纖維革基布的生產(chǎn)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(jié)約 原料。
(5)桔瓣型雙組分紡黏水刺產(chǎn)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(chǎn)品的特點、應用領域及當前的發(fā)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(chǎn)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(chǎn)品高出許多,并且在使用過程 中長絲纖維更不容易從產(chǎn)品中掉落出來;其次水 刺作用柔和,加工過程無污染,產(chǎn)品結構緊湊,手感柔軟、蓬松,透氣性好,大大改善了傳統(tǒng)紡黏熱 壓產(chǎn)品手感發(fā)硬等弊端;更為重要的是其超細纖 維的組成賦予了產(chǎn)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(chǎn)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(tǒng)合成革以全棉或棉滌機織布或針織布作為基布,其產(chǎn)品彈性差、表面風格不理想,只能生產(chǎn)中低檔次的產(chǎn)品;用針刺 布、水刺布作為基布的合成革產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn) 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(shù)多,接觸的面積大,能夠輕易擦除灰塵等污物。 而且這種產(chǎn)品還具有良好的吸水吸油性,手感柔軟,使用過程中不發(fā)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品還可應用于醫(yī)用衛(wèi)生、工業(yè)包裝、 汽車吸聲、過濾材料等領域,其他一些傳統(tǒng)的紡黏 產(chǎn)品和水刺產(chǎn)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(fā)出其桔瓣型雙組分紡黏水刺產(chǎn)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(chǎn)品,其生產(chǎn)的一種擦拭產(chǎn)品 售價就高達1O歐元/kg,是其他類型非織造擦拭產(chǎn)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(fā)出了相關產(chǎn)品。
3、結語
桔瓣型雙組分紡黏水刺是一種生產(chǎn)超細纖維非織造布的新型工藝,具有工藝流程短、生產(chǎn)速度快、無污染、制成率高、成本低等特點。其產(chǎn)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(yōu)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(fā)展的一 個重要方向。雖然我國非織造布產(chǎn)量已經(jīng)位居世界***一,但產(chǎn)品主要集中在中低檔上,大部分***產(chǎn)品仍然需要進口。桔瓣型雙組分紡黏水刺技術的開發(fā)有利于推動我國非織造行業(yè)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(yè)的發(fā)展具有重要意義。