非织造材料前沿进展

非织造材料前沿进展

黄婷婷

（南通大学纺织服装学院，南通 226019）

摘要：非织造材料是一类由定向或随机排列的纤维通过摩擦、抱合或粘结或这些方法的组合而相互结合制成的片状物、纤网或絮垫（不包括纸、机织物、针织物、簇绒织物，带有缝编纱线的缝编织物以及湿法缩绒的毡制品），是一种介于传统纺织品，塑料，皮革，纸等四大柔性材料之间的一类材料。其按加工方法一般分为三类:干法非织造布、湿法非织造布、聚合物直接成网法非织造布。本文按照加工方法的分类，讨论了各种非织造加工技术的进展现状，并分析了各种技术复合的前沿进展。

关键词：非织造材料；针刺；水刺；纺粘；熔喷；技术复合

非织造材料是一类由定向或随机排列的纤维通过摩擦、抱合或粘结或这些方法的组合而相互结合制成的片状物、纤网或絮垫（不包括纸、机织物、针织物、簇绒织物，带有缝编纱线的缝编织物以及湿法缩绒的毡制品），是一种介于传统纺织品，塑料，皮革，纸等四大柔性材料之间的一类材料。其按加工方法一般分为三类:干法非织造布、湿法非织造布、聚合物直接成网法非织造布。干法非织造布一般包括针刺法，水刺法，缝编法，化学黏合法和热黏合法。湿法非织造布与造纸法类似。聚合物直接成网法则主要包括纺粘法、熔喷法、膜裂法和闪蒸法。

目前, 我国已成为非织造布生产大国, 各种工艺装备技术齐全: 针刺法、水刺法、纺粘法、熔喷法等工艺技术交相争辉, 产品广泛应用于工业、农业、医疗卫生、航空航天、电子等领域。非织造布在纺织行业中虽是后起之秀, 但发展之势一浪高于一浪, 技术水平也日臻提高完善。特别是近年来, 为积极探寻开发一些功能型材料, 行业内通过技术复合杂交淬取, 取得了令人瞩目的成就。[1]如以南海南欣(PGI)、湖北金龙、东丽世韩 (南通)公司为代表用于卫生、医疗SMS类产品的纺粘熔喷复合技术, 以海南欣龙为代表的用于医疗卫材的水刺木浆纸复合技术, 以大连瑞光为代表用于卫材的水刺与气流成网木浆复合技术, 其它诸如纺粘针刺复合、纺粘水刺复合等, 这些复合技术的广泛应用, 大大地推动了我国非织造布向纵深层次发展。本文按照加工方法的分类，讨论了各种非织造加工技术的进展现状，并分析了各种技术复合的前沿进展。

1.干法非织造布

1.1针刺法非织造布[2]

早期的针刺非织造织物一般是厚度较厚、硬度较硬的纺织品，只能用于工业。近年随着技术进步，产品呈现新的面貌，除了其原先在汽车制造、地毯生产、家居装饰和土工纺织物中的发展，还有较薄、较柔软的针刺织物问世，为耐久性和用可弃材料应用打开了大门。同时，针刺技术更富灵活性，一套设备可以生产多种类型的产品。近一二十年，现代化技术的应用，使针刺机械频率可达每分钟3000次，生产速度提高到150米/分。不仅是针刺机本身，其前道工序，如梳理和交叉铺网等预处理设备亦大有改进。针刺非织造产品以更为随机的针刺方式使得表面外观和纵横向面密度的分布均匀性都得到改善。

机械的灵活性更加突出。Orlikon 公司开发了完全新型的Sylus 针刺机，刺针的驱动方式从单纯直上直下发展为带椭圆形轨迹，并优化了针刺区张力，选用配件实现模块化，具有最大的多用性效果。Dilo 公司创制了AlphaLine 经济高效生产线，包括AlphaFeed 喂入装置和AlphaCard 梳理机构，生产标准通用型非织造产品。另外的创新还有多路梳理

喂入机构，采用孪生结构输送纤维流（Twin flow），增加并合效应，改善输出纤维流的均匀性。其三帘子式交叉铺网机DiloLayer 系列的喂入速度高达160米/分，喂入帘子区借

助导网机构（Webguide），铺网喂入精确、纤网尺寸稳定性相对更好。NSC公司开发了满

足强化针刺要求的新型设备，以较省的纤维材料生产重型产品。

1.2水刺法非织造布

新型的水刺技术包括：提花水刺非织造布技术和间隔水刺非织造布技术。提花水刺非织造布是在水刺生产过程中使用具有特殊花纹的鼓罩, 在布面形成均匀凸起的花纹, 使揩布两面粗糙程度不同。花纹形状取决于所设计的转鼓上的鼓罩花纹结构(或网帘结构)。提花水刺法非织造布与普通平纹水刺法非织造布相比,MD方向回复弹性增大, 纤维间的相互

缠结加强,手感柔软丰满,吸湿保湿性佳,清洁效率高。另外还可以用于个人洗浴,替代传统的澡巾、浴花、毛巾。[3]

间隔水刺非织造技术它是一种生产三维功能性产品的水刺非织造布的新技术, 主要是为了改变材料内部的化学物质及生物药剂的释放速率。它是在水刺机上安装一种特殊间隔系统, 并将凝胶、流体、粉末、微粒、长丝等填充物有一定间隔地投放在两层纤维网之间, 再经过水刺加固, 使纤维在三维空间移动,并连接位于间隔元件两侧的纤维层, 然后将水刺布从间隔系统中滑脱, 形成最终产品。对于可溶性填充物, 还可以在织物内部进行聚合物涂层, 当施加外力使内部涂层破裂时, 活性剂可以从内部渗出。相同面密度的样品, 间隔水刺产品是普通平纹水刺布吸声指数的 1.8-3 倍。

木浆复合水刺非织造布也是一种较为先进的技术，主要有两种: 一种是木浆纤维制成浆粕后平铺在非织造布上再经水刺复合而成, 该类木浆复合水刺布产品以三明治结构居多,主要用途是擦拭布和吸湿材料; 另一种是木浆纤维先制成纸张, 纸张再与非织造布水刺复合而成, 该类产品一般都是两层结构, 主要用途为医疗卫生材料和工业擦拭布, 如手术服、防护服、印刷擦布等等。目前, 木浆纸水刺复合非织造布的主要应用领域有食品加工、电子工业、医疗卫生等行业, 主要有工作服、防护服、手术衣、手术洞巾和手术帷帘等。

1.3针刺水刺复合技术

针刺水刺复合技术是近年来非织造布领域中衍生的又一新技术, 产品可应用于针刺非织造布、水刺非织造布交集的共性领域, 某些领域如用针刺布嫌厚度太厚, 而用水刺布又嫌物性不够高时, 针刺水刺复合材料将大显身手。

针刺水刺复合可分为在线复合和离线复合两种技术。传统的在线复合是指水刺法工艺中, 纤网在进入水刺固结工序前增设一道针刺工序。这种生产方法主要是为了提高产品的物性及获得良好的纵横向之比, 如用于皮革领域的合成革基布, 产品独具另类的水刺风格,但又明显高于水刺合成革基布的物性; 而离线复合是指把针刺法非织造布和水刺法非织造布进行粘合或用其他工艺进行固结,这类产品一般应用于一些高物性、功能型材料的制作,如高温过滤材料等。上述两种工艺一种是工艺上复合,另一种是产品间复合。其中，在线复合更具有发展前景。

针刺水刺复合材料的开发, 产品主要吸取针刺与水刺产品优点之所长: 一方面具备针刺产品高克重、高物性特点, 另一方面兼顾水刺产品软柔、悬垂性好,纤维间孔隙小、透气性好,具有高强度、低起毛性等特点。同时,产品与同规格水刺、针刺产品相比,还具有密度高、厚度薄等优点,而且产品物性在同规格克重的针刺、水刺产品之间。[1]

1.4湿法非织造技术与水刺技术的复合

湿法成网工艺一般采用斜网式和圆网式成网工艺,纤网在斜网或圆网上成形并立即进行水刺,利用成网帘作为水刺阶段的支托网,利用安装在两个成形网帘之间的网将纤网从滚筒