高親水滌綸在水刺非織造材料中的應用

王安華，張金明

（1.石油化工管理干部學院，北京 100029；2.中國石化儀征化纖股份有限公司短纖中心，江蘇 儀征 211900）

高親水滌綸在水刺非織造材料中的應用

王安華1，張金明2

（1.石油化工管理干部學院，北京 100029；2.中國石化儀征化纖股份有限公司短纖中心，江蘇 儀征 211900）

分析了水刺工藝和水刺產品品質對滌綸短纖維的要求；通過水刺布的研究，介紹了高親水滌綸吸水性、耐久親水性能，并與粘膠進行了比較，結果表明高親水滌綸代替粘膠是可行的。

水刺工藝；高親水滌綸；粘膠

21世紀的世界非織造布產業發展迅猛，2005年時水刺非織造生產線才81條，而據2009年1月份的統計與8月份的調查，目前我國已有84家水刺非織造布生產企業，合計139條水刺非織造布生產線，其中2008年國內新增水刺非織造布生產線12條，2009年1月～8月新增生產線8條，還有一些企業的擴能計劃正在洽談當中，水刺生產能力和實際產量將繼續快速增長。

原材料價格仍然是影響水刺行業最重要的因素之一。受國際金融危機影響，紡織品出口銳減，行業整體利潤進一步壓縮，給國內水刺企業造成了巨大的壓力。由于粘膠短纖與滌綸短纖仍有較大的差價，在保證產品質量的前提下，盡可能用滌綸短纖代替粘膠短纖，成為行業發展的趨勢。

國內水刺非織造布的主要原料是粘膠和滌綸短纖。傳統粘膠的特點是吸濕性好，但價格較高，濕強低；傳統紡織用滌綸的特點是強力高，價格較粘膠低，但吸濕性差。水刺非織造工藝對纖維的要求是強力高、伸長大、易卷曲、吸濕性好，有利于纖維有效地吸收水針的能量，更好地纏結加固。

中石化儀征化纖股份公司在以往開發的親水水刺無紡布專用滌綸基礎上，又開發出高親水滌綸纖維，在保持水刺專用滌綸基本性能上，增加了高度吸濕及耐久吸濕功能，以減少或取代水刺布中粘膠纖維的用量，降低產品成本和生產消耗，以提高產品的質量和檔次。

1 試 驗

1.1 材料

試驗用滌綸短纖維品種及性能參數見表1。

表1 滌綸短纖維品種及性能參數

1.2 測試方法

1.2.1 纖維親水性的簡易測試方法

滌綸按照其親水性能通常分為一次親水和耐久親水，纖維的親水性包含吸水速度、吸水量及吸水次數等。高親水纖維是吸水速度、吸水量及吸水次數均表現良好的耐久性親水纖維。化纖生產企業或非織造企業通常采用相對簡單的、國內通用的下沉時間和下沉次數來評價纖維親水性。

將梳理后纖維投向水面，吸水量越大、下沉速度越快的纖維親水性能越好；將纖維撈出擠干再次投向水面，則耐久親水越好的纖維，下沉次數越多。

1.2.2 水刺布吸水性能測試

按照標準FZ／T64012-2001《水刺法非織造布》第二部分，即醫用衛生材料所要求的測試方法進行。

2 結果與討論

2.1 水刺生產對高親水滌綸質量的要求

水刺布工藝路線：

纖維→開松混合→梳理→平行鋪網→一道水刺→二道水刺→三道水刺→四道水刺→五道水刺→六道水刺→干燥→水刺非織造布

2.1.1 梳理成網工藝對纖維的要求

在非織造的過程中，梳理成網是關鍵工序。經過開松的纖維團打散、均勻混合，利用成對羅拉表面的針布間相互運動使分梳開的單纖維互相交錯，依靠自身的卷曲和摩擦形成一張均勻的纖維網。這一工序要求纖維具有抗靜電性能好，卷曲狀況好，纖維間摩擦性能較高，以提高纖維的成網均勻性。

2.1.2 水刺纏結加固程序對纖維的要求

水刺纏結加固是依靠高壓水，經過水刺頭中的噴水板，形成微細的高壓水針射流對托網簾或轉鼓上運動的纖網進行連續噴射，在水針直接沖擊力和反射水流作用力的雙重作用下，纖網中的纖維發生位移穿插相互纏結抱合，形成無數的機械結合，從而使纖網得到加固，形成一定強度濕態的非織造布，經過烘燥裝置后就制成水刺非織造布。

這一工序要求纖維親水性好，以保證纖維在水針雙重的作用過程中不受損傷，不斷裂。同時滿足纖維之間、纖維與纖維束之間以及纖維束之間的纏結，保證單纖在一定強度的前提下，仍能有足夠的伸長率。

2.1.3 水處理程序對纖維的要求

該工序要求纖維中的疵點含量低，并需要選擇專用油劑。因為水刺無紡布生產過程中用水量大，有近95%的水循環利用，在此過程中，會將纖維中的雜質沖刷下來，堵塞噴射微孔，從而影響水刺效果；同時加工纖維時使用專用油劑，可減少水刺過程中的脫落，減少循環水中的泡沫。

2.1.4 非織造無紡布產品對纖維的要求

該工序要求纖維中疵點含量低。因為在水刺無紡布生產過程中沒有除雜工序，如果纖維中有疵點就會進入非織造過程中，造成鋪網不均，甚至因產品中出現硬點報廢。

對于濕擦拭布、紙巾、個人護理用品等用途，則要求其耐久親水性良好，纖維上附著的油劑必須無毒無刺激，符合衛生、安全要求。

2.2 不同纖維水刺布的親水性能

材料的吸水性首先取決于材料所用的纖維原料，其次與材料密度有關。如果纖維原料本身具有良好的親水性，且纖網中親水性纖維多，則相應的材料吸水率就高；如果纖維間出現的空隙較大即材料密度小，布面蓬松，則水刺布除了纖維自身吸收水分外，還有一定的體積保留水分，相應的材料吸水率就高。因此，水刺布的吸水率是纖維的親水性和纖維纏結的緊密性共同作用的結果，纖網中纖維的比例大大高于空隙的比例，所以纖維的親水性起到了更加主要的作用。

5種纖維分別按上述工藝技術路線、相同的水刺工藝參數形成40 g／m2、50 g／m2、60 g／m2、80 g／m24種規格的水刺布，其吸水性見圖1所示。

圖1 不同纖維水刺布的吸水率

由圖1可見，樣品C、D、E制成水刺布的吸水率明顯大于樣品A、B，這是由于纖維本身具有較強的吸水性能；樣品B纖維是一次親水滌綸，其水刺布的吸水率雖低于親水性纖維水刺布，但仍然高于樣品A普通滌綸水刺布；除樣品A外，其余4種纖維水刺布的吸水率均高于行業標準規定的指標（500%）。

2.3 水刺布的耐久親水性比較

為檢驗親水油劑與滌綸短纖的結合牢度，在6道水刺的基礎上，將60 g／m2樣品C纖網和D纖網以相同的工藝技術路線分別進行7道水刺、8道水刺、10道水刺，對應水刺布的親水性見圖2。

圖2 水刺道數對水刺布吸水率的影響

在高壓微細水針的密集沖擊下，短纖維表面的油劑如果和纖維表面大分子結合不牢固的話，會被高速水流帶走，導致纖維某些功能將隨油劑的減少而下降。由圖2可見，兩樣品經多次水刺后，水刺布的吸水率仍然保持在較高的水平，其中樣品C的水刺布吸水率要比相同水刺道數的樣品D的水刺布吸水率高，因此樣品C不僅具有很好的親水功能，而且還具備經受反復水力沖擊的耐久親水性能。

2.4 滌綸與粘膠水刺布的親水性能

以滌綸和粘膠為原料經6道水刺試制了4種60 g／m2水刺布，原料組成見表2。4種水刺布的親水性見圖3。

表2 水刺布原料組成

圖3 水刺布的親水性

由圖3可見，樣品C（3＃）水刺布的吸水率高于含有50%粘膠的水刺布和100%粘膠（4＃）水刺布，樣品D、B與50%粘膠（1＃、2＃）混合后，其水刺布的吸水率相當。

3 結 論

a）水刺生產要求纖維親水性好，抗靜電性好，纖維間摩擦性能較高，在保證單纖一定強度的前提下伸長率較高，疵點含量低，需要選擇專用油劑。

b）高親水短纖維具有良好的吸水功能及經受反復水力沖擊后的耐久吸水性。

c）高親水短纖與粘膠的水刺布吸水性相當，可以代替粘膠使用。

1 董紀震，羅鴻烈，王慶瑞，等，合成纖維生產工藝學（上）［M］.北京：中國紡織出版社，1996

2 李振峰.滌綸短纖維生產［M］.南京：東南大學出版社

3 全國第十二、十四次水刺非織造生產技術與應用交流會材料

The application of high hydrophilic polyester fibre on spunlaced nonwovens

Wang Anhua1，Zhang Jinming2

（1．Sinopec management institute，Beijing 100029，China；2．Sinopec Yizheng Chemical Co．，Ltd．，Staple center，Yizheng Jiangsu 211900，China）

This paper manly analyzed spunlace process and the quality of products of water-repellent treatment were requied for polyester fibre.This paper produced that hydrophilic polyester fibre was contrasted on absorbency，perdurable hydrophilicity and mucilage glue，it accounted for high hydrophilic polyester fibre can take place of mucilage glue.

spunlace process；high hydrophilic polyester fibre；mucilage glue

TQ342.2

：B

：1006-334X（2010）01-0054-03

2009-12-15

王安華（1975-），男，博士，四川人，主要從事煉油化工技術培訓工作。