紡粘法非織造布技術的發展

【摘 要】 紡粘法非織造布技術不僅在工藝路線和設備結構等方面有獨特的地方， 而且加工的產品也各有其特點。本文就紡粘法非織造布技術的發展談幾點粗淺認識。

【關鍵詞】 紡粘法非織造布技術 發展

引言

近年來， 由于紡粘法非織造布技術生產流程短、生產效率高、產品性能優良和應用范圍 廣， 迎合了當今世界非織造布產品向高性能、薄型化方向發展， 所以，我國紡粘非織造布設備在工藝、設備、產品質量和生產成本等方面都得到了極大的進步和提高。紡粘法非織造布技術不僅在工藝路線和設備結構等方面有獨特的地方， 而且加工的產品也各有其特點。本文就紡粘法非織造布技術的發展談幾點粗淺認識。

1. 紡粘法非織造布技術的特點

1.1工藝流程短

傳統的非織造布生產工藝流程為：開松--混合--梳理--鋪網--加固--卷繞，而紡粘法工藝流程為：切片干燥--擠壓紡絲--牽伸--分絲鋪網--加固--卷繞，可省去纖維切斷、打包、開包、開清、混合、梳理多道工序，大大縮短了工藝流程，一條紡粘生產線年產量在1000噸以上，多的可達10000噸，生產能力高。

1.2產品機械性能好

紡粘法非織造布系長絲直接成網，在受到拉伸時，具有更高的斷裂強度和斷裂伸長。

1.3生產成本低

由于生產流程短，生產速度高，紡絲成網非織造布除一次投資大外，產品的綜合生產成本較低。

1.4管理簡易

由于紡絲成網法生產的自動化程度高，在生產工藝方面，容易實現生產的精確控制。調整產品定量只需控制聚合物的擠出量和成網速度即可達到。

2. 紡粘法非織造布技術的發展趨勢

2.1高速化

德國的萊芬豪舍公司在2002年推出了ReicofilⅣ型設備。該設備在冷卻、拉伸、鋪網等工藝方面得到進一步優化，加大了正壓牽伸的力度，使紡絲速度進一步提高。紡丙綸的最高紡絲速度由原來的3500米/分，提高至5000米/分；同時加寬噴絲板寬度，由原來的160mm加寬至220mm；孔數由原來每米5000孔提高到7000孔。一條紡粘非織造布生產線年產量最高20000噸，產布速度也相應提高，最高可達到800米/小時。

Nordson公司采用JMLab-oratories和日本NKK技術，采用狹縫拉伸，研制了門幅3.6米的雙模頭紡粘設備。該設備可采用滌綸、丙綸及其它多種聚合物紡絲。其紡絲牽伸速度，紡滌綸最高可達8000米/分，丙綸可達5000米/分，噴絲板孔數最高為每米5000孔以上，最大幅寬可達5米。紡粘布克重最薄的為10克/平方米，細度最細達0.8旦。

意大利STP公司推出了一套門幅為3.6米寬的紡粘設備，該設備用三套螺桿擠壓機供應六排噴絲板，大大增加了噴絲孔孔數。每排噴絲板都是由獨立的紡絲泵控制，可以獨立啟動和關閉。各套氣流拉伸也是獨立的。成網機速度，用一根螺桿生產時最高可達200米/分，兩根螺桿可達350米/分，三根螺桿可達500米/分。

RieterPerfojet公司已將Perfbod3000紡粘設備推向市場。該設備很有特色，采用整幅的狹縫拉伸，紡絲速度高，噴絲板與機器前進方向呈45度角，使同樣幅寬內噴絲孔孔數增加40%，且縱橫向強度比改善。紡絲、拉伸、冷卻、成形、鋪網各部分的氣流單獨供應，以便于調節各項工藝參數，機器采用模塊化。

2.2細旦化

紡絲細旦化可使紡粘法非織造布更均勻、覆蓋率提高、外觀良好。優良的牽伸器、噴絲孔孔徑、冷卻條件等都是紡絲細旦化應重點關注的因素。美國艾森公司的紡粘法紡速可達到8000米/分，甚至10000米。它的牽伸器有特殊結構，可使絲束在高速氣流中形成“波浪”或“曲折”，從而使氣流有壓推力，使絲條能高速前進。艾森公司采用短程紡和壓推式熱牽伸，還研究用熔體流動指數（MFI）很高的切片來進行紡粘布生產。這種高熔體流動速率的切片過去只能用于熔噴法生產，但在超高速紡絲條件下也可以應用在紡粘生產中。艾森公司用6000米/分以上的紡速，原料用熔融指數700的PP切片，紡出了0.2旦或更細的長絲。這樣生產出的PP紡粘布單絲極細，完全可代替熔噴非織造布，而布的強度又可達到紡粘水平。這對于紡粘產品來說，是一種新的發展方向。日本神戶制鋼公司采用細噴絲孔、高速牽伸實現細旦，PP可紡至0.55dtex，PET可紡至1.0dtex，在實驗室，PP可紡至0.33dtex。德國萊芬豪舍公司的PP已紡至0.78dtex，PET達到1.0dtex。

歐洲的研究人員使用高效的驟冷系統，同時也大大提高噴絲頭孔數，以提高每一擠壓機的生產能力。新系統的驟冷介質直接平行地吹在纖維的表面，但又屬于層流流動，傳熱十分有效。熱空氣沿噴絲孔吹，平行于纖維的運動方向，直吹到纖維的收集網上。影響纖維直徑的主要參數是：聚合體的流量（克/分·孔），以及纖維在噴絲頭拉出的速度。要制造出微束級的纖維，噴絲頭要進行特殊的設計，另外聚合體的粘度以及成形條件也有特殊要求。當每個噴絲孔流量低于0.02克/分·孔時，且噴絲頭拉伸達最大時，纖維的直徑可達1微米或更低。

2.3雙組分紡粘技術

近年來雙組分紡粘非織造布也有較大的發展。美國Hills公司先進的雙組分技術主宰著北美和歐洲的雙組分纖維和雙組分紡粘非織造布的技術和設備。Hills公司的多組分或者是雙組分技術是基于在紡絲頭組合件中使用薄的分配板，這些分配板可將每一種聚合物分配到多組分束流中，然后輸送到每一個紡絲孔中去。這一獨特和多能的技術可使所有類型的可熔紡的雙組分纖維都可以在同一紡絲頭組件中紡制。Hills公司在雙組分纖維紡制方面的成功關鍵在于紡絲頭的設計。紡絲頭組件不含熔體池。由于聚合物在紡絲頭組件中滯留時間很短，因此聚合物的溫度不會與紡絲頭組件的溫度達致平衡。這就使多聚合物熔體進入紡絲頭組件時可通過調節聚合物的溫度來調節在噴絲頭毛細管中聚合物的黏度。長絲內兩種聚合物的比例可通過變化分配板來改變。

Hills公司的紡絲頭組件的設計的另一特點是可以高密度噴絲孔來紡制雙組分纖維。例如，皮芯型和并列型雙組分纖維可以孔間距1～1.5mm的噴絲板來紡制，實際上可做到與紡制均聚物纖維一樣。對分裂型和海島型纖維而言，孔間距通常在3～6mm。具有1000個以上島的纖維，Hills公司已在實驗中以6mm孔間距紡制成功。以6mm孔間距紡絲板紡制的具有600個島的纖維，Hills公司已使之工業化。這種噴絲孔密度已在雙組分紡粘非織造布生產中成為占優勢的技術。Hills公司還為雙組分紡粘工藝開發了絲束速度可達5000米/分的高速氣流牽伸噴嘴。纖維大分子的高取向和高結晶度使得紡粘非織造布的強力得以提高并具低縮率。另外，采用了高密度噴絲孔的噴絲板，即使在紡制低旦纖維時仍可保持高產率。已經生產出了低至0.7旦的雙組分紡粘非織造布纖維，可使用所有的熔紡聚合物。

結束語

綜上所述，雖然我國紡粘法非織造布技術有了一定的發展和進步，但從目前來看，非織造布的品種仍太單調，紡粘法非織造布占到整個紡熔布的4%，因而，我國紡織企業仍需努力，在未來的發展中不斷進取，采用先進的科技創造更新的產品。

參考文獻：

[1] 鄒榮華.國內外紡粘法非織造布的發展方向[J].紡織導報.2011.04.

[2] 徐曉程.我國紡粘法非織造布如何發展[J].經濟技術協作信息.2010.14.

（作者單位：遼寧天維紡織研究建筑設計集團有限公司）