水刺非織造布復合技術發展研究

倪冰選 高曉艷 張 鵬 王向欽

廣州纖維產品檢測研究院，廣東 廣州 511447

水刺非織造布復合技術發展研究

倪冰選 高曉艷 張 鵬 王向欽

廣州纖維產品檢測研究院，廣東 廣州 511447

水刺技術在非織造布生產領域非常具發展潛力和前景，而復合則是非織造技術生產高性能和高功能性產品的一種常見方式。介紹各類水刺復合技術的研發狀況及其應用。

水刺非織造布，復合技術，超細纖維，發展狀況

1 水刺非織造布

水刺是一種常見的、重要的非織造布加工工藝，其利用微細的高壓水針穿透纖網，使原本松散、強力低下的纖網中的纖維移動并相互纏繞，形成具有一定強力和形狀的水刺非織造布，其產品被廣泛應用于醫療、衛生、合成革基布、家庭擦拭布、過濾材料等領域，典型的產品包括濕巾、面膜布、革基布、超細纖維擦拭布、醫用敷料等。

杜邦公司于20世紀80年代實現了水刺非織造布的工業化生產。我國也在不斷提高對引進水刺設備消化能力的基礎上，不斷深入對產品的開發[1]。水刺非織造布自身也因具有無化學試劑、無環境污染、不掉屑、不含雜質、吸濕、柔軟、強力高、應用面廣等特點，得到了突飛猛進的發展[2]。

2 水刺復合技術

復合技術選擇將兩種或兩種以上相同或不同的物質，以及兩種或兩種以上的方法，進行組合，克服單一加工技術存在的局限性，以生產出性能更加優越、功能更加豐富的產品。復合技術不是簡單的疊加，它有較大的功能或性能增效作用。

水刺技術加工的原料選擇面廣，加之技術自身具備工藝靈活多樣性，這些都為其復合提供了良好的基礎[3]。水刺技術可與其他多種技術相復合，所得新型水刺復合非織造布產品具有柔軟、吸濕、不易掉屑、縱橫向強力高、功能多等特點。且隨著非織造布技術的不斷發展，有越來越多的技術與水刺技術相復合，生產新型水刺復合非織造布。

2.1 紡黏水刺復合技術

紡黏非織造布的生產是利用高聚物熔融后的熔體進行紡絲，以形成纖網的。紡黏非織造布中纖維呈長絲狀，因此，其具有強力高的特點。而水刺加固可適用于各種類型的纖維，包括天然纖維(如棉、麻、絲等)、化學纖維(如滌綸、丙綸、錦綸等)。當前，隨著紡黏非織造布生產設備和水刺加固設備的不斷發展，兩者的加工生產速度可以實現相互匹配，這為紡黏技術和水刺技術的設備結合奠定了基礎。兩項技術的復合是對非織造布生產技術的創新與推動[4]。如，AquaJet-Spunlace型水刺生產線(Fleissner公司)被越來越多地應用于固結紡黏技術生產出的纖網；同時，Fleissner公司也在與多家紡黏機械制造商合作，開發水刺紡黏生產設備[5]。將紡黏技術與水刺技術相結合，利用高壓水針帶動紡黏非織造布纖網中的長絲上下穿插、纏繞，可生產出強力高、吸水性良好、手感柔軟、密度均勻、縱橫向強力更佳的紡黏水刺復合非織造布產品，且該復合技術適用范圍很廣。

紡黏水刺超細纖維非織造布是其中的一個發展方向。超細纖維非織造布因具有良好的柔軟性、優異的擦拭性和較高的強度而被廣泛推崇。利用紡黏技術生產分裂復合纖維可制造出超細纖維非織造布。而水刺技術借助于高壓水力，能將橘瓣型、分割型等纖維在線分裂，從而簡化了后道堿減量工序，是最適當、最經濟的一種加工工藝。在紡黏水刺復合加工過程中，水針不僅用于纏結纖維，還用于分裂纖維，纖網的加固和纖維的分裂一次性完成，可高效地生產出高端水刺非織造布。如，使用可分裂復合纖維生產紡黏水刺超細纖維非織造布時，可獲得線密度低至0.09 tex的長絲。

2.2 濕法成網水刺復合技術

成網根據工藝可分為濕法成網和干法成網兩類。其中，濕法成網利用水、纖維、化學助劑等在專門的成形器中脫水制得纖網。將濕法成網與水刺技術相復合，所得濕法成網水刺非織造布的強力可達到或超過干法成網水刺非織造布，且前者不易掉屑，尤其適用于服裝及高端儀器清潔等。此外，從生產速度方面看，濕法成網水刺非織造布的生產速度高于干法成網水刺非織造布。如，木漿短纖濕法成網+滌綸紡黏長絲纖網，經水刺技術加固后，可用作各類抹布產品[6-8]。

2.3 氣流成網水刺復合技術

以木漿氣流成網與水刺技術復合為例。木漿纖維吸濕性良好、價格便宜、手感舒適，它的加入可改善原有純纖維制品的手感，賦予新產品更高的價格競爭優勢。氣流成網工藝將開松、分離、加工處理后的木漿粕吸至梳理成網的纖網上，然后經水刺技術固結，所得產品可作為揩布、紙尿褲、衛生巾等產品的芯層材料，還可用作手術服、手術覆蓋布、手術單等[9]。目前，將氣流成網和水刺技術相復合的非織造布生產設備有Fleissner公司的Aquapulp生產線和RieterPerfojet公司的Airlace生產線等。

2.4 針刺水刺復合技術

針刺可加工厚型產品，水刺可獲得孔隙更小、纖維更雜亂、表面更柔軟密集的產品。針刺與水刺兩種固結技術相結合，可同時發揮針刺和水刺的優勢。如，在強力、耐磨性、孔徑分布及過濾性等方面，針刺水刺復合技術生產出的過濾材料相對于單一的針刺或水刺技術生產出的過濾材料更勝一籌，且針刺水刺復合材料非常適合用作袋式過濾器中的濾料產品。針刺水刺復合技術的研發推動了整個過濾材料產業的發展[10]。上海博格工業用布有限公司研究開發了一種水刺針刺復合新型過濾材料，其通過技術創新，所得產品最高面密度可達1 000 g/m2，突破了水刺產品在面密度方面的局限性。且在相同的面密度下，針刺水刺復合技術相對于單一的針刺或水刺技術，能獲得拉伸強度更高、縱橫向強力比更小的產品。國外一些技術先進的公司已經研發出產量高、生產工序簡單、產品過濾精度更高的針刺水刺復合技術生產線。

2.5 長絲纖網和短纖纖網的水刺復合

典型的產品便是滌綸紡黏長絲纖網和木漿短纖纖網、黏膠短纖纖網等的水刺復合。滌綸紡黏長絲纖網具有高強度和高伸長率的優點，而木漿短纖纖網、黏膠短纖纖網的吸水性能優越。將長絲纖網與短纖纖網進行水刺復合，可充分利用各自的優勢，所得產品適用于各類醫用衛生和包裝等領域。

另外，丙綸紡黏長絲纖網和棉纖纖網水刺復合也較常見。丙綸具有良好的吸油性，而棉纖維具有良好的吸水性，兩者相結合的產品非常適合用作家庭清潔用布[11]。

2.6 纖網與傳統紡織品的水刺復合

傳統紡織品主要指由纖維紡紗制成紗線，然后經織造而形成的針織布或機織布。利用水刺技術中的高壓水針，對針織布或機織布進行表面整理加工，可使針織布或機織布中的紗線更加松散，織物更加飽滿，手感更加柔軟，此外織物得到了清潔。機織布還會獲得較好的表面起絨效果，織物透氣、透濕能力增加，耐磨性更強，織物表面孔隙分布更加均勻。對傳統紡織品進行水刺技術復合，避免了傳統紡織品的退漿、煮練等工序，節約了能源、提高了效率。經水刺技術復合的針織布或機織布可用于生產服裝、家庭用紡織品等。可以說，水刺技術是一種非常好的傳統紡織品用后整理方法。

將超細長絲切斷成3 mm左右的超短纖維，利用濕法成網技術鋪成纖網。將該纖網與機織物復合，利用水刺技術加固，可形成超細纖維水刺布。該布結合了機織布的強力和非織造布的功能性，所得復合產品的縱橫向強力和吸收能力都有所提高，適用于手術紗布或家用擦布等產品。

2.7 提花水刺復合技術

提花屬傳統紡織技術。提花與水刺技術相結合，可使水刺非織造布獲得更多可變化的花型，外觀更加漂亮。提花水刺復合技術利用水刺過程中的高壓水針在水刺非織造布表面形成圖案，其與傳統的將做好的水刺非織造布進行軋花工序相比，所得產品更加衛生、圖案立體性更強、生產效率更高。如，可在水刺非織造布表面提花，展示品牌LOGO，提升產品的品牌特色。

3 展望

水刺非織造布是非織造布中技術含量高、產品風格好、應用領域廣、備受消費者青睞的品種之一。水刺技術通過與不同工藝、不同纖網、不同原材料進行復合，可生產出高性能和多功能性的產品，進一步提升了水刺非織造布產品的應用領域及附加值。大力開發不同工藝、不同纖網、不同原材料的水刺復合產品是未來水刺技術的發展方向，具有廣泛的發展前景，且對整個非織造布行業的發展具有良好的促進作用。

[1] 郭秉臣.非織造布學[M].北京:中國紡織出版社,2002:112-113.

[2] 陳政.我國水刺非織造布行業發展狀況的探討[J].福建輕紡,2007(1):26-29.

[3] RUEHER J A, 柯勤飛.水刺加固的最新發展[J].國外紡織技術(紡織分冊),1992(12):31-34.

[4] 徐美齡,靳向煜.紡絲成網水刺固結復合非織造材料性能研究[J].非織造布, 2007, 15(1): 34-37.

[5] 倪冰選,焦曉寧.紡黏水刺復合非織造布的發展概況[J].產業用紡織品,2010,28(1):1-4.

[6] 李寧.水刺非織造技術新發展[J].非織造布,2010,18(3):6-9.

[7] 王曉婷,陳廷.水刺非織造布技術的新發展——復合技術[J].紡織導報,2006(6):64-66.

[8] 馬詠梅,孫原.水刺非織造布技術的研究與發展[J].產業用紡織品,2001,19(11):1-5.

[9] 張志娟.木漿復合水刺布的生產技術和應用[J].產業用紡織品,2008,26(12):28-31.

[10] 何建江.針刺水刺復合技術的創新應用和探討[J].非織造布,2011,19(1):20-22.

[11] 陳龍敏.水刺復合技術[J].產業用紡織品,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

倪冰選，男，1983年生，檢驗工程師，主要從事產業用紡織品及非織造的技術與標準研究工作

TS174.8

A

1004-7093(2017)01-0023-03