蘇博雅
(通標標準技術服務有限公司泉州分公司,福建 泉州 362000)
淺談新型纖維在靜電植絨中的應用
蘇博雅
(通標標準技術服務有限公司泉州分公司,福建 泉州 362000)
文章調研了市場上主要用于靜電植絨的毛絨原料種類,對現有幾種新型毛絨原料如海島纖維、甲殼素纖維、竹纖維、活性炭纖維和麻纖維等的優缺點和研究現狀進行分析,討論了我國在該行業的不足之處,為靜電植絨面料多樣化的研究和生產提供一些思路和參考。
靜電植絨;毛絨;新型纖維
靜電植絨是靜電技術在紡織行業的一種應用。它利用靜電效應對物體表面進行植絨的加工工藝,通過高壓靜電場使經過電著處理的各類短纖維的毛絨做定向移動,垂直地植入基布表面的粘合劑層中,然后經過多種后整理工序,使毛絨在基布上面固著,形成根根豎立、緊密排列、彈性良好、具有毛絨風格的產品[1]。靜電植絨面料廣泛地應用于服裝、裝飾用紡織品、汽車內飾、玩具、建筑、裝潢、儀器等眾多行業中[2]。靜電植絨是一個應用范圍很廣、潛力特別巨大的行業,市場前景非常廣闊。
數據顯示,目前國內靜電植絨的毛絨原料主要局限于錦綸和粘膠這兩種傳統纖維。而在國外,各種用于靜電植絨產品的新型原料被源源不斷地開發出來,環保型、功能型、復合型面料不斷地投入市場,例如美國杜邦公司、法國羅地亞公司研發的植絨絲束原料,美國諾益化工研發的透氣透濕型粘合劑等。本文通過對5種新型靜電植絨的毛絨原料進行分析探討,總結其優劣性。
海島纖維是將一種聚合物分散在另一種聚合物中,在纖維截面中分散相呈“島”的形態,而母體則相當于“海”的形態,從纖維的橫截面看是一種成分以微細而分散的狀態被另一種成分包圍著,好像海中有許多島嶼。
海島纖維作為靜電植絨面料的原材料,從根本上解決了絲束線密度對靜電植絨產品開發限制的難題。它不僅能充分發揮植絨面料的優越性能,而且能夠將超細纖維柔和、富有層次光澤、豐滿細膩的風格充分體現出來。將海島纖維用于靜電植絨,尤其是先植絨后開纖的創新型設想,為靜電植絨新型面料的開發提供了新的思路。
但是受加工工藝、加工環境的限制,單位面積植入的毛絨量還太少,導致植絨密度很小。植絨織物在經過3~9s的短暫摩擦后,毛絨會倒伏在基布上,甚至會出現毛絨斷裂的現象,因此制作難度很大。目前,市場上幾乎沒有以海島纖維為原料的靜電植絨產品。日本已經開發出了小部分的海島纖維產品,但幾乎都是在做高檔產品。中國廣東有部分大的企業現在也有在小批量生產此類產品,但受原料價格的影響,只能少批量用于高檔產品試驗當中。
甲殼素是一種含氮量很高的物質,它大量存在于蟹、蝦、昆蟲等動物殼以及真菌和植物(如蘑菇)的細胞中。它無毒副作用,與人體具有很好的生物相容性,在自然環境具有良好的生物降解性,既環保,又可以給人們帶來使用的安全性,利用其所制成的甲殼素纖維及制品具有良好的抗菌、防臭等保健功能。
以混有甲殼素纖維的毛絨原料制成的植絨面料,具有良好的手感,獨特的風格和優良的服用性能。這種面料可以廣泛用于服裝和床上用品,尤其是兒童服裝,具有優良的保健性和舒適性。
目前該產品已研制成功并獲得國家發明專利,但由于甲殼素纖維價格問題,制成的產品成本很高,所以要大范圍推廣起來比較有難度。中國市場上幾乎沒有以甲殼素纖維為毛絨的靜電植絨產品。
竹纖維是從自然生長的竹子中提取出的纖維素纖維,繼棉、麻、毛、絲后的第五大天然纖維。竹纖維具有其他纖維不具備的優勢,它易染色,有較強的耐磨性,良好的吸水性,不僅如此,竹纖維還具有一定的持續抑菌、除臭等功能。由于竹子中含有的雜質較多,它需要利用機械方法來粉碎、分離,并配合一些物理化學方法剔除竹中的木質素、竹粉、果膠等物質,才能制備成竹纖維。竹纖維需要通過粉碎或者制備成絲束再切割的方法獲得植絨毛絨,加上后續的染色處理,一系列的工藝流程太過復雜而使企業和科研單位望而卻步。現在有些科研院校還在嘗試開發竹纖維毛絨,但至今還沒有得到成功。市場上沒有以竹纖維為毛絨的靜電植絨紡織用品,只有日本廠家生產的產品應用于創可貼,其具有顯著的抗菌作用。
活性炭纖維是將經過活化處理的多孔炭纖維化制成的含炭纖維,該纖維特有的微孔結構、表面基團以及巨大的比表面積,使其具有吸附容量大、吸附和脫附速度快、再生容易等優良特性,是凈化環境的重要材料[3]。
利用靜電植絨技術,將活性炭纖維固著于某種基布上,制成的活性炭纖維靜電植絨制品,其比表面積更大,吸附能力更強。而且該工藝和其他常規的活性炭纖維工藝相比,加工難度不高,成本較低,可廣泛應用于窗簾、地毯、汽車內飾和空調過濾材料等領域。
目前國內已有少數廠家在生產此類產品,但由于活性炭纖維本身的強力較差,制成的毛絨比較容易斷裂,加上活性炭纖維原料的價格較高(40萬/噸左右),該產品只能出現在少量高檔的凈化或過濾產品中。
麻纖維指的是從各種麻類植物取得的纖維,包括一年生或多年生草本雙子葉植物皮層的韌皮纖維和單子葉植物的葉纖維。韌皮纖維作物主要有苧麻、黃麻、青麻、大麻、亞麻、羅布麻和槿麻等。
將麻纖維用于制作植絨毛絨使植絨面料具有天然的抗菌性,使產品更加天然環保,也可以減少粉塵等污染物,更加清潔健康。如果把麻纖維靜電植絨技術應用于室內的軟包裝,例如墻植絨方面,植絨墻紙、植絨墻布、絨墻板、甚至直接在墻上直接進行靜電植絨,可極大地改善室內環境。
現在對于麻纖維用于靜電植絨的研究幾乎沒有,麻纖維和粘膠纖維性能較為相似,如果用粘膠的毛絨制作工藝,得到的麻纖維毛絨飛升性不好,植出的產品手感,效果都很差,所以需要先在電著處理上下功夫,對麻纖維進行分析研究,才能制作出高品質的產品。
利用新型纖維制成毛絨,選擇合適的基布,配用環保型的粘合劑制成的靜電植絨面料,其服用性、安全性、環保性與傳統的錦綸毛絨等合成纖維制備的面料相比,具有很大的優勢。
近幾年,國外靜電植絨方面的成功案例也讓中國企業也看到了新型靜電植絨產品的曙光,但原料價格過高、技術不成熟和科研力量不足等問題成為新型毛絨原料開發的最大阻礙。雖然科研院校和靜電植絨廠家進行了多種多樣的毛絨開發,但是有限的實驗技術和設備條件阻礙了新型毛絨開發的前進。整個行業在人才、技術、經驗方面都比較缺乏。學校沒有設立靜電植絨的專業,科研院校對于靜電植絨方面的研究課題屈指可數。企業完全靠多年積累下來的經驗,摸著石頭過河。因此,偷配方、賣配方的現象仍然存在,配方成為現在靜電植絨生存的關鍵所在。大企業依靠經驗豐富的老師傅,能夠根據客戶的需要,自己調配配方,這成為企業能夠做大做強的根本,但其配方的基礎原理,大多數企業也不甚明了。
⑴ 以新型纖維為植絨原料進行靜電植絨,可以為植絨產品賦予新的特性,提升其產品附加值。
⑵ 對于新型原料的應用開發,研究人員應在盡量保持纖維特性的基礎上,最大程度地降低生產成本,這是目前中國靜電植絨原料開發的最有效途徑之一。
⑶ 我國應積極研究開發新型植絨產品,拓展靜電植絨新領域,實現我國植絨業的騰飛,從而在世界植絨強國中占有一席之地。
[1]季濤,王漢成,高強,等.靜電技術在紡織生產中的應用[J].紡織科學研究, 2002,13(4)∶ 38-42.
[2]潘小丹,胡國樑,周穎.靜電植絨用聚酯纖維絨毛的開發研究[J].浙江理工大學學報,2006,23(3)∶279-282.
[3]秦姹芳,郭曉玲,李勇,等.活性炭纖維靜電植絨工藝研究[J].西安工程大學學報,2010,24(1)∶9-12.
TS195.4+3
A
1007-550X(2017)10-0044-03
10.3969/j.issn.1007-550X.2017.10.004
2017-08-01
蘇博雅(1985-),男,本科,主要研究方向:紡織品檢測,紡織原料生產優化研究。