文/莫淑霖

世界無紡業的前景引人關注且“錢景”可觀。雖然無紡業和紡織業有共同之處，但無紡業發展至今產品已一應俱全，應有盡有，其工程纖維和聚合物基產品更以加工速度快、成本低、技術創新且有增值空間等特點而受到廣泛關注。全世界主要的無紡工業是建立在以自動化為基礎的生態系統上，這本身減少了對低成本勞動力的依賴，因此，該行業不必在全球勞動力成本低的地區修建工廠。無紡品通常在銷售處制造與改性，從而將運輸成本最小化。比如，該行業從紙漿和紙張以及擠壓行業獲取技術，以合理成本生產出所需產品。多年來，自動改性一直是無紡布供應鏈的一個重要部分，今天，該行業每分鐘就可產出逾千塊尿布。顯然，要實現生產速度快、產量高并降低單位生產成本的目標就需要完全自動化。反過來，這就意味著產品的短期運行和靈活性很有限。

可持續性帶來商機無限

今天的無紡業種類齊全，門類眾多，它又可劃分為原材料供應、卷材生產、最終用途產品的改性和制造等，這些無紡門類呈輻射性支撐著全世界的各行各業。但是該行業的發展思路并非如人們想象的那樣清晰，因為它不是呈縱橫交錯立體式，就是呈一體化發展態勢。在全球范圍內，本地市場和經濟的細微差別使格局劃分變得更加復雜。然而，有一點顯而易見，那就是無紡業一直在不斷適應市場需求，充滿創造力和無限的商機。這意味著未來幾年，很可能有一系列新品會取代傳統紡織品，有些業界將其視作機遇，而另一些則視為威脅。

雖然可持續生產的步伐在一定程度上受法規和稅收的推動，但無紡業始終處于可持續發展的前沿。在ITMA（國際紡織機械會展）上，可持續發展一直是行業教育會議、討論和獎項的主題之一。 這一話題在重要制造商的發言主題里也顯而易見。幾乎所有ITMA無紡業界都對可持續性有一定程度的關注。“可持續性”“回收”“降耗和再利用”等詞語在無紡業不僅是流行語，它們是真實存在的，除此之外還有“再造”。 鑒于全球的宏觀趨勢，對現有產品和流程的再造比以往任何時候都更加真實。

早在2018年1月，歐盟就通過了世界上第一個綜合垃圾處理策略。2018年5月，歐盟又發布報告《一次性塑料：減少海洋垃圾的新舉措》，提出減少歐洲海灘10種最常見塑料廢物的新規定，這些廢物占海洋垃圾總數的43%。它們是棉簽、餐具、塑料盤、吸管與其他混合物、氣球和氣球棒、食品包裝材料、飲料杯、飲料包裝、煙頭、塑料袋、薯片袋和糖果包裝、濕巾和衛生用品等。

20多年前，歐洲就首創EPR，所謂EPR即擴大并教育生產者的責任。從那時起，絕大多數歐盟成員國都將EPR引入包裝業。隨之又為減排建議采取的行動包括：禁止生產一次性用品；用可持續的替代法取代傳統的排污模式；節能減排；加強回收力度；新標式鼓勵妥善處置；對可回收物再設計。

這一禁令已對整個無紡業帶來影響和商機。這種新型方法已深入到各個國家的法規，將生產者對產品的責任擴至當前范圍之外，也對工人健康和安全、消費者安全和生產成本以及產品管理做出規定。EPR政策通常將廢物管理成本或物理收集部分或全部從地方政府轉移到生產者。政策還可包括鼓勵生產者在設計產品時將環境因素考慮在內。

EPR引發無數的工藝創新

EPR還為嬰兒濕巾和衛生用品等行業帶來選擇。由纖維素和聚酯纖維(PET)或聚丙烯(PP)等人造纖維混合制造而成的這類產品，大多采用梳理和水刺法生產。按照歐盟的規定，濕巾和衛生用品需采取不同的解決方案，提供符合EPR的替代方案。許多西方公司因此采取了相應的措施，如奧地利安德里茨公司（Andritz AG）就有一項重大創新。該公司展示了可沖洗、可分散和可生物降解的高性能“濕蕾絲?”（Wetlace?）工藝濕巾。同樣，德國特呂茨勒集團（Trützschler Nonwovens GmbH）與德國福伊特集團（The Voith Group）合作，推出可用纖維素和其他生物基聚合物[如聚乳酸(PLA)]代替現有的石化聚合纖維產品的解決方案，以此順應歐盟的最新規定。

這些工藝將濕染整和水處理技術相結合生產抹布，經證實，這些技術可從100%的天然和/或可再生原材料中生產無紡抹布，而無需化學粘合劑。這些工藝還擴大了潛在產品的范圍，使碳和玻璃也可在同一機器上加工。

這些濕/水工藝在經濟上是可行的，因為其生產能力比正在替換的現有濕梳理或水系統，在經濟效率上提高了很多。雖然資金成本可能更高，但由于生產能力更強，所以系統總體成本更低，這就意味著消費者的成本不會增加。的確，如果產量足夠大，它可能使單位總成本降低，這的確有利于市場。

再利用的工藝創新將排放率降至新低

另一重點關注的領域是再利用。圍繞零廢物排放和回收有著重大的行業意義，對無紡業來說是個真正的挑戰，因為大量生產也意味著大量邊角廢料和其他廢棄物。循環利用將是許多公司關注的主要領域。這將側重于為這類廢棄物尋找新出路或完全重復使用同一產品。他們所面臨的挑戰是混合材料和雙組分纖維的回收或再利用。這又需要創新的方法、新的增容劑和新的化學物質來回收混合材料。

此外，業界還更加關注生物聚合物的使用，如PLA、聚羥基烷酸酯(PHA)、聚羥基丁酸酯(PHB)及兩者混合物，并在可能的情況下利用纖維素纖維。新一代產品很可能取代現有的尖端產品。關鍵是，這些新材料也必須是經濟的且可持續。如今，該行業有許多可持續的解決方案，但這些解決方案尚未具有經濟可持續性，除非法規和稅收超過材料成本，否則這仍將是另一項挑戰。在更特定的市場中，新的生物友好型產品將率先涌現出來，猶如新型的茶過濾器一樣。

事實上，無紡品在傳統紡織品中的創新應用也在層出不窮地涌現，驅動因素是：印花技術的最新進展。這可能使簡單的紡布代替用彩色紡布制成的彩色紗線，這些織物可模仿更精細的結構。其產品可節省大量成本，因為它生產期短，并可提供前所未有的大規模定制。合適的無紡結構將是這類印染材料的理想選擇。

要控制成本就需提供正確性能的面料

無紡業成本走低已成為業內的大勢所趨。如一種可利用聚乙烯(PE)在一邊提供冷感，而另一邊則提供溫暖觸覺的PET結構也在躍躍欲試地推出。今天的PE纖維，如迪尼瑪（Dyneema）和光譜（Spectra）公司都提供高性能且非常昂貴的產品。有諸多企業看好雙組分紡粘無紡布，這使目前紡織業中未使用的材料輕松制造出來，且產量合理，成本較低，并提供良好的性能和差異化。無紡布的印染工藝正在逐漸取代許多傳統工藝。如今，一臺合適的無紡機可取代數百臺織機，還能在資本成本、電力消耗和低碳等方面都能節省開支。

“耐用”一詞（現在是一流行詞），其含義并不總是明確的。無紡品的生命周期可以很長，也可以很短。大多數無紡品被設計成一次性產品，并為其設計的應用提供了足夠的功能。汽車無紡布和土工合成無紡布等產品使用的壽命越來越長，且很耐用。無紡業更傾向于將這些長效產品稱為壽命較長的無紡品，而非耐用品。

該行業如今還能創造多種用途的無紡品。如今天在歐洲使用的許多商業抹布，它們可用來擦拭物體表面，然后經過清洗、沖洗和清潔之后再重復多次使用。從功能型服裝的角度看，材料需要經多次清洗后仍不失功能或外觀。這里有一個區別：盡管可用很長時間，但長壽命無紡布不一定可洗。耐用的可水洗無紡布是完全不同的類別，市場上還沒有太多這樣的產品。功能性無紡品在技術服裝中的應用也越來越多，這些產品的出現比許多人想象的快得多。所選擇的技術將取決于現有的資產、應用程序和所需的功能等因素。然而，紡粘水刺結構因其強度高、耐久性強和靈活性高等原因，將是這類應用的最佳選擇。聚合物織物允許使用不常用的聚合物，這可引發這些結構與包裝的性能屬性差異。

超長的耐久性與多用性

在歷史上，制造耐用織物方面有過兩次重大飛躍。PGI無紡布是總部設在美國印第安納州埃文斯維爾貝瑞全球公司（BerryGlobal Inc.）研發的部分產品。他們不久前推出Miratec?系列面料。這類基于短纖維的產品用了額外的化學鍵梳理和水刺工藝。水刺法則是采用PGI獨特的Apex?工藝，這種技術可創造出與任何紡織品都相同的紋理和結構。Miratec?具有纖維混紡的特點，其性能與機織纖維相當或更好。這些織物大多含有附加粘合劑，以確保織物在清洗過程中保持纏結。

另一項耐久無紡創新是德國弗雷登堡（Freudenberg）集團研發的雙組分紡粘技術和水刺技術。其特征如下：

1.紡粘雙組分噴制技術涉及紡制由兩種聚合物組成的連續長絲紡絲，這類聚合物沉積在成型帶上，以機械、熱或化學手段粘合在一起。細纖維紡粘法通常只能生產10微米以上的纖維。該技術的關鍵是形成結構更小的纖維，這僅僅意味著，未來的纖維類型將需要更廣闊的應用。這一領域的關鍵專利技術是由弗雷登堡集團(Robert Groten等人)享有，該專利詳細介紹了用水刺法連續分割分段纖維的過程。這一過程需要用高壓水（噴射窗簾機械移動，纏繞纖維）。

2.在這個過程中，水射流分裂出兩個不同的楔形纖維。可分離是指有單一的公共界面的雙組分纖維。在這種情況下，這兩個成分暴露在纖維表面的空氣中。可分割纖維的經典案例包括分段派、分段絲帶和并排。機械劈裂要求纖維組分間粘合度低，因此，聚合物和聚合物配比的選擇對分裂纖維的能力和質量起著關鍵作用。

弗雷登堡公司的織物商標名為 Evolon?，是第一個商業上可用的可重復使用紡粘、耐用的細旦織物。最新版本的Evolon擁有一個驚人的結構，它能為印染的應用提供平滑均勻的理想面。分裂后的纖維尺寸與原纖維直徑、切片數和紡絲參數有關，但這類結構有限。然而，在分裂過程中形成的楔形纖維傾向于密集堆積，這產生的撕裂阻力較低。由兩種或兩種以上的雙組分纖維組成的混雜結構可提高纖維的滲透性和抗斷裂性。另一種結構是瑪德琳（Madeline），也屬于經久耐用無紡品，由土耳其摩高有限公司（Mogul Co. Ltd）研發。

標新立異的同時更加多功能化

紡粘微纖維也是通過使用堿和其他溶劑去除雙組分結構一組分而形成的。最常用的橫截面是“海島型”，海洋面移走，僅留下島嶼。隨著島數的增加，纖維的尺寸減小。由于這種方法需要去除某一組分，因此由于去除過程與聚合物的浪費相關，往往會引發環境問題和額外費用。此外，這些結構面臨的挑戰是，這些島嶼型往往是捆綁在一起的。

超細纖維的無紡布用于絨面和皮革制品、耐用抹布和汽車內飾件(如頭襯)，但在耐久、可洗、技術性服裝應用方面進展甚微。這在一定程度上是因為到目前為止，細旦織物缺乏足夠的懸垂和拉伸強度，且很難染色。

為克服現有的超細和短纖維耐久無紡布的缺點，人們進行了多次嘗試，也因此有了新進展。下面是對未來愿景的展望以及一些新技術在耐用非織造結構的應用。具有超強水分傳輸的結構。像Coolmax?、4DG和其他結構的產品使用纖維形狀來創建類始于毛細血管的作用，以便快速傳輸水分。Coolmax?本質上是一種平面纖維，表面光潔度高，可輸送水分。由于它的形狀，也可包裹不同的圓形纖維，能產生更多的毛細血管作用。4DG(深槽)纖維最初由美國伊士曼化學公司（Eastman Chemical Co.,）和辛辛那提寶潔公司(P&G)研發，這是通過控制噴絲板形狀形成的，因此，這類纖維通常比服裝應用的范圍更大。但不理想的是，它除了在混合結構中的應用，在技術服裝的應用難盡如人意。

另一種新出現的無紡結構，被稱為翼狀纖維或納米通道纖維。雖然它最初是為紡粘無紡布而研發，但在使用Coolmax和其他類似結構的關鍵應用中，可很容易用于長絲甚至短纖維。在這里，長絲是由一雙組分纖維構成，其中翼狀部分就像海中島嶼形。其形狀是通過噴絲而成，卻不用噴絲板設計來控制。

與其他纖維不同，這類纖維很輕，很保暖并可控濕。利用這一技術，纖維形成最終產品，完成步驟以釋放翼狀纖維。纖維不交叉消化，但分離導致更高的滲透性和更加毛細血管化。纖維比表面積可達20 m2/g，而相同尺寸的圓形纖維的表面積為0.2 m2/g。

無紡布結構制成的翼狀纖維耐用、懸垂，可稱為運動服生產的最佳材料。無論是機織還是無紡或針織，高表面吸水性都將更強，因此，對于需要水分管理的貼皮膚應用，這種結構可以提供無與倫比的性能。值得注意的是，由纖維制成的結構，如翼狀纖維，也可用于形成耐用的抹布、濾芯、絨面和皮革制品。

高強度的微納米纖維結構問世

無紡布不一定以其強度而聞名，因為它往往與一次性產品有關。但高性能無紡布卻是用作穩定土工結構的最佳材料，如道路和堤壩，雖然其質量往往很大，但不一定懸垂。

亞微米纖維組成的結構更勝一籌，這些纖維在撕裂、抗拉強度和磨損性能方面都很優越，并提供了不易達到的性能。作為涂層基板，它可成為遮蔽物、帳篷和雨篷的最佳材料。

高速紡織印花將促成傳統紡織業和無紡業的又一大變革。庫存量的減少及大規模定制和按需印花的能力將改變所有紡織業和無紡業。耐用無紡布也很可能會在傳統的紡織領域找到新的用武之地，毫無疑問耐用無紡布將取代我們所知的許多紡織品。在這方面，由美國北卡州羅利無紡布研究所展示的新一代Evolon、馬德琳織物和翼狀纖維或原島型纖維結構將在這方面改變未來的紡織游戲規則。

全世界可持續性的宏觀趨勢將推動無紡工藝的不斷創新。此外，耐久無紡品的新發展可能會成為關鍵應用的下一代技術織品。其結構堅固，比現有織物具有更高密度的表面積，這將使人們獲取以往無法獲得的功能。研發也可能影響到無紡布和針織物，因為新型無紡品開發的纖維技術很容易地紡成長絲和短纖維，這些纖維又可讓業界研發新型的機織和針織織物工藝技術，從而形成下一代技術服裝織物的基礎。

然而，未來的無紡品將不再是傳統型，也將不同于今天使用的無紡布。無紡業的未來可能很有趣，也非常有價值。2019年，你可以在世界各地看到更多的無紡創意和新品 。

（據美國《紡織世界》https：//www.textileworld.com/textileworld/features/2019/02/nonwovens-current-trends-opportunities/近期資料）