纺织导报-纺粘法非织造布生产技术现状及发展趋势.pdf
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1、非织造技术与产业用纺织 品 纺粘法非织造布生产技术现状 及发展趋势 摘要:纷粘非织造布是将化纤的纷丝和非织造布的成网、固化技术相结合的工艺 技术。近几年,纷粘法非织造布的生产技术得到了长足的进步, 一些新技术的应 用也为纷粘法产品的发展开拓了 新的空间。文章介绍了国内外纷拈法非织造技术 的现状,分析了国内外的差距,并指出了 纷拈技术的发展趋势。 关键词:非织造布;纷粘法;生产技术;成纤;成网;成布 中图分类号: T S 1 7 4文献标识码: A 文章编号:1 0 0 3 一3 0 2 5 ( 2 0 0 5 ) 0 9 一0 0 2 9一0 5 上海市合成纤维研究所邹荣华 纺粘非织造布是将化
2、纤的纺丝和非织造布的成网、 固 化技术相结合的工艺技术。 上世纪6 0 年代 由 美国D u P o n t ( 杜邦)和欧洲F r e u d e n b e r g( 科德宝)公司几乎同时研制 成功 7 0 年代开始得到发展。目前该技术已渐趋成熟。 纺粘法的基本工艺流程为纺丝一拉伸一成网一成布一 卷绕。 纺粘法非织造布由于其流程短、 用工省、 生产效率 高、 产品综合性能好、 应用面广 近年来发展速度较快. 在 非织造布的总量中所占比例越来越大 目 前已占3 0 %以上 的份额这一趋势还会在相当一段时间内继续。国内外一 些工程公司通过技术开发 相互间的并购、 重组介入纺粘 行业使纺粘法非织
3、造布的生产技术得到了长足的进步。 一些新技术的应用又为纺粘法产品的发展开拓了新的空间。 , 国际纺粘法非织造布生产技术现状 纺粘法非织造布生产有三大核心技术, 分别为成纤、 成网和成布。 1 . 1 纺粘法成纤技术 纺粘法成纤工艺与合成纤维生产的最大区别是聚合物 熔体被挤压出喷丝板后 采用气流拉伸而非机械拉伸成纤。 纺粘法纤维的拉伸 过去也曾经用过机械拉伸方式, 由于 设备结构复杂, 而且这种方式拉伸出的纤维成束片状 对 纤维的铺网均匀性甚为不利。 目前世界各国的纺粘法生产 作者简介:邹荣华,男, 1 9 4 7 年生, 教授级高工, 上海, 2 0 0 0 5 1 线基本上不再采用机械拉伸
4、均使用气流拉伸方式, 这是 由纺粘法生产的特点所决定的。 目 前国际上纺粘法的成纤技术基本上形成三大流派. 即宽狭缝式成纤、窄狭缝式成纤和管式成纤。 1 . 1 . 1宽狭缝式成纤 以德国R e i f e n h a u s e r ( 莱芬豪舍) 公司为代表。 目 前采 用这种技术的还有日本N K K公司、神户制钢公司:美国 N o r d s o n( 诺信)公司、 H i l l s( 希尔) 公司;德国N e u m a g ( 纽马格) 公司和瑞士R i e t e r( 立达) 公司等。 采用宽狭缝 式拉伸均是用一块基本与生产线宽度相同的整体长条形喷 丝板来喷丝的。 在初生纤维进
5、入一条相同宽度的狭缝式拉 伸设备中 随着气流的高速前进 完成纤维的拉伸成纤过 程。这种宽狭缝式拉伸目前又分为两种方式。 一种是喷丝板与拉伸器组成一个封闭系统 拉伸气流 主要由双面冷却风和一些补充气流组成, 通过成网机底部 排气抽吸系统和拉伸器内部截面积的变化, 形成高速气流, 完成成纤过程。业内人士称这种成纤过程为负压拉伸。 R e i f e n h a u s e r 公司采用的就是这种方法。 负压拉伸的最大优 点是操作简单 能耗低, 但缺点是拉伸速度有限 只能生 产对纺速要求不高的聚烯烃类纺粘布。 另一种是喷丝板与拉伸器分开, 拉伸器有专门的风机 提供高速气流来完成纤维拉伸过程 一般这种
6、方法称为正 压拉伸。除R e i f e n h a u s e r 公司外, 其它采用宽狭缝式装置 纺 织 导 报C h in a T e x t ile L e a d e r . 2 0 0 5 N o .9 2 9 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 非织造技术与产业用纺织 品 的公司基本都是正压拉伸技术。 此类设备的长处是拉伸足, 基本可满足所有熔融纺合纤原料的生产要求。 1 . 1 .2窄狭缝式成纤 以意大利N WT 公司为代表。其它公司采用这种技术
7、 的已比较少。 它采用1 0 0 m m x 6 0 0 m m的矩形喷丝板 将 成网宽度方向上的纤维数分成许多与网帘前进方向平行的 行。一般 3 .2 m宽的生产线有2 1 一2 3 块这样的矩形板。 每个喷丝板下面留下一定的双面吹风的冷却距离后, 相应设1 台1 0 m m x 6 0 0 m m的窄狭缝式牵伸器, 利用压 缩空气向狭缝高速喷射 从而带动纤维高速向前, 进行 拉伸成纤。 1 . 1 .3管式成纤 著名公司有意大利S T P 公司、 Mo d e r n( 摩登) 公司、 O R V公司等。它是将成网宽度方向上的纤维分成许多束, 通过侧吹风冷却后, 导入内径1 0 m m左右
8、的不锈钢管中 用喷射的气流 ( 压缩空气)夹持纤维高速向前 从而完成 成纤过程。 1 . 2 纺粘法成网技术 成网是纺粘技术的关键 直接影响布的外观质量和物 理指标。 成网技术是与成纤技术密切相关的,目前铺网方 式大致分为3 种:自由松散式铺网、摆辊式铺网与打散式 铺网。 1 .2 . 1自由松散式成网 自由松散式成网是一种无需其它辅助装置的成网方 式。 宽狭缝式拉伸都是采用这种成网方法。因为纤维出喷 丝板时对应于网面是均匀分布的, 所以, 只要不破坏纤维 相互间的排列, 落到成网机的网面上 就可以得到均匀的 纤维网。 又因为拉伸速度远远高于成网速度, 纤维落到成 网机的网面上时呈自由松散状故
9、称为自由松散式成网。 R e i f e n h a u s e r 公司的负压拉伸系统纺丝成纤部分是 整体密封的, 减少了外来风干扰。 由于成网机下有吸风 哪 里纤网薄 丝就往那里去。 所以布面并丝极少 没有以 云 斑 柔软性好,延伸度高。但布纵横向强力差别较大。 其它公司的正压拉伸系统 虽然网的均匀性有喷丝板 保证r 但由于风量大, 风速高控制起来难度大一点, 所 以总体上外观不如负压拉伸产品。 1 .2 .2 摆辊式成网 摆辊式成网以意大利N WT为代表, 拉伸器出来的丝, 投影到网面上是相互平行的线状结合。 为了成为均匀纤网, 每个拉伸器下装有可左右移动的摆辊式铺丝器, 利用气流 的附
10、壁效应使纤维由线状结合成为网状结合, 不同部位间 的纤网互相叠合成为完整的纤维网。 这种铺网方式容易产 生并丝, 成布后手感较硬、 外观较差。 但这种成网方式的 优点是可以通过调节摆辊的往复频率和幅度来随意改变布 的纵横向强力比。 1 .2 . 3打散式铺网 打散式铺网以意大利S T P 为代表 采用管式牵伸器和 摆片式摆丝器 进行打散铺网。由于丝束从比较细的拉伸 管喷出, 比较集中, 使用一般方法很难把丝束分散均匀。 采 用打散方法 先让丝束打在一个摆片上, 再折到另一个摆 片上, 使丝束由点状改变成线状 从二摆片形成的缝隙中 喷出, 同时摆片呈摇晃状将丝束铺成纤维网。 采用打散方 法分丝铺
11、网, 布面必然容易产生以 云斑 。 但产品综合性 能均介于上述2 种成网法之间。 1 . 3 成布技术 成布技术就是将所生产的纤维网固化成最终产品的技 术。目 前已有热轧、 针刺、 水刺、热风等4 种较为成熟的 技术。 1 .3 . 1热轧 利用合成纤维的热性能 通过调节温度、 压力和生产 速度使纤维网粘合成布, 一般用于2 0 0 g/m2以下的薄型产 品。由于它生产速度快, 产品多数为一次性卫生用品,目 前已在纺粘法总量中所占比例最高。 1 .3 .2针刺 利用针刺机刺针的穿刺作用,将蓬松的纤网加固成 布 它的强力主要靠纤维与纤维间的互相抱合得到。 产品 一般为1 0 0 g/m2以上的中
12、 厚型产品。在工程上用途较广。 1 .3 . 3水刺 水刺技术是近年来新开发的技术,其原理与针刺类 似 不同的是采用了极细的高压水流代替刺针将纺粘纤网 加工成布。水刺比针刺对纤维损伤要小得多。 1 . 3 . 4 热风 热风成布技术在纺粘法中的应用得益于双组分复合纺 粘技术的开发。 它往往采用皮芯和并列复合形式, 通过热 风熔融其中的低熔点部分作为粘合剂使纤维网固化成布。 热风产品由于高熔点部分的纤维网未被破坏 低熔点又作 为粘结剂r 故强力较高, 而且蓬松度和空隙率比热轧产品 要高。 2 国内纺粘法非织造布生产技术现状 国内纺粘法生产技术发展分4 个阶段。 3 0 纺 织 导 报C h in
13、 a T e x t ile L e a d e r . 2 0 0 5 N o .9 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 非织造技术与产业用纺织 品 2 . 1 第1 阶段 1 9 8 8 一1 9 9 1 年, 全国仅3 条生产线,生产能力还只 有3 0 0 0 t , 设备全部进口 作为国家 七五 计划攻关项 目 这一阶段主要是消化、 吸收国外技术 开发产品的应 用领域。产品的主要用途是席梦思基布。 2 . 2 第2 阶段 1 9 9 3 一 1 9 9
14、8 年,以沈阳纺织工业非织造布技术开发 中心和中航六零六所为主在大连金州 ( 今瑞光无纺布厂) 建立了第1 条门幅2 .5 m. 产量1 0 0 0 t 的国产线上海合 纤所在江苏常熟建立了门幅3 .2 m 年产2 0 0 0 t 的国产线。 这段时间广东开平、梅县上海枫围等地引进了 R e i f e n h a u s e r 生产线; 广东中山、 辽宁清远、 河北华阳引进 了意大利N WE生产线; 杭州华银、河南南阳、广东冠南 引进了S T P 生产线; 湖南益阳、 江苏仪征、 江西合达等引 进了涤纶线这一时期发展的特点是以引进生产线为主 以丙纶热轧线为主 但涤纶针刺和热轧生产线也有了。
15、 设 备的国产化能力已基本具备。 此时的产品以一次性卫生材 料为主沿海地区特别是广东等地卷材出口也很多。 2 . 3 第3 阶段 1 9 9 9 - 2 0 0 2 年, 上海市合纤所为温州永得利投产了 一条年产3 0 0 0 t 的国 产线 迈出了民营经济投资纺粘法的 第一步. 使民营经济逐渐成为纺粘法投资的主体, 也使温 州在极短的时间内成为我国纺粘法设备和产品的主要产地。 这期间 沈阳纺织工业非织造布技术开发中心、 中航六零 六所和上海合纤所建造的生产线成为投资主流, 国产线数 量超过了进口线数量。国产线的技术主要是N WE 公司的 翻版。 产品也拓展了用途如鞋材辅料、 箱包、 过滤支撑
16、 材料、包装材料等。 2 . 4 第4 阶段 2 0 0 3 一2 0 0 4 年, S A R S 的流行与R e i f e n h a u s e r 生产线 的国产化成功, 使我国纺粘法得到了高速发展。出现了一 批国产化线生产厂. 我国也从纺粘线的进口国 变成出口 国。引进线虽然不多, 但档次大大提高 具有规模大、 速 度高、产品新的特点但市场难以消化生产量。 经过4 个阶段、1 0 多年的发展截至2 0 0 4 年底全 国已有纺粘生产企业1 4 3 家, 生产线2 4 2 条 其中3 7 条为 进口 生产线 其余2 0 5 条为国产线。 纺粘生产能力6 1 .4 万t , 实际产量3
17、 6 万t已成为世界上仅次于美国的第二大纺粘 法非织造布生产国。 我国也从纺粘生产线的进口国. 发展 成为设备的出口国。 3 国内 外的差距 3 . 1 原创性技术少 虽然我国的纺粘法已经颇具规模, 但原创性技术少。 如前所述国外一些公司在成纤、 成网、 成布方面各具特 色 生产线从外观到核心技术都有自己的知识产权。 而我 国的国产化设备呈一哄而起的局面, 基本上为进口线的翻 版。2 0 0 2 年以前热轧纺粘线清一色地翻版N WE ; 2 0 0 2 年后r 又全部翻版德国R e i f e n h a u s e r 生产线。 3 . 2 品 种少 可以熔融纺丝的聚合物都可以作为纺粘法的原
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