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水刺无纺布介绍

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编辑时间 : 2021-07-24

水刺无纺布

水刺法又称射流喷网成布法,是一种重要的非织布加工工艺,由于水刺法的独特工艺技术,它广泛应用与医疗卫生产品和合成革基布、衬衫、家庭装饰领域。其纤维原料来源广泛,可以是涤纶、锦纶、丙纶、粘胶纤维等。目前水刺布的主要用途为三大类,即医用、人革用和擦洁用,其销售方向:人革用水刺布主要是内销,医用水刺布主要是外销出口,擦洁用水刺布则出口与内销各占一部分。








产品特性

  手感柔软、蓬松、高吸湿性、有一定的吸油效果


生产新技术

水刺复合技术

  水刺复合技术的研究与发展,不仅克服了部分非织造产品的局限性,增加了花色品种,大大拓宽了水刺非织造布的应用领域,而且促进了水刺技术乃至整个非织造布工艺的发展和提高。(1)水刺与木浆气流成网复合技术。由于木浆价格比水刺法常用的短纤维便宜得多,而绒毛浆吸湿性和手感均很好,因此制成的产品比全部用纤维的产品便宜,在价格上很竞争力,但在工艺上对过滤系统要求很高。产品可用作揩布(70%g/m2)、尿布及卫生巾内芯材料。水刺与木浆气流成网复合的设备有Fleissner公司的Aquapulp、Perfojet公司的Airlace。(2)水刺与长丝纺粘纤网复合技术。该方法复合的产品兼具纺粘非织造布较市制强力和短纤维良好的吸收性能,并且较纺粘非织造布均匀柔软,有吸水吸油功能,强度又较高,可用作食品包布、装饰用布及清洁用布等。水刺与纺粘法复合的设备有Flerssner公司的Aquqspun、Aquasplit。以及Freudenberg公司的Evolon加工技术。(3)水刺与湿法成网复合技术。典型的工艺Detex公司的Hydraspun技术,由Detex公司的湿法成网技术结合日本Unicharm公司注册的Soflom水刺方法组成。Hyderaspun湿法水刺非织造布的强力和柔软性等同于甚至超过传统干法水刺非织造布,而且湿法水刺非织造布不掉毛屑,其线缝拉伸强力是干法水刺非织造布的两倍,尤其适用于服装领域。


织物整理功能新技术

  1995年美国的BBA公司





开发了Interspun工艺并申请了专利。利用该工艺,通过水刺来对织物表面进行处理,可以对织物的结构与性能有积极的影响。1998年BBA公司与Fleissner公司签署了一项合作协议,Fleissner公司为此项技术的机器供应商。Fleissner公司的Aquatex是采用水刺头对机织布进行处理的系统,被称作是对机织物后整理工艺的一项革命性措施。机织物进行水刺处理后使织物中的纱线松开,并使织物得到有效的清洁;根据水刺头布置情况的不同,织物的两面或单面可获得桃皮绒的效应;还可消除织物在工艺过程中所产生的应力,使经纱间更加均匀,从而改善织物的手感和外观,增加织物的厚度,使织物光泽柔和,耐磨性是未处理前的300%以上,缝纫处的滑脱现象减少一倍以上,抗起球性能得到改善,抗皱性提高,布面更均匀,布面孔隙减少,分布更均匀,用于棉织物染色似经丝光处理一般。因此经水刺处理后可取消退浆、煮炼、丝光、砂磨等工艺,漂白工艺亦可简化,具有很明显的综合经济效益。产品广泛用于装饰布、过滤布、家用纺织品、服装、汽车安全气袋织物。




水刺技术新进展

  英国Loughborough大学机械工程系的Memis Acar研究证明,水刺工艺能够加工玻璃纤维,生产工业用布,由于玻璃纤维无卷曲,传统观念认为干法非织造工艺很难加工。大多数玻璃纤维非织造布一般是由针刺或湿法工艺加工的,但是美国北卡罗莱州立大学(NCSN)已经成功开发了玻璃纤维和涤纶混纺的水刺非织造布。直径16um的粗旦玻纤,用水刺法很难加工,如果与直径6.5um的细旦玻纤混合,则有利于提高水刺非织造布的强力,因此不同纤度的玻纤混合,细旦纤维利于水刺,粗旦纤维利于提高水刺非织造布的强力。如果玻纤与纺织用短纤如涤纶混合,可以加强水刺缠结能力。将玻纤与低熔点涤纶混合,可以生产玻乡土增强聚酯复合材料。 美国Auburm大学的研究人员使用NGSN设备发现水刺法可以生产土布,目前土工布是由针刺和热轧工艺生产的。研究人员发现改变水刺压力和纤网受水针作用的时间可以改变土工布的孔径。孔径是土工布的关键指标,特别是用其做沙土反滤层,允许水流穿过而阻止土壤运动。延长纤网受水针作用的时间或提高水刺压力,可以增强纤网水刺缠结效果,而使织物孔径缩小。孔径尺寸可以在线调节不必停车,从而提高生产速度,比土工布的其他加工工艺灵活简便。


新产品

  水刺加工技术有了突破性的进展,PGI公司的Miratec水刺非织造布和Freudonberg公司的Evolon水刺非织造布是有能力替代纺织品与针织品的新一代水刺产品,产品的推出给水刺法广阔的市场前景与发展方向作了好的注释,为水刺技术开拓了一个具有巨大潜力的新市场。


Miratec织物

  PGI公司的Miratec织物无论在观念上还是在性能上都是水刺非织造布具有创新的发展。时间将会告诉人们,Miratec织物能否在其针对的耐用纺织品领域开创一个广阔的市场,价格可能是值得考虑的主要因素。PGI公司所展示的有限样品区别于目前任何非织造布工业生产的产品。事实上非织造布这一词汇并没有被用来描述这种产品,该产品在纤网成形和整理方式上都有所创新。 先PGI的奇考比公司之前,J&J公司研究并在1996年申请了专利,即“用发散的激光钻孔工艺加工织物成形装置的支撑体”。有理由相信,正是该技术使得Miratec产品的形状几乎复制了大多数三维纺织品的花纹组织。这个专利告诉人们,按照预先设定的扫描图像,在成形滚筒的某一固定点移动激光束,激光束便能在成形滚筒上雕刻出花纹,多元的峰顶、峰谷、孔眼等。经水刺后,成形滚筒上的花纹会转移到水刺非织造布上,使水刺非织造布呈现纺织品的风格。Miratec产品不仅仅具有该项优点,其纵、横向还有很高的强力,而且产品还可以具有真正的弹性。显然,整理起着关键的作用。PGI公司称该新技术为Apex技术。Mirarec织物面向耐久型纺织品市场,而由Apex技术生产的用即弃非织造布称作Miralace(热轧工艺),同样可以呈现各种花纹图案。PGI公司于1998年底开始生产Miratec水刺非织造布,2000年公司又投产两面三刀条Miratec生产线。PGI公司与其用户Johnson Controls有限公司建产了合作伙伴关系,使Miratec水刺非织造布的用途从目前主要用于家具与家庭装饰用品拓宽到汽车内饰板中。


耐克无纺布运动衫

  美国耐克(Nike)公司现已推出以75%再生聚酯纤维为原料,并利用PGI公司的Apec水刺技术制作无袖低领运动衫,这是非织造布在服装上的一大进步,该产品采用超声熔接缝合,并具有调节温度的功能。


Evolon

  世界大的非织造布生产商2000年2月推出了商品名为Evolon的纺粘长丝微旦新型水刺非织造布,由含有纺丝、成网与水刺的流水线生产。该专有工艺是其在非织造布生产上第三个主要技术突破(该公司声称在1948年生产出短纤非织造布,在1965年开发出了纺粘工艺)。Freudenberg总经理兼主席Hermann Eidel说:“该布的一步生产工艺比得上机织布与针织布所需要的多步秤工艺。这一特点加上Evolo非织造布生产工艺包括从聚合物切片复合长丝,成网后由高压水刺工艺分裂复合纤维(每根复合纤维可分裂成数根平滑的微纤维)并同时固结(缠结)纤网,生产出含有0.05dtex-2.5dtex微纤维的非织造布。据说,与常规的微纤维相比,该工艺长丝中聚合物有更高的分子取向。Evolo水刺非织造布可以经受常规水洗,其在各个方向上都有较高的拉伸强度、较高的抗撕裂性以及良好的悬垂性与手感。预计Evolo非织造布将瞄准广泛的耐用品与用即弃产品市场,尤其是传统纺织品占支配地位的服装市场,包括成人与儿童的运动服、便服以及工作服等。例如70克/平方米-150克/平方米的Evolo水刺非织造布可以做T恤衫和运动服。


  Freudenberg公司目前有一条Evolo中试生产线正在运转,该公司说,2000年夏天在法国Colmar工厂投产一条工业化生产线,并计划在2002年再投产一条 Evolo生产线。


主要原料

(1)天然纤维:棉、毛、麻、丝;


(2)常规纤维:粘胶纤维、聚酯纤维、醋酸纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺纤维;


(3)差别化纤维:超细纤维、异形纤维、低熔点纤维、高卷曲纤维、抗静电纤维;


(4)高功能纤维:芳香族聚酰胺纤维、碳纤维、金属纤维。


加工原理

水刺法加固纤网原理与针刺工艺相似,但不用刺针,而是采用高压产生的多股微细水射流喷射纤网。水射流穿过纤网后,受托持网帘的反弹,再次穿插纤网,由此,纤网中纤维在不同方向高速水射流穿插的水力作用下,产生位移、穿插、缠结和抱合,从而使纤网得到加固。


工艺特点

1.柔性缠结,不影响纤维原有特征,不损伤纤维


2.外观比其它非织造材料更接近传统纺织品


3.强度高、低起毛性


4.高吸湿性、快速吸湿


5.透气性好


6.手感柔软、悬垂性好


7.外观花样多变


8.无需粘合剂加固、耐洗


9.生产流程长、占地面积大


10.设备复杂、水质要求高


11.能耗大


产品应用

水刺无纺布的用途为医用帘、手术服、手术罩布、医用包扎材料、伤口敷料、医用纱布、航空抹布、服装衬基布、涂层基布、用即弃材料、仪器仪表抹布、电子行业抹布、毛巾、化妆棉、湿巾、口罩包覆材料等。


我国水刺非织造布技术主要特点: 

(1)今年我国水刺非织造布与去年相比生产线增加三条(国产),生产能力增加3000~3500吨/年。但实际产量今年从去年10000多吨增加到目前18500吨,增加幅度为45.9%。主要是水刺非织造布生产企业重视了市场的开发,拓展了水刺非织造布的应用领域,用量增加。其二是国际上生产和销售非织造布的大公司开始做中国水刺非织造布市场及产品,结识我国非织造布同行,物色合作伙伴,及收购兼并生产企业等。


(2)国内水刺非织造布主要集中在两大类,即医用敷料纱布、手术衣等以及人造革基布。相关企业产品变化不大,技术差异很小,尤其表现在水刺人造革基布上,而且重复建设突出,为争夺市场份额而进行恶性价格竞争。水刺人造革基布售价下降幅度为(48000元/吨降为35000元/吨)27.1%,实际有些生产厂销售价还要低的多,故下降幅度还要大。


(3)随国内水刺非织造布生产设备的发展,国产水刺生产线比重增大,目前为5条,占27.7%,预计仍会继续增加。国产生产线主要产品是人造革薄型基布。工艺路线基本相同。设备仍属跟随型,与欧洲进口设备相比,整体水平较低,缺少自己的知识产权及软件。


国内概况

生产线

目前我国水刺无纺布[1]非织造布生产线发展飞速,其中以江浙两省较突出,尤其经济危机以后,水刺无纺布行业不仅没受影响,反而逆势而上,行业异常火暴,新增几十条水刺线。


水刺布生产技术

目前水刺布技术的发展方向是向着高速度、高质量、滚筒式水刺迈进,影响我国水刺技术前进的原因主要是缺少大型高速度、高产量、高质量梳理机;我国尚不能制造滚筒式水刺机;缺少实际铺网生产速度达70-100M/ min以上的铺网机;目前国内有关各水刺设备制造工厂不能积极吸取美国、法国和德国各厂的成功经验进行分工合作,而是各自为政、互不配合。


科研发展

我国的水刺非织造布的研究开发生产已近十年,无论从品种、规模、质量、设备都有显著的提高,基本上适应了目前国民经济发展的需求。水刺非织造布的涉及了医药卫生、轻工、电子、环保等学科领域,推动了国内传统化纤和差别化纤维的发展。


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