非织造材料最新技术发展□海南欣龙无纺股份有限公司 非织造材料是一种通过新型物理或化学方法对高分子材料、纤维
非织造材料是一种通过新型物理或化学方法对高分子材料、纤维集合体等进行加工而形成的柔性材料。其生产工艺技术是介于塑料、造纸、纺织、化工、生物等技术的边缘学科。最近几年,随着非织造材料在各行各业中的广泛应用,人们对非织造材料提出各种性能要求,非织造技术的发展日益完善,这与高新技术的渗透、应用密切相关。目前除了拥有种类齐全的非织造生产工艺技术以外,各种工艺技术相互渗透、交叉成为非织造技术发展的最新趋势。 一、非织造技术的最新研究成果
一、非织造技术的最新研究成果 射流喷网技术
射流喷网技术 射流喷网技术是利用高压微细水柱对柔性材料进行喷射(直径为
射流喷网技术是利用高压微细水柱对柔性材料进行喷射(直径为0.08~0.12mm、压力为5~60MPa),通过高压水柱对柔性材料的垂直穿刺和反弹穿刺使其相互缠结而形成非织造材料的一种新型非织造工艺技术。该技术由成网系统、水力缠结系统和水处理系统三部分组成。成网系统主要为干法成网或湿法成网。水处理系统是射流喷网关键技术之一,主要由水的过滤、循环、增压、喷射等装置组成。一般而言,加工1kg柔性材料要耗用600~900L的水,因此,水处理系统必须有适当的装置才能保证回收水质的纯净度,从而减少整个系统的用水量以降低成本。近几年,随着非织造材料产量不断地增加,原来的水处理系统能力已经成为限制产能提升的主要瓶颈,水处理技术成为各个射流喷网法非织造材料厂家讨论的热门话题,海南欣龙无纺股份有限公司在这方面取得多项专利。水力缠结系统是射流喷网的核心技术,它的设计制造直接影响到射流喷网非织造材料的质量,因此,许多专利介绍了射流喷网装置的结构、设计。近几年,这方面改进提高很快,特别是在喷水部分的结构、喷水孔的设计、加工方法与精度方面,以及纤网托持网帘的结构研究、设计及材料选用等都取得了一定进展。 射流喷网法非织造材料具有手感良好、柔软舒适、吸水好、透气
射流喷网法非织造材料具有手感良好、柔软舒适、吸水好、透气高、不掉绒、不掉屑等特点,是医用卫生材料的首选,一直以来都受到人们的喜爱和推崇。射流喷网技术是非织造技术发展起来的新工艺,具有巨大的发展潜力,随着射流喷网非织造材料应用领域的不断拓宽和人们对这种材料提出的各种要求,其生产技术近几年也得到了飞速发展。 (1)耐用射流喷网技术
(1)耐用射流喷网技术 该技术主要是水力缠结技术与纺丝成网技术、纺织技术的结合,
该技术主要是水力缠结技术与纺丝成网技术、纺织技术的结合,可使非织造材料获得优良的力学性能,使用寿命得到延长。射流喷网纺粘非织造材料是将复合纺粘长丝纤网,经过高压水针连续冲击,使长丝分裂成不同纤度(0.05~2.5dtex)的细旦长丝而形成的一种新型非织造材料,具有较高的透湿和透气性,手感柔软,经处理后具备良好的洗涤性和优异的悬垂性,产品可以用于服装。 (2)复合技术
(2)复合技术 通过复合技术能有效提升产品性能和加强产品功能。采用该技术
通过复合技术能有效提升产品性能和加强产品功能。采用该技术有效开发出了木浆复合材料、SMS、SMMS,以及一些“三明治”结构的非织造材料。复合技术成为射流喷网技术的一个发展方向。 (3)新型非织造材料
(3)新型非织造材料 干法造纸浆粕/聚酯、合成纤维(复合纤维)、铜氨纺粘射流喷网
干法造纸浆粕/聚酯、合成纤维(复合纤维)、铜氨纺粘射流喷网等非织造材料得到了开发与应用,目前这些材料及其生产工艺在世界上大多数国家尚属空白。 (4)射流喷网工艺设备
(4)射流喷网工艺设备 射流喷网工艺设备得到改进与革新,主要表现在梳理成网系统、
射流喷网工艺设备得到改进与革新,主要表现在梳理成网系统、射流喷网加固系统、水循环系统的大量改进和创新,梳理成网速度可以达到300m/min,射流喷网压力可高于4万kPa,水循环系统能更有效地洁净水质。 纺粘技术
纺粘技术 纺粘技术将高分子聚合物(PP、PE、PET、PA等)加热熔融由喷丝
纺粘技术将高分子聚合物(PP、PE、PET、PA等)加热熔融由喷丝板挤出,经过喷丝、拉伸、定型、铺网,再经过长丝熟粘合、化学粘合或其他办法加固形成非织造材料。该技术主要包括高性能纺丝技术、高速牵伸技术、均匀成网技术等。高性能纺丝技术可以进行单组分和多组分纺丝,纺丝速度可达4000~6000m/min,最高为10000m/min;纤维细度由2.5dtex下降到0.5~O.7dtex;高速牵伸技术主要是对纺丝头喷出的长丝进行高速气流牵伸,同时还具有冷却、防止粘连等作用,气流的压力高达0.2~2.5MPa,拉伸速度高达3500~4000m/min;经过牵伸及冷却,蓬松的长丝连续、均匀地铺置成网,一般采用凝网帘与吸风相配合的成网方式,成网的关键是对长丝束的运动进行控制,多组分和微细旦技术得到开发与应用后,成网的均匀度得到了很好的改善。 纺粘法非织造材料是聚合物挤出非织造材料中最重要、应用最广
纺粘法非织造材料是聚合物挤出非织造材料中最重要、应用最广泛的一种材料,是合成纤维生产技术和非织造技术紧密结合的最成功典型。 (1)多组分技术和微细旦纤维成网技术
(1)多组分技术和微细旦纤维成网技术 目前,这两种技术得到了开发和应用。双组分包括皮芯结构、并
目前,这两种技术得到了开发和应用。双组分包括皮芯结构、并列结构,微细旦纤维纤度可达0.5~0.7dtex。双组分可以使纤维纺丝过程中因熔体成分冷却收缩的不同而形成卷曲形态产生弹性;微细旦纤维可使产品结构内纤维表面积增大而获得较高的过滤性能。 (2)纺粘/熔喷复合非织造材料
(2)纺粘/熔喷复合非织造材料 这种材料如SMMS、SMSMS、SMS等产品,性能优越,广泛用作医
这种材料如SMMS、SMSMS、SMS等产品,性能优越,广泛用作医用卫生材料、过滤材料和土工合成材料等。 熔喷技术
熔喷技术 熔喷技术是将挤出的高聚物熔融体通过高速的热气流或其他方
熔喷技术是将挤出的高聚物熔融体通过高速的热气流或其他方式,使喷出的丝极度拉伸形成极细的短纤维,并凝集到滚筒或帘网上形成纤网,最后经自身粘合或热粘合固结成柔性材料的一种工艺技术。由于熔喷技术使纤维得到了极度拉伸,纤维细度要比普通纤维细得多,仅为1~5mm。目前熔喷法非织造技术发展到产品幅宽可为3.2m,喷丝板孔径可小到0.15mm,孔数可增至45孔/英寸,吐出量为0.689/孔,高速气流速度可达到6000m/min。 由于熔喷法非织造材料具有纤维超细、结构蓬松、孔隙多、孔径
由于熔喷法非织造材料具有纤维超细、结构蓬松、孔隙多、孔径小、抗折皱能力好等特点,可用于过滤材料、医用材料、吸油材料等。 熔喷法非织造技术往往跟纺粘技术相结合生产复合材料,用作过
熔喷法非织造技术往往跟纺粘技术相结合生产复合材料,用作过滤材料。双组分熔喷法非织造技术得到突破和发展是熔喷/纺粘技术的重大改进(如SMS、SMMS等)。 复合技术
复合技术 复合技术是近几年发展起来的新型非织造技术,它是利用机械或
复合技术是近几年发展起来的新型非织造技术,它是利用机械或化学方法将两种或两种以上材料结合在一起的技术。由于各种单一产品功能的相互叠加,产品具有其他材料无法比拟的性能,适用性更广,应用领域得到了拓宽。复合技术主要取得以下成果: (1) 射流喷网复合技术
(1) 射流喷网复合技术 射流喷网复合主要是采用微细高压水流对各种材料进行喷射,通
射流喷网复合主要是采用微细高压水流对各种材料进行喷射,通过高压微细水流垂直喷射的穿刺力和纤网托持物对高压水流反射的反弹力使各种材料纤维在界面相互缠结形成一个整体的工艺技术。 (2) 热熔压敏胶复合技术
(2) 热熔压敏胶复合技术 该技术主要是在两种或两种以上材料之间涂上热熔压敏胶通过粘
该技术主要是在两种或两种以上材料之间涂上热熔压敏胶通过粘合而产生复合。 (3) 非织造各种成网、固结技术
(3) 非织造各种成网、固结技术 如针刺、化学粘合、热轧、热风粘合、熔喷法、纺丝成网法、射
如针刺、化学粘合、热轧、热风粘合、熔喷法、纺丝成网法、射流喷网法等纤网加工技术的相互交叉叠加和叠层、复合、模压、超声或高频焊接等复制加工技术的相互组合等,使产品更加丰富多彩,已经成为非织造技术发展的最新趋势,并产生了一系列可使非织造材料更新换代的技术成果。 二、高新技术与非织造材料结合
二、高新技术与非织造材料结合 非织造技术的高速发展充分利用了各行业的新技术,同时也促进
非织造技术的高速发展充分利用了各行业的新技术,同时也促进了相关行业的技术与发展。非织造技术与各个领域新技术相结合开发的典型新型非织造材料,都是与各个领域新技术相结合的成果。 1.现代医学新技术
1.现代医学新技术 如采用聚四氟乙烯纤维和聚酰胺纤维生产的管型非织造材料可以
如采用聚四氟乙烯纤维和聚酰胺纤维生产的管型非织造材料可以用作制造人造血管、人造食管等器官,也可以用于血液和药品过滤,甲壳质射流喷网非织造材料用作烧伤、烫伤医用敷料等,这些都是与现代医学新技术相结合的成果。上接第18页) 海南欣龙研制开发成功的甲壳质纤维非织造材料具有极好的人体
海南欣龙研制开发成功的甲壳质纤维非织造材料具有极好的人体亲和性,临床表现出优异的止血性、镇痛性、吸湿性和抗菌消炎功能,能促进伤口创面的愈合,快速恢复机能且抑制疤痕的形成,用该材料制成的敷料在疗效上明显超过普通药物的治疗作用。利用此原料开发出了康特森医用敷料系列产品,临床使用效果显著。 2.航空航天技术
2.航空航天技术 碳纤维非织造材料由于具有质地轻、强度高、高弹性模量、耐化
碳纤维非织造材料由于具有质地轻、强度高、高弹性模量、耐化学药品、尺寸稳定性良好等优异特性,通常可以用于人造卫星、火箭、太空船、喷射引擎、民航机、战斗机、直升机的机身、机尾、舵、升降梯等航空航天工具制品。 3.国防军工技术
3.国防军工技术 防弹非织造材料由芳纶生产而成,由于高强度、高模量、耐热性
防弹非织造材料由芳纶生产而成,由于高强度、高模量、耐热性强、断裂伸长小,可吸收由于子弹冲击而产生的高能量,因此用来制作防弹衣。目前防弹非织造材料与传统纺织品组成的防弹衣可以替代传统的钢板防弹衣,使防弹衣从“以刚克刚”进入一个“以柔克刚”的新领域。 4.现代电子技术
4.现代电子技术 现代电子技术对非织造材料从原料、设备、产品都产生了巨大的
现代电子技术对非织造材料从原料、设备、产品都产生了巨大的推动作用,同时耐高温非织造材料由于具有良好的吸收能力和浸渍能力、高机械强力、低吸湿性、高均匀度、与绝缘树脂清漆有良好的相容性、高纯度、低电绝缘损失等优良特点,是各种电子元件、电器、电缆、电动机等多种电气设备的绝缘材料。 5.现代农业技术
5.现代农业技术 农用非织造材料是根据现代农业技术要求而开发的一种新型非织
农用非织造材料是根据现代农业技术要求而开发的一种新型非织造材料,根据农作物生长对阳光、养料、防虫害、保温、水土保养等需要条件而设计的。实验证明,使用农用非织造材料可有效使农作物增产丰收,实现农作物的早熟、高产、稳产、优质、无公害、无污染,它的推广应用为现代高效农业技术发展奠定了一定的基础。另外,还有防电磁波、导电、高弹性、水溶性、高吸湿、可视踪、生物降解、天然、保健等非织造材料,都与各个领域的新技术息息相关。三、结束语 非织造材料属于新材料行业,具有很高的技术含量。作为一门新
非织造材料属于新材料行业,具有很高的技术含量。作为一门新兴工业,从20世纪50年代起一直保持高速增长势头,中国非织造工业起步相对比较晚,但近几年以10%以上的速度快速增长。它的发展推动了工业、农业、医疗卫生、国防军工、航空航天等相关行业的技术进步,因此具有广阔的市场潜力和发展空间。
