纺粘法非织造布是聚合物挤压成网法非织造布中技术最成熟、产品应用最广泛的非织造布生产方法。纺粘法非织造技术是化纤技术与非织造技术紧密结合的典范,它是利用化学纤维纺丝成型原理,在聚合物纺丝过程中使连续长丝纤维铺置成网,纤网经机械、化学或热粘合加固成布,整个过程由一套设备完成。其结构特点是由连续长丝随机组成纤网(纤维集合体),具有很好的物理机械性能。纺粘技术是DuPont和Freudenberg两大公司于20世纪50年代末和60年代初分别在美国和欧洲同时开发和工业化的。然而第一条商业化的纺粘生产线却是德国Lurgi公司开发的Docan技术,它需要高额的投资,且生产成本高,是中小型企业无力购买和经营的。80年代中期,德国莱芬豪舍公司开发了一种新的纺粘工艺,它的造价低,生产规模小,生产成本低,深受中小型企业的欢迎。与此同时,出现了若干家能提供整套纺粘生产线的公司,从此纺粘法生产进入了高速增长时期。

一、纺粘法的基本工艺流程

以厚型龙8国际官方网站纺粘非织造布生产流程为例,纺粘法的基本工艺流程为:

切片→干燥→螺杆挤压机熔融→过滤→喷丝→冷却→气流牵伸→分丝铺网→预针刺→主针刺→热定型→切边卷绕→成品。

未经干燥的非晶态龙8国际官方网站切片,用气流输送入高位料仓,通过旋转阀喂入结晶器中,经处理的干热空气自下而上穿过结晶器与切片错流接触,通过调节、控制空气温度和切片在结晶器中的停留时间,使切片达到预定的结晶度并进行预干燥。结晶和预干燥后的切片在干燥塔中借重力自上向下运动,与由干燥塔底部通入的干热空气逆流接触,进行湿、热传递。达到所要求的湿含量(一般为30mg/kg)后进入下一工序。结晶、干燥用的干热空气由专设的空气处理加热和循环系统来提供。

结晶、干燥后的热切片从干燥装置喂入螺杆挤压机中,挤压机套筒分区加热,切片在挤压机中熔融后进入预过滤器,再进入纺丝箱体,熔体经计量泵进入纺丝组件,靠计量泵准确地计量,将熔体定量地输送到喷丝板,经喷丝孔喷出形成细流,即初生纤维。初生纤维经骤冷风冷却进入空气动力学牵伸系统。牵伸速度可高达4500~5000m/min,使纤维达到全牵伸状态。

从牵伸装置出来的长丝经分丝和摆丝均匀地铺放到运行中的成网帘上形成纤网。成网机成网帘下有吸风装置,在负压的作用下,纤网均匀稳定,纤网通过一台预针刺机得到初步缠结,然后进入主针刺机完成最后的针刺加固。针刺后的纤网通过速度补偿器后经分切卷绕机按要求幅宽切去边料后卷绕成定长的卷材,包装入库。

从纺粘非织造布的生产流程可以看出,纺粘法实际是将化纤生产与非织造布生产两者合二为一,在同一条生产线上同时进行两个工序生产,其牵伸之前的部分与合成纤维的生产工艺基本相同,均有螺杆熔融、过滤、熔体计量、纺丝、冷却。纺粘法属于合成纤维的长丝类型,是一步法高速纺丝,纤维经过牵伸有较高的取向度和结晶度。牵伸之后两者的区别在于:

1)合成纤维产品是短纤或长丝,最后是打包或卷装,而纺粘法则是纤维经过牵伸后直接铺网一次成布;

2)牵伸方式差异较大,合成纤维采用机械牵伸,容易控制,而纺粘法基本上是用气流牵伸,较难控制。

纺粘法非织造布由连续的长纤维组成,纤维经过高速气流的牵伸,有较高的取向度和结晶度,纤维成网时纵横交错,纤网又经过热轧加固,因而具有以下特点:

1)有较高的断裂强力和较低的断裂伸长率;

2)纵横强度比较小;

3)纤度较低;

4)可以在纺丝前加入各种不同性能的添加剂,使非织造布具有不同的性能。

二、纺粘法非织造布生产原料与产品的应用

纺粘法非织造布工艺是非织造布工业的一门较新的技术,由化学纤维纺丝技术发展而来。因此,适用于传统熔融纺丝工艺制备纤维的聚合物一般都可以用来生产纺粘法非织造布,其中常用的包括聚烯烃类(聚丙烯,聚乙烯等)龙8国际官方网站类、聚酰胺类及今年出现的聚氨酯类聚合物。而使用聚丙烯为原料的丙纶纺粘非织造布占第一位,据2001年统计,世界纺粘非织造布总量中,丙纶纺粘布占73.4%,涤纶纺粘布占18.8%,锦纶纺粘布占7.7%,此外还有少量的纺粘法功能性非织造布。

纺粘法非织造材料已广泛用于国计民生的各个领域,主要有:

1)工业方面:可用于制作汽车套、防尘罩、擦布、环保过滤物、土工布、CD套、房屋防渗材料、包装材料;

2)农业方面:可用作农用丰收布、香蕉袋、农作物的培养基、保暧防虫材料等;

3)医疗方面:可用于制作手术衣帽子、口罩、鞋套、隔离服、病人床单等;

4)卫牛方面:可用于婴儿尿布及妇女卫生巾的面料、导流层、背衬、防侧漏边、包装物等;

5)家居装饰方面:可用于家私底衬、墙布、购物袋、桌布、窗帘等。