非織造擦抹布的生產(chǎn)技術(shù)及發(fā)展趨勢

清潔織物是工業(yè)和人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡那鍧嵅牧?。隨著非織造布產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)的快速發(fā)展,非織造擦拭布以其高產(chǎn)量、低成本的特點(diǎn)占據(jù)了中國擦拭布的主要市場。據(jù)英國EuromonitorInterNational公司調(diào)查,自2003年以來中國擦拭布市場一直以10%的年增長率增長,2008年其零售額達(dá)到1.58億美元,預(yù)計(jì)在2013年將達(dá)到2.3億美元。擦拭布按加工方式可分為化學(xué)粘合擦拭布、熱粘合擦拭布、針刺擦拭布、水刺擦拭布、熔噴擦拭布、紡粘擦拭布、縫編擦拭布等;按用途可分為產(chǎn)業(yè)用擦拭布和家用擦拭布;按厚薄可分為厚型擦拭布、薄型擦拭布、超薄型擦拭布;按干濕狀態(tài)可分為干型擦拭布和濕型擦拭布;按其使用次數(shù)可分為耐久型擦拭布和用即棄型擦拭布。目前市場上常見的產(chǎn)品主要有濕巾,嬰兒用擦拭布,醫(yī)療用擦拭布,面部護(hù)理、家用擦拭布,電子產(chǎn)品、精密儀器清潔布等產(chǎn)品。1非織造表面加工技術(shù)的發(fā)展1.1超細(xì)纖維熔噴非織造布的制備熔噴法非織造布生產(chǎn)技術(shù)是將高聚物樹脂通過螺桿擠出機(jī)擠壓熔融塑化后,通過計(jì)量泵精確計(jì)量送給噴絲組件,在高速高壓熱空氣流的作用下拉成超細(xì)纖維,在收集裝置上形成熔噴非織造布。由于熔噴非織造布去污力強(qiáng)、手感柔軟、不損壞被擦拭的表面,因此很有發(fā)展前景。1.2水刺非織造擦烘布的發(fā)展現(xiàn)狀水刺非織造布自進(jìn)入擦拭布市場后,由于具有良好的均勻性和機(jī)械強(qiáng)力,已成為全球擦拭布的主導(dǎo)產(chǎn)品。此外,水刺技術(shù)和裝備的進(jìn)一步完善和改進(jìn)也促進(jìn)了水刺非織造擦拭布的快速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì),到2005年,水刺非織造擦拭布已占中國擦拭布市場的70%。水刺非織造擦拭布一般以粘膠纖維、棉纖維為主要原料,因此具有良好的吸濕性和柔軟性。據(jù)研究,水刺非織造擦拭布的吸水量可達(dá)到自身重量的10倍以上。但當(dāng)水刺擦拭布克重低于25g/m1.3侵過布的吸附性超細(xì)纖維擦拭布是以超細(xì)纖維為原料,經(jīng)水刺、針刺制得,目的是為了使擦拭布獲得更好的擦拭效果。由于產(chǎn)品具有更大的比表面積,大大提高了對塵埃、微粒等的吸附性及對水分的吸收率。另外,超細(xì)纖維的手感極其柔軟,對被擦拭表面幾乎不造成傷害,且不掉絨屑。1.3.1水刺工藝參數(shù)對非織造布品質(zhì)的影響雙組分超細(xì)纖維紡粘水刺非織造布是一種新型非織造布材料,它融合了紡粘非織造布和水刺非織造布兩種產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)優(yōu)勢。大連華綸公司和江西吉安三江超纖無紡布公司聯(lián)合開發(fā)了我國第一條“雙組分超細(xì)纖維紡粘水刺非織造布”生產(chǎn)線,其方法流程為:先將PET與PA6切片分別放在2個(gè)不同的干燥塔中烘干,然后直落到不同的螺桿擠壓機(jī)中進(jìn)行熔融,之后分別進(jìn)入熔體過濾期器中進(jìn)行過濾,再分別由各自的計(jì)量泵按工藝要求計(jì)量輸送到紡絲箱體中,由組件分配板各分為8股細(xì)流,組合成為8+8的細(xì)流進(jìn)入噴絲孔中噴出,成為纖維。而后經(jīng)過冷卻吹風(fēng)及高速(5000m/min)氣流拉伸進(jìn)入鋪網(wǎng)機(jī)中,形成纖維網(wǎng)層,進(jìn)入到水刺機(jī)中,經(jīng)多道高壓水刺使纖維固結(jié)成布,并使原纖開裂成16條單絲,成為超細(xì)纖維,經(jīng)烘干和卷取成非織造布出廠。復(fù)合超細(xì)纖維經(jīng)水刺開纖后纖度可達(dá)0.08dtex,纖維比表面積增大,固結(jié)后,可形成特殊的三維立體結(jié)構(gòu),其纖維結(jié)構(gòu)更致密,吸濕性和透氣性更好。同時(shí)水刺非織造布又克服了紡粘非織造布的缺點(diǎn),其布面更平整、光潔,產(chǎn)品更柔軟,強(qiáng)度遠(yuǎn)超過短纖維非織造布。工藝上,與桔瓣型短纖梳理成網(wǎng)相比,長絲不用梳理,故生產(chǎn)過程中不掉毛、不掉屑,克服了梳理難的問題。對紡粘水刺非織造布來說,水刺是個(gè)關(guān)鍵的工序。水刺不僅使桔瓣型短纖維充分裂離成超細(xì)纖維,并使其在高壓微細(xì)水射流作用下相互纏結(jié),從而使纖網(wǎng)得以加固而具備一定的物理機(jī)械性能。超細(xì)纖維開纖率的高低,對產(chǎn)品的性能影響很大。若開纖率高(大于60%),產(chǎn)品柔軟細(xì)膩、均勻致密、強(qiáng)度高;若開纖率低,則達(dá)不到超細(xì)纖維應(yīng)有的特點(diǎn)。因而,對纖維的纏結(jié)和開纖來說,水刺工藝參數(shù)的設(shè)定尤為重要。研究發(fā)現(xiàn),為了取得良好的纏結(jié)效果,選擇合理的水針板、優(yōu)化水刺壓力配比是關(guān)鍵。若預(yù)刺壓力設(shè)定偏低,則會較大地影響最終纖維纏結(jié)和開纖的效果;相反,若設(shè)定偏高,則會導(dǎo)致纖維過早開纖,在產(chǎn)品表面形成較為致密的一層纖維,從而會削弱第2、3道水刺的功效,造成產(chǎn)品“夾生飯”的現(xiàn)象。牽伸機(jī)以及水刺鼓及網(wǎng)簾的相應(yīng)改造也會優(yōu)化產(chǎn)品品質(zhì),使產(chǎn)品更加均勻平整、光滑、柔軟、細(xì)膩、少毛刺。據(jù)報(bào)道,第1道水刺的壓力設(shè)定在設(shè)計(jì)值的70%~80%為佳,第2、3道水刺的壓力則依次增加,達(dá)到設(shè)計(jì)值,產(chǎn)品效果最佳。因水刺開纖后,超細(xì)纖維吸濕性能大大提高,再加上超細(xì)纖維水刺布致密的結(jié)構(gòu)影響干燥機(jī)熱量的穿透,使超細(xì)纖維產(chǎn)品較普通滌綸、錦綸產(chǎn)品不易烘干。因此,超細(xì)纖維的干燥溫度設(shè)定要比相同克重的普通滌綸、錦綸產(chǎn)品高10~15℃。1.3.2堿土金屬對纖維非織造布的作用海島纖維分為定島和不定島兩種。一種方法是先將可溶性聚合物與另一種不可溶性聚合物經(jīng)復(fù)合紡絲制成雙組分纖維,其中一種聚合物以微纖的形式(島組分)分布于另一種聚合物基體(海組分)中,使用時(shí)用溶劑溶去可溶組分(海組分),即可制得超細(xì)纖維,其纖度可達(dá)0.05D,該纖維中海/島的比例可更改,其細(xì)度和截面形狀也可進(jìn)行控制;另一種方法是將兩種不同性能的聚合物混合后,使其中一種聚合體以微滴形式均勻分散于另一種聚合物中,經(jīng)共混紡絲制成不定島型海島纖維,經(jīng)抽提去除海組分后即可得到超細(xì)纖維。分纖后還要進(jìn)行含浸、烘干、染色等其它處理。其中經(jīng)過PU浸漬后,超細(xì)海島短纖維非織造皮革擦拭布具有抗撕裂性能。由于具有特殊的表面結(jié)構(gòu),因而還具有高吸水性、除塵性,可節(jié)水、節(jié)省清潔劑等。海島型開纖后獲得的超細(xì)纖維纖度比桔瓣型更小,目前大多數(shù)桔瓣中空型纖維的纖度為0.125D,而海島型可自由變化海與島的比例,并適當(dāng)調(diào)整纖維細(xì)度,如果海島型開纖前原絲為3D,34個(gè)島則其纖度為0.088D,若為64島,開纖后其纖度可以達(dá)到0.046D,不定島的甚至達(dá)到0.001D以下,比現(xiàn)在的桔瓣型細(xì)很多。在實(shí)際生產(chǎn)中,針刺工藝更適用于海島超細(xì)纖維的開纖。與水刺類似,在針刺工藝中,必須選擇合適的刺針型號,同時(shí)根據(jù)產(chǎn)品的纏結(jié)效果和表面情況調(diào)整針刺深度、針刺密度和步進(jìn)量等工藝參數(shù),以取得良好的密度和平整度。在梳理過程中,超細(xì)纖維在開纖前纖度較大,并且具有一定的長度,但是由于組分復(fù)合界面間的粘著力較弱,纖維在針布較大的梳理力作用下容易發(fā)生局部開纖。開纖后,超細(xì)纖維的比表面積增加,使摩擦靜電增大,轉(zhuǎn)移困難。另外,超細(xì)纖維極易纏繞針布,使纖網(wǎng)質(zhì)量受到破壞,嚴(yán)重時(shí)甚至沒有纖網(wǎng)輸出。因此,超細(xì)纖維在進(jìn)行梳理時(shí),應(yīng)該在不影響均勻度的前提下,對梳理機(jī)錫林、工作輥和剝棉輥的速度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)。2非織造擦擦布的應(yīng)用展望目前中國的非織造布產(chǎn)業(yè)正逐漸向可持續(xù)性發(fā)展,以實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用,減少環(huán)境污染。非織造擦拭布作為短期使用或“用即棄”產(chǎn)品,產(chǎn)品丟棄后引發(fā)的生態(tài)環(huán)保問題正日益引起公眾的關(guān)注。因此,選擇可降解、易降解型纖維為原料將成為未來非織造擦拭材料的發(fā)展趨勢。棉纖維、木漿纖維及聚乳酸(PLA)纖維都是常見的可降解材料。2.1國內(nèi)棉非織造布生產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展棉纖維作為傳統(tǒng)的天然纖維,由于綠色環(huán)保,且產(chǎn)品易生物降解,正重新受到人們的重視。在過去幾年里,非織造布生產(chǎn)商開發(fā)棉非織造布產(chǎn)品的興趣日漸濃厚,能適應(yīng)加工棉纖維的非織造布生產(chǎn)設(shè)備也日益增多。目前,國內(nèi)外很多企業(yè)紛紛加大了對以棉纖維為原料的擦拭布的投入。法國NSC公司利用水刺熱粘合技術(shù),生產(chǎn)以棉纖維為原料的擦拭布。100%棉纖維或者棉與其他纖維混合后制成的非織造擦拭布的克重與傳統(tǒng)擦拭布相似,為40~50g/m2.2木漿的親水性近年來,隨著干法造紙和水刺非織造工藝的迅速發(fā)展,逐漸采用木漿為原料生產(chǎn)。因?yàn)槟緷{具有良好的親水性,浸透水時(shí)可達(dá)33%~35%的含水率,紡粘強(qiáng)力高(縱橫向),短纖梳理纖網(wǎng)具有紡織品的柔軟手感。另外,與棉纖維一樣,木漿纖維同樣也具有生物降解的優(yōu)點(diǎn),為廢棄物處理提供了方便。2.3聚乳酸聚合物纖維的制備聚乳酸纖維是一種以玉米為原料,從中提取淀粉,經(jīng)過酶分解得到葡萄糖,在通過乳酸菌發(fā)酵后生成乳酸,然后經(jīng)過化學(xué)合成得到高純度聚乳酸聚合物,通過熔融紡絲等加工技術(shù)制成的纖維。聚乳酸纖維可生物降解生成二氧化碳和水,降低非織造擦拭布丟棄后對環(huán)境造成的壓力。2.4有機(jī)再生資源的制備在自然界中,甲殼素的年生物合成量為1000億t以上,是一種僅次于纖維素、蘊(yùn)藏量極為豐富的有機(jī)再生資源。甲殼素經(jīng)脫乙?；笾瞥蓺ぞ厶侨芤?采用濕法紡絲制成纖維。這種纖維具有生物活性、生物相容性和服用安全性,其抗微生物作用來源于纖維的多陽離子,無論對真菌還是細(xì)菌都具有抑制作用,可用于皮膚護(hù)理和嬰兒用品。目前我國的青島即發(fā)集團(tuán)等企業(yè)有小批量生產(chǎn)。2.5海藻酸的提取海藻酸鹽纖維是由海洋生物質(zhì)原料加工而成的纖維新材料,其原料來自天然海藻中所提取的海藻酸。將海藻酸的可溶性鈉鹽——海藻酸鈉以水為溶劑、以氯化鈣水溶液為凝固劑進(jìn)行紡絲加工即可得到海藻酸鹽纖維。海藻酸鹽纖維不僅原料來源廣泛、可再生,而且生產(chǎn)過程綠色環(huán)保,符合環(huán)境友好和可持續(xù)發(fā)展趨勢。3水刺非織造布生產(chǎn)企業(yè)目前,國內(nèi)擦拭布的人均占有量與發(fā)達(dá)國家相比相差甚遠(yuǎn),隨著我國人們生活水平的不斷提高、國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,非織造擦拭布市場前景廣闊。但就水刺非織造擦拭布而言,我國正逐漸趨向于供過于求的局面。這主要是由國內(nèi)水刺生產(chǎn)線過量的安裝并投入生產(chǎn)引起。中國產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會水刺非織造布分會2011年2月的統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示,我國目前共有93家水刺非織造布生產(chǎn)企業(yè),160條水刺非織造布生產(chǎn)線。2010年我國水刺非織造布生產(chǎn)能力約為32.5萬t,同比增長12%;實(shí)際產(chǎn)量約為23.2萬t,同比增長17.8%。截止到2011年9月,國內(nèi)水刺非織造布生產(chǎn)線又簽約13條,預(yù)計(jì)到2012年,國內(nèi)水刺工藝新增產(chǎn)能將達(dá)3萬~4萬t,受