侯翠芳

PET/PA6雙組分纖維紡粘水刺非織造布是一種將復(fù)合纖維、紡粘及水刺技術(shù)結(jié)合而生產(chǎn)出的新型產(chǎn)品。本文論述了該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn),并通過產(chǎn)品測(cè)試結(jié)果對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了分析。

Bicomponent spunbond - spunlace process is a technology which integrates spunbond, hydroentangling and component fiber production. Based on testing, this article analyzed the characteristics of the technology and performance of its product.

1紡粘、水刺技術(shù)的特點(diǎn)

PET/PA6雙組分纖維紡粘水刺非織造布又稱雙組分復(fù)合紡粘加水刺非織造布,是國(guó)際上一種較新的非織造布生產(chǎn)技術(shù)。據(jù)報(bào)道,我國(guó)目前只有 1 條生產(chǎn)線投產(chǎn)。紡粘技術(shù)和水刺技術(shù)是非織造布生產(chǎn)中的兩種不同技術(shù),其產(chǎn)品特點(diǎn)與風(fēng)格迥異。紡粘法生產(chǎn)的產(chǎn)品屬長(zhǎng)絲纖網(wǎng)結(jié)構(gòu),具有良好的力學(xué)性能,強(qiáng)度高,布面硬挺,手感和均勻性較差。水刺技術(shù)是將短纖維梳理成網(wǎng),再經(jīng)高壓水流纏結(jié),水刺產(chǎn)品柔軟、吸水性好、強(qiáng)力低。紡粘+水刺技術(shù)是將這兩種技術(shù)結(jié)合。

雙組分纖維是以PET/PA為原料的 16 瓣橘瓣形纖維,高壓水流將其裂離成單纖纖度為 0.05 ～ 0.13 D的超細(xì)纖維,纖維互相纏結(jié),最終獲得超細(xì)纖維非織造布。產(chǎn)品結(jié)合了復(fù)合纖維、紡粘、水刺技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),具有強(qiáng)力高、手感柔軟等優(yōu)異性能。目前,雙組分纖維紡粘水刺非織造布已成為國(guó)內(nèi)外非織造布市場(chǎng)極具發(fā)展?jié)摿Φ男庐a(chǎn)品之一。

2雙組分纖維紡粘水刺非織造布生產(chǎn)工藝

圖 1 為雙組分纖維紡粘水刺非織造布的生產(chǎn)工藝 流程。

其典型工藝為:

切片輸送及干燥(切片輸送及結(jié)晶、干燥)→ 螺桿擠壓 → 熔體過濾→ 紡絲機(jī) → 冷卻牽伸 → 接收成網(wǎng) → 水刺纏結(jié) → 烘燥 → 卷繞。

首先將高聚物切片分別經(jīng)輸送、干燥后送入螺桿擠壓機(jī),經(jīng)擠壓熔融、熔體過濾器過濾后進(jìn)入熔體管道、紡絲箱體;在紡絲箱體內(nèi),熔體經(jīng)計(jì)量泵定量送入紡絲組件中進(jìn)行紡絲;熔體由噴絲板孔呈細(xì)流噴出,熔體細(xì)流經(jīng)含一定溫度的側(cè)吹風(fēng)進(jìn)行冷卻,通過管式牽伸器完成高速牽伸后,在擺片的左右擺動(dòng)和成網(wǎng)簾前進(jìn)的雙重力的作用下,纖維以S形軌跡均勻地鋪置在成網(wǎng)機(jī)上形成纖網(wǎng);由成網(wǎng)機(jī)輸出的纖網(wǎng)經(jīng)預(yù)加濕后進(jìn)入水刺區(qū),在高壓水流的作用下纖維開纖并纏結(jié)在一起,不僅改善了產(chǎn)品的物理性能和手感,而且增加了產(chǎn)品的平整度和均勻度;最后濕纖網(wǎng)經(jīng)烘燥裝置烘干,蒸發(fā)大部分水分,進(jìn)入到卷繞機(jī)中切邊、卷繞成卷,形成超細(xì)纖維紡粘水刺非織造布。

3實(shí)驗(yàn)與結(jié)果

3.1實(shí)驗(yàn)材料

本實(shí)驗(yàn)采用江西吉安化纖公司生產(chǎn)的PET/PA6雙組分纖維紡粘水刺非織造布,其中PET切片由江蘇儀征生產(chǎn);PA6切片由德國(guó)BASF(巴斯夫)公司生產(chǎn)。

1#樣品:PET/PA6雙組分纖維紡粘水刺非織造布,克重為 100 g/m2,PET/PA6(70/30);

2#樣品:PET/PA6雙組分纖維紡粘水刺非織造布,克重為90 g/m2,PET/PA6(70/30)。

3.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

3.2.1截面形態(tài)

利用DXS – 10A掃描電子顯微鏡觀察不同階段復(fù)合纖維的截面形態(tài),如圖 2 所示。

由圖 2 可以看出,復(fù)合長(zhǎng)絲的橘瓣形截面主要是在水刺工序中得到了充分的開纖細(xì)化,在牽伸過程中也有少量裂離。

3.2.2厚度

測(cè)試儀器為YG141型織物厚度儀。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出:試樣越厚,均勻度越好;在測(cè)得平均厚度時(shí),還應(yīng)考慮厚度的離散系數(shù),CV值決定了試樣其他性能的均勻度。

3.2.3透氣性

測(cè)試儀器為YG461D型數(shù)字式織物透氣量?jī)x(參照GB/T 5453 — 1997),選取 4 個(gè)不同的位置進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果如圖 3 所示。

由圖 3 可知,試樣的克重小則氣流垂直通過試樣的速率高,透氣性好,但透氣率不均勻;如織物厚度及密度較大,則透氣率相對(duì)較低,但相對(duì)均勻。

3.2.4強(qiáng)伸性

使用YG065型多功能強(qiáng)力機(jī)(參照GB 3923.1 — 1997)對(duì)試樣進(jìn)行強(qiáng)力測(cè)試,結(jié)果顯示:PET/PA6雙組分纖維紡粘水刺非織造布的克重與斷裂強(qiáng)力及伸長(zhǎng)率成正比。

3.2.5吸水性

利用YG871L型毛細(xì)管效應(yīng)測(cè)定儀(FZ/T01071《紡織品毛細(xì)管效應(yīng)試驗(yàn)方法》)對(duì)試樣進(jìn)行吸水性測(cè)試,發(fā)現(xiàn)吸水性能與克重成正比,且吸水高度隨時(shí)間延長(zhǎng)而增高。

3.2.6彎曲性能

采用LLY – 01型織物電子硬挺度儀(參照GB/T 18318 — 2001),結(jié)果顯示:試樣手感柔軟,彎曲長(zhǎng)度和彎曲剛度較低,且彎曲性能(柔軟度)隨克重的提高而降低。

3.2.7過濾性能

采用GB6166 — 85鈉焰法測(cè)試,實(shí)驗(yàn)塵的平均粒徑為 0.3 μm。理論認(rèn)為非織造布單纖越細(xì),過濾性能越好。但測(cè)試結(jié)果顯示試樣的過濾效率并不高,且克重較小的2#試樣低于1#試樣。分析原因主要有兩個(gè):一是均勻度不高,尤其是克重較小時(shí)纖網(wǎng)中纖維分布不勻;二是雙組分纖維的裂離不夠充分,單纖細(xì)度還不夠小。

4結(jié)論

(1)PET/PA6雙組分纖維紡粘水刺非織造布具有超細(xì)纖維的空間結(jié)構(gòu),橘瓣形雙組分纖維經(jīng)裂離后賦予產(chǎn)品柔軟、細(xì)膩的手感。纖維比表面積增大,產(chǎn)品呈現(xiàn)出較高的透氣性、吸水性和舒適性。

(2)雙組分纖維紡粘水刺非織造布是通過長(zhǎng)絲紡絲成網(wǎng),與普通的水刺非織造布相比具有更高的強(qiáng)力。

(3)從理論上分析,雙組分纖維紡粘水刺非織造布應(yīng)具有更小的單纖細(xì)度,可提高其過濾性能,但試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示產(chǎn)品的過濾效率并不高。過濾效率不高將影響產(chǎn)品的防螨性能,在一定程度上限制了其在功能性產(chǎn)品領(lǐng)域的應(yīng)用,因此還需在工藝方面進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整改進(jìn)。

(4)通過試驗(yàn)分析可以認(rèn)定PET/PA6雙組分纖維紡粘水刺非織造布除了應(yīng)用在革基布、擦拭布領(lǐng)域外,通過提高均勻度和轉(zhuǎn)移印花等改進(jìn)或加工后,在醫(yī)療衛(wèi)生、裝飾、服裝等方面也有較廣泛的應(yīng)用前景。