PET/PA6双组分纤维纺粘水刺非织造布生产技术

侯翠芳

PET/PA6双组分纤维纺粘水刺非织造布是一种将复合纤维、纺粘及水刺技术结合而生产出的新型产品。本文论述了该产品的结构及性能特点,并通过产品测试结果对该技术进行了分析。

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纺粘、水刺技术的特点

PET/PA6双组分纤维纺粘水刺非织造布又称双组分复合纺粘加水刺非织造布,是国际上一种较新的非织造布生产技术。据报道,我国目前只有 1 条生产线投产。纺粘技术和水刺技术是非织造布生产中的两种不同技术,其产品特点与风格迥异。纺粘法生产的产品属长丝纤网结构,具有良好的力学性能,强度高,布面硬挺,手感和均匀性较差。水刺技术是将短纤维梳理成网,再经高压水流缠结,水刺产品柔软、吸水性好、强力低。纺粘+水刺技术是将这两种技术结合。

双组分纤维是以PET/PA为原料的 16 瓣橘瓣形纤维,高压水流将其裂离成单纤纤度为 0.05 ～ 0.13 D的超细纤维,纤维互相缠结,最终获得超细纤维非织造布。产品结合了复合纤维、纺粘、水刺技术的优点,具有强力高、手感柔软等优异性能。目前,双组分纤维纺粘水刺非织造布已成为国内外非织造布市场极具发展潜力的新产品之一。

2双组分纤维纺粘水刺非织造布生产工艺

图 1 为双组分纤维纺粘水刺非织造布的生产工艺 流程。

其典型工艺为:

切片输送及干燥(切片输送及结晶、干燥)→ 螺杆挤压 → 熔体过滤→ 纺丝机 → 冷却牵伸 → 接收成网 → 水刺缠结 → 烘燥 → 卷绕。

首先将高聚物切片分别经输送、干燥后送入螺杆挤压机,经挤压熔融、熔体过滤器过滤后进入熔体管道、纺丝箱体;在纺丝箱体内,熔体经计量泵定量送入纺丝组件中进行纺丝;熔体由喷丝板孔呈细流喷出,熔体细流经含一定温度的侧吹风进行冷却,通过管式牵伸器完成高速牵伸后,在摆片的左右摆动和成网帘前进的双重力的作用下,纤维以S形轨迹均匀地铺置在成网机上形成纤网;由成网机输出的纤网经预加湿后进入水刺区,在高压水流的作用下纤维开纤并缠结在一起,不仅改善了产品的物理性能和手感,而且增加了产品的平整度和均匀度;最后湿纤网经烘燥装置烘干,蒸发大部分水分,进入到卷绕机中切边、卷绕成卷,形成超细纤维纺粘水刺非织造布。

3实验与结果

3.1实验材料

本实验采用江西吉安化纤公司生产的PET/PA6双组分纤维纺粘水刺非织造布,其中PET切片由江苏仪征生产;PA6切片由德国BASF(巴斯夫)公司生产。

1#样品:PET/PA6双组分纤维纺粘水刺非织造布,克重为 100 g/m2,PET/PA6(70/30);

2#样品:PET/PA6双组分纤维纺粘水刺非织造布,克重为90 g/m2,PET/PA6(70/30)。

3.2实验结果及分析

3.2.1截面形态

利用DXS – 10A扫描电子显微镜观察不同阶段复合纤维的截面形态,如图 2 所示。

由图 2 可以看出,复合长丝的橘瓣形截面主要是在水刺工序中得到了充分的开纤细化,在牵伸过程中也有少量裂离。

3.2.2厚度

测试仪器为YG141型织物厚度仪。由实验数据分析得出:试样越厚,均匀度越好;在测得平均厚度时,还应考虑厚度的离散系数,CV值决定了试样其他性能的均匀度。

3.2.3透气性

测试仪器为YG461D型数字式织物透气量仪(参照GB/T 5453 — 1997),选取 4 个不同的位置进行测试,结果如图 3 所示。

由图 3 可知,试样的克重小则气流垂直通过试样的速率高,透气性好,但透气率不均匀;如织物厚度及密度较大,则透气率相对较低,但相对均匀。

3.2.4强伸性

使用YG065型多功能强力机(参照GB 3923.1 — 1997)对试样进行强力测试,结果显示:PET/PA6双组分纤维纺粘水刺非织造布的克重与断裂强力及伸长率成正比。

3.2.5吸水性

利用YG871L型毛细管效应测定仪(FZ/T01071《纺织品毛细管效应试验方法》)对试样进行吸水性测试,发现吸水性能与克重成正比,且吸水高度随时间延长而增高。

3.2.6弯曲性能

采用LLY – 01型织物电子硬挺度仪(参照GB/T 18318 — 2001),结果显示:试样手感柔软,弯曲长度和弯曲刚度较低,且弯曲性能(柔软度)随克重的提高而降低。

3.2.7过滤性能

采用GB6166 — 85钠焰法测试,实验尘的平均粒径为 0.3 μm。理论认为非织造布单纤越细,过滤性能越好。但测试结果显示试样的过滤效率并不高,且克重较小的2#试样低于1#试样。分析原因主要有两个:一是均匀度不高,尤其是克重较小时纤网中纤维分布不匀;二是双组分纤维的裂离不够充分,单纤细度还不够小。

4结论

(1)PET/PA6双组分纤维纺粘水刺非织造布具有超细纤维的空间结构,橘瓣形双组分纤维经裂离后赋予产品柔软、细腻的手感。纤维比表面积增大,产品呈现出较高的透气性、吸水性和舒适性。

(2)双组分纤维纺粘水刺非织造布是通过长丝纺丝成网,与普通的水刺非织造布相比具有更高的强力。

(3)从理论上分析,双组分纤维纺粘水刺非织造布应具有更小的单纤细度,可提高其过滤性能,但试验数据显示产品的过滤效率并不高。过滤效率不高将影响产品的防螨性能,在一定程度上限制了其在功能性产品领域的应用,因此还需在工艺方面进行进一步调整改进。

(4)通过试验分析可以认定PET/PA6双组分纤维纺粘水刺非织造布除了应用在革基布、擦拭布领域外,通过提高均匀度和转移印花等改进或加工后,在医疗卫生、装饰、服装等方面也有较广泛的应用前景。