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無紡布之低碳環保的無紡工藝有哪些

 無紡布生產中,熱粘合法是與針刺、水刺、紡粘、熔噴一樣較為普遍應用的工藝,這種工藝的實質是利用熱來粘合加固纖網。由於工藝流程中耗能低、汙染少,熱粘合法也是一種低碳環保的無紡工藝。

   高分子聚合物材料大都具有熱塑性,即加熱到一定溫度後會軟化熔融,變成具有一定流動性的粘流體,冷卻後又重新固化,變成固體。熱粘合過程是一個通過加熱、變形、熔融、流動和固化達到物理聯接的過程。它利用熱塑性高分子聚合物材料的熱塑特性,使纖網受熱後部分纖維或熱熔粉末軟化熔融,纖維間產生粘連,冷卻後纖網得到加固而成為熱粘合無紡材料。粘合材料一般采用熱塑性聚合物,如低熔點合成纖維、熱塑性聚合物粉末以及聚合物薄膜等。

三種方式利用熱能

熱粘合工藝主要包括熱熔粘合法、熱軋粘合法和超聲波粘合法,其中以熱熔粘合和熱軋粘合法的應用最為廣泛。

   熱熔粘合工藝是指利用烘房對混有熱熔介質的纖網進行加熱,使纖網中的熱熔纖維或熱熔粉末受熱熔融,熔融的聚合物流動並凝聚在纖維交叉點上,冷卻後纖網得到粘合加固而成為無紡材料。熱熔粘合纖維的開發拓展了熱熔粘合無紡材料的應用,其選擇和配比主要取決於產品應用和客戶的要求,熱熔粘合纖維的混合比通常為10%~50%,作為預粘合時為5%~10%,實際生產時應按無紡材料的最終應用要求來配比,薄型產品通常采用100%的熱熔粘合纖維。

熱熔粘合的工藝流程為:短纖維(加部分熱熔纖維)——開鬆除雜——混合——梳理成網——鋪網——熱風烘燥——成品。

   薄型熱風無紡布一般用作高檔衛生巾,不經鋪網,而熱熔棉、仿絲棉、硬質棉(墊材)克重較大,都必須經過鋪網。熱熔法的關鍵在熱風烘燥,由於熱風穿透纖維網,使纖維熔融並相互聯結在一起而形成薄或厚的蓬鬆絮片狀材料。

   熱軋粘合在熱粘合無紡工藝中的應用較晚,借用了印染工業中的砑光、燙光技術,由於其生產速度快、無三廢問題,因而發展很快。上世紀80年代初,美國的用即棄尿布崛起,聚丙烯熱軋無紡材料作為尿布麵料替代了原來以粘膠、聚酯纖維為主體的化學粘合法無紡材料。熱軋粘合生產速度快,因而特別適合於薄型紡粘法無紡材料的加固。

熱軋法工藝流程包括:

短纖維係統:短纖維——開鬆除雜——混合——梳理成網——熱軋粘合——成品

長絲係統:聚合物切片——熔融紡絲——擺絲鋪網——熱軋——成品。

熱軋法工藝關鍵在熱壓輥,一般由纖網通過熱壓輥,使纖維熔融並相互聯結軋薄成為布狀材料。

   超聲波粘合的能量來自電能轉換的機械振動能,換能器將電能轉換為20kHz的高頻機械振動能,經過變幅杆振動傳遞到傳振器,振幅進一步放大。超聲波粘合時,被粘合的纖網或疊層材料喂入傳振器和輥筒之間形成的縫隙,纖網或疊層材料在植入銷釘的局部區域將受到一定的壓力,在該區域內纖網中的纖維材料受到超聲波的激勵作用,纖維內部微結構之間產生摩擦而產生熱量,最終導致纖維熔融。在壓力的作用下,超聲波粘合將發生和熱軋粘合一樣的熔融、流動、擴散及冷卻等工藝過程。

四大競爭力成就低碳工藝

熱粘合加固與其他加固方法相比具有如下特點:

   生產速度快 熱粘合生產速度一般在5~15m/min(其中薄型熱風穿透式速度較高)。熱軋粘合一般在20~60m/min,先進的設備可達100~120m/min甚至更高。熱粘合法更能充分體現無紡布生產工藝的技術特點。

   能耗低 低熔點纖維或雙組分纖維是熱粘合法的基本材料,其成本雖然較液體粘合劑高,但總體成本低於化學粘合法。以丙綸熱粘合加固為例,每公斤無紡布產品耗能就比浸漬粘合加固耗能低很多。隨著低熔點纖維和雙組分纖維生產技術的進步和生產成本的降低,熱粘合技術這一優點將更加顯著。

   有益於環保 熱粘合產品不帶有任何化學試劑,對人體無害,衛生性能良好,非常適用於醫療衛生用品的生產和使用,生產過程中沒有三廢產生,沒有噪音,工作環境汙染少,有益於環境保護,。

   應用靈活 熱粘合既可作為主要的纖維加固手段,直接生產出無紡布,也可作為輔助加固手段,改進其他無紡工藝的不足。例如,在針刺加固纖網中混入少量熱熔纖維,針刺後再經過熱熔粘合即可顯著提高無紡布的強力,改善產品的縱橫強力比。

成品各領域大顯身手

采用熱粘合法加工的典型產品有。針刺無紡布 短纖維熱軋薄型無紡布、長絲無紡布、熱風無紡布、熱熔棉(仿絲棉、無膠棉)、熱熔墊材(硬質棉)等產品。

從應用來看,熱粘合無紡布主要用於醫療衛生、包裝、農用布、保暖材料、襯布、襯墊、墊材等領域,用途很廣泛。

其中,熱熔粘合產品具有蓬鬆度高、彈性好、手感柔軟、保暖性強等特點。采用成網——熱熔粘合工藝可製作用於防寒服、被褥、嬰兒睡袋、床墊、沙發墊等的蓬鬆熱熔無紡布;采用成網——針刺——熱熔粘合可生產高密度無紡布,用於製作過濾材料、隔音材料、減震材料、汽車成型地毯、壁氈、服裝襯裏等。熱軋無紡布由於具有產量高、成本低、無任何化學試劑的特點,被廣泛用於用即棄產品,如手術衣帽、口罩、婦女衛生巾、嬰兒尿布、成人失禁墊及各種防護服和工作服等的製造。

此外,也用於農業豐收布、土工布、電纜電機絕緣材料、電池隔膜、包裝材料、服裝襯裏、人造革基布、防水材料等。

   超聲波粘合工藝則主要應用於纖網的粘合加固,特別適合於蓬鬆、柔軟的無紡產品的後道複合加工,用於裝飾、保暖材料,手術衣、口罩的縫製以及切割地毯和各種無紡布,可替代絎縫工藝。

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