高親水滌綸在水刺非織造材料中的應(yīng)用

王安華，張金明

（1.石油化工管理干部學(xué)院，北京 100029；2.中國(guó)石化儀征化纖股份有限公司短纖中心，江蘇 儀征 211900）

高親水滌綸在水刺非織造材料中的應(yīng)用

王安華1，張金明2

（1.石油化工管理干部學(xué)院，北京 100029；2.中國(guó)石化儀征化纖股份有限公司短纖中心，江蘇 儀征 211900）

分析了水刺工藝和水刺產(chǎn)品品質(zhì)對(duì)滌綸短纖維的要求；通過(guò)水刺布的研究，介紹了高親水滌綸吸水性、耐久親水性能，并與粘膠進(jìn)行了比較，結(jié)果表明高親水滌綸代替粘膠是可行的。

水刺工藝；高親水滌綸；粘膠

21世紀(jì)的世界非織造布產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，2005年時(shí)水刺非織造生產(chǎn)線才81條，而據(jù)2009年1月份的統(tǒng)計(jì)與8月份的調(diào)查，目前我國(guó)已有84家水刺非織造布生產(chǎn)企業(yè)，合計(jì)139條水刺非織造布生產(chǎn)線，其中2008年國(guó)內(nèi)新增水刺非織造布生產(chǎn)線12條，2009年1月～8月新增生產(chǎn)線8條，還有一些企業(yè)的擴(kuò)能計(jì)劃正在洽談當(dāng)中，水刺生產(chǎn)能力和實(shí)際產(chǎn)量將繼續(xù)快速增長(zhǎng)。

原材料價(jià)格仍然是影響水刺行業(yè)最重要的因素之一。受?chē)?guó)際金融危機(jī)影響，紡織品出口銳減，行業(yè)整體利潤(rùn)進(jìn)一步壓縮，給國(guó)內(nèi)水刺企業(yè)造成了巨大的壓力。由于粘膠短纖與滌綸短纖仍有較大的差價(jià)，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能用滌綸短纖代替粘膠短纖，成為行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。

國(guó)內(nèi)水刺非織造布的主要原料是粘膠和滌綸短纖。傳統(tǒng)粘膠的特點(diǎn)是吸濕性好，但價(jià)格較高，濕強(qiáng)低；傳統(tǒng)紡織用滌綸的特點(diǎn)是強(qiáng)力高，價(jià)格較粘膠低，但吸濕性差。水刺非織造工藝對(duì)纖維的要求是強(qiáng)力高、伸長(zhǎng)大、易卷曲、吸濕性好，有利于纖維有效地吸收水針的能量，更好地纏結(jié)加固。

中石化儀征化纖股份公司在以往開(kāi)發(fā)的親水水刺無(wú)紡布專(zhuān)用滌綸基礎(chǔ)上，又開(kāi)發(fā)出高親水滌綸纖維，在保持水刺專(zhuān)用滌綸基本性能上，增加了高度吸濕及耐久吸濕功能，以減少或取代水刺布中粘膠纖維的用量，降低產(chǎn)品成本和生產(chǎn)消耗，以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次。

1 試 驗(yàn)

1.1 材料

試驗(yàn)用滌綸短纖維品種及性能參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 滌綸短纖維品種及性能參數(shù)

1.2 測(cè)試方法

1.2.1 纖維親水性的簡(jiǎn)易測(cè)試方法

滌綸按照其親水性能通常分為一次親水和耐久親水，纖維的親水性包含吸水速度、吸水量及吸水次數(shù)等。高親水纖維是吸水速度、吸水量及吸水次數(shù)均表現(xiàn)良好的耐久性親水纖維?；w生產(chǎn)企業(yè)或非織造企業(yè)通常采用相對(duì)簡(jiǎn)單的、國(guó)內(nèi)通用的下沉?xí)r間和下沉次數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)纖維親水性。

將梳理后纖維投向水面，吸水量越大、下沉速度越快的纖維親水性能越好；將纖維撈出擠干再次投向水面，則耐久親水越好的纖維，下沉次數(shù)越多。

1.2.2 水刺布吸水性能測(cè)試

按照標(biāo)準(zhǔn)FZ／T64012-2001《水刺法非織造布》第二部分，即醫(yī)用衛(wèi)生材料所要求的測(cè)試方法進(jìn)行。

2 結(jié)果與討論

2.1 水刺生產(chǎn)對(duì)高親水滌綸質(zhì)量的要求

水刺布工藝路線：

纖維→開(kāi)松混合→梳理→平行鋪網(wǎng)→一道水刺→二道水刺→三道水刺→四道水刺→五道水刺→六道水刺→干燥→水刺非織造布

2.1.1 梳理成網(wǎng)工藝對(duì)纖維的要求

在非織造的過(guò)程中，梳理成網(wǎng)是關(guān)鍵工序。經(jīng)過(guò)開(kāi)松的纖維團(tuán)打散、均勻混合，利用成對(duì)羅拉表面的針布間相互運(yùn)動(dòng)使分梳開(kāi)的單纖維互相交錯(cuò)，依靠自身的卷曲和摩擦形成一張均勻的纖維網(wǎng)。這一工序要求纖維具有抗靜電性能好，卷曲狀況好，纖維間摩擦性能較高，以提高纖維的成網(wǎng)均勻性。

2.1.2 水刺纏結(jié)加固程序?qū)w維的要求

水刺纏結(jié)加固是依靠高壓水，經(jīng)過(guò)水刺頭中的噴水板，形成微細(xì)的高壓水針射流對(duì)托網(wǎng)簾或轉(zhuǎn)鼓上運(yùn)動(dòng)的纖網(wǎng)進(jìn)行連續(xù)噴射，在水針直接沖擊力和反射水流作用力的雙重作用下，纖網(wǎng)中的纖維發(fā)生位移穿插相互纏結(jié)抱合，形成無(wú)數(shù)的機(jī)械結(jié)合，從而使纖網(wǎng)得到加固，形成一定強(qiáng)度濕態(tài)的非織造布，經(jīng)過(guò)烘燥裝置后就制成水刺非織造布。

這一工序要求纖維親水性好，以保證纖維在水針雙重的作用過(guò)程中不受損傷，不斷裂。同時(shí)滿足纖維之間、纖維與纖維束之間以及纖維束之間的纏結(jié)，保證單纖在一定強(qiáng)度的前提下，仍能有足夠的伸長(zhǎng)率。

2.1.3 水處理程序?qū)w維的要求

該工序要求纖維中的疵點(diǎn)含量低，并需要選擇專(zhuān)用油劑。因?yàn)樗虩o(wú)紡布生產(chǎn)過(guò)程中用水量大，有近95%的水循環(huán)利用，在此過(guò)程中，會(huì)將纖維中的雜質(zhì)沖刷下來(lái)，堵塞噴射微孔，從而影響水刺效果；同時(shí)加工纖維時(shí)使用專(zhuān)用油劑，可減少水刺過(guò)程中的脫落，減少循環(huán)水中的泡沫。

2.1.4 非織造無(wú)紡布產(chǎn)品對(duì)纖維的要求

該工序要求纖維中疵點(diǎn)含量低。因?yàn)樵谒虩o(wú)紡布生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有除雜工序，如果纖維中有疵點(diǎn)就會(huì)進(jìn)入非織造過(guò)程中，造成鋪網(wǎng)不均，甚至因產(chǎn)品中出現(xiàn)硬點(diǎn)報(bào)廢。

對(duì)于濕擦拭布、紙巾、個(gè)人護(hù)理用品等用途，則要求其耐久親水性良好，纖維上附著的油劑必須無(wú)毒無(wú)刺激，符合衛(wèi)生、安全要求。

2.2 不同纖維水刺布的親水性能

材料的吸水性首先取決于材料所用的纖維原料，其次與材料密度有關(guān)。如果纖維原料本身具有良好的親水性，且纖網(wǎng)中親水性纖維多，則相應(yīng)的材料吸水率就高；如果纖維間出現(xiàn)的空隙較大即材料密度小，布面蓬松，則水刺布除了纖維自身吸收水分外，還有一定的體積保留水分，相應(yīng)的材料吸水率就高。因此，水刺布的吸水率是纖維的親水性和纖維纏結(jié)的緊密性共同作用的結(jié)果，纖網(wǎng)中纖維的比例大大高于空隙的比例，所以纖維的親水性起到了更加主要的作用。

5種纖維分別按上述工藝技術(shù)路線、相同的水刺工藝參數(shù)形成40 g／m2、50 g／m2、60 g／m2、80 g／m24種規(guī)格的水刺布，其吸水性見(jiàn)圖1所示。

圖1 不同纖維水刺布的吸水率

由圖1可見(jiàn)，樣品C、D、E制成水刺布的吸水率明顯大于樣品A、B，這是由于纖維本身具有較強(qiáng)的吸水性能；樣品B纖維是一次親水滌綸，其水刺布的吸水率雖低于親水性纖維水刺布，但仍然高于樣品A普通滌綸水刺布；除樣品A外，其余4種纖維水刺布的吸水率均高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)（500%）。

2.3 水刺布的耐久親水性比較

為檢驗(yàn)親水油劑與滌綸短纖的結(jié)合牢度，在6道水刺的基礎(chǔ)上，將60 g／m2樣品C纖網(wǎng)和D纖網(wǎng)以相同的工藝技術(shù)路線分別進(jìn)行7道水刺、8道水刺、10道水刺，對(duì)應(yīng)水刺布的親水性見(jiàn)圖2。

圖2 水刺道數(shù)對(duì)水刺布吸水率的影響

在高壓微細(xì)水針的密集沖擊下，短纖維表面的油劑如果和纖維表面大分子結(jié)合不牢固的話，會(huì)被高速水流帶走，導(dǎo)致纖維某些功能將隨油劑的減少而下降。由圖2可見(jiàn)，兩樣品經(jīng)多次水刺后，水刺布的吸水率仍然保持在較高的水平，其中樣品C的水刺布吸水率要比相同水刺道數(shù)的樣品D的水刺布吸水率高，因此樣品C不僅具有很好的親水功能，而且還具備經(jīng)受反復(fù)水力沖擊的耐久親水性能。

2.4 滌綸與粘膠水刺布的親水性能

以滌綸和粘膠為原料經(jīng)6道水刺試制了4種60 g／m2水刺布，原料組成見(jiàn)表2。4種水刺布的親水性見(jiàn)圖3。

表2 水刺布原料組成

圖3 水刺布的親水性

由圖3可見(jiàn)，樣品C（3＃）水刺布的吸水率高于含有50%粘膠的水刺布和100%粘膠（4＃）水刺布，樣品D、B與50%粘膠（1＃、2＃）混合后，其水刺布的吸水率相當(dāng)。

3 結(jié) 論

a）水刺生產(chǎn)要求纖維親水性好，抗靜電性好，纖維間摩擦性能較高，在保證單纖一定強(qiáng)度的前提下伸長(zhǎng)率較高，疵點(diǎn)含量低，需要選擇專(zhuān)用油劑。

b）高親水短纖維具有良好的吸水功能及經(jīng)受反復(fù)水力沖擊后的耐久吸水性。

c）高親水短纖與粘膠的水刺布吸水性相當(dāng)，可以代替粘膠使用。

1 董紀(jì)震，羅鴻烈，王慶瑞，等，合成纖維生產(chǎn)工藝學(xué)（上）［M］.北京：中國(guó)紡織出版社，1996

2 李振峰.滌綸短纖維生產(chǎn)［M］.南京：東南大學(xué)出版社

3 全國(guó)第十二、十四次水刺非織造生產(chǎn)技術(shù)與應(yīng)用交流會(huì)材料

The application of high hydrophilic polyester fibre on spunlaced nonwovens

Wang Anhua1，Zhang Jinming2

（1．Sinopec management institute，Beijing 100029，China；2．Sinopec Yizheng Chemical Co．，Ltd．，Staple center，Yizheng Jiangsu 211900，China）

This paper manly analyzed spunlace process and the quality of products of water-repellent treatment were requied for polyester fibre.This paper produced that hydrophilic polyester fibre was contrasted on absorbency，perdurable hydrophilicity and mucilage glue，it accounted for high hydrophilic polyester fibre can take place of mucilage glue.

spunlace process；high hydrophilic polyester fibre；mucilage glue

TQ342.2

：B

：1006-334X（2010）01-0054-03

2009-12-15

王安華（1975-），男，博士，四川人，主要從事煉油化工技術(shù)培訓(xùn)工作。