關(guān)于針刺法非織造技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐與思索

何建江 (杭州蕭山航民非織造布有限公司，杭州，311241)

關(guān)于針刺法非織造技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐與思索

何建江 (杭州蕭山航民非織造布有限公司，杭州，311241)

分析了我國(guó)針刺法非織造布產(chǎn)業(yè)目前所面臨的新情況;介紹了應(yīng)用針刺法生產(chǎn)超纖合成革基布和高密度合成革基布的工藝技術(shù)以及傳統(tǒng)紡織后整理技術(shù)在針刺法非織造布生產(chǎn)中的應(yīng)用;解析了針刺法合成革基布常見的質(zhì)量問題及其產(chǎn)生原因;指出針刺法非織造布生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)尋求多元化發(fā)展，在共贏中做強(qiáng)我國(guó)的針刺法非織造布產(chǎn)業(yè)。

針刺法非織造布，合成革基布，生產(chǎn)技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)品開發(fā)

針刺法生產(chǎn)線在非織造布生產(chǎn)線中所占比例約為28% ～30%，產(chǎn)量約占22% ～25%。針刺法非織造布表面平整，具有良好的強(qiáng)力、密度和彈性以及耐磨性、舒適性、屈撓性、透氣性和各向同性，呈多層三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。產(chǎn)品主要應(yīng)用于合成革基布以及過濾、土工、裝飾材料等領(lǐng)域。本文主要從制作合成革基布角度對(duì)針刺法非織造工藝技術(shù)進(jìn)行剖析，并對(duì)針刺法產(chǎn)業(yè)的后續(xù)發(fā)展進(jìn)行思索。

1 針刺法非織造布產(chǎn)業(yè)所面臨的新情況

近年來，我國(guó)針刺法非織造設(shè)備制造技術(shù)日臻成熟，整線設(shè)計(jì)制作已經(jīng)相當(dāng)完備，在某些領(lǐng)域已可與進(jìn)口設(shè)備相媲美。特別在針刺法合成革基布裝備上，技術(shù)水平更達(dá)到了前所未有的一個(gè)高度。技術(shù)的進(jìn)步升級(jí)，極大地推動(dòng)了我國(guó)針刺法非織造布產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。但技術(shù)提升過快，也給原有針刺法非織造布企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)造成了一定的影響，須引起行業(yè)的重視和關(guān)注。

1.1 進(jìn)口針刺法非織造設(shè)備企業(yè)的尷尬處境

國(guó)產(chǎn)針刺技術(shù)的提升，給國(guó)內(nèi)原有針刺法非織造布企業(yè)帶來了前所未有的新挑戰(zhàn)。綜觀國(guó)內(nèi)針刺法非織造布產(chǎn)業(yè)，新世紀(jì)之初浙江中匯、福建南紡、煙臺(tái)萬華、浙江航民、浙江梅盛等企業(yè)是行業(yè)內(nèi)針刺法非織造布企業(yè)的杰出代表，設(shè)備均引自國(guó)外，代表著當(dāng)時(shí)我國(guó)合成革基布生產(chǎn)的最高水平。針刺法非織造布生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備是梳理機(jī)、鋪網(wǎng)機(jī)和針刺機(jī)，我國(guó)一直致力于這方面的研究。在近10年時(shí)間里，青紡機(jī)、鄭紡機(jī)、飛龍機(jī)械、汕頭三輝等民族工業(yè)在我國(guó)針刺技術(shù)中紛紛脫穎而出，完成模仿粗制—吸收研制—?jiǎng)?chuàng)立專利三大步，不僅攻克了技術(shù)難題，而且還孵化出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的拳頭產(chǎn)品，大大縮小了國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線與進(jìn)口生產(chǎn)線之間的技術(shù)差距。在國(guó)內(nèi)針刺法非織造合成革基布市場(chǎng)中進(jìn)口生產(chǎn)線不得不面臨著被國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線包圍和角逐的局面。

1.2 產(chǎn)能迅速擴(kuò)展對(duì)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品市場(chǎng)造成沖擊

國(guó)產(chǎn)針刺技術(shù)的巨大成功，有力地推動(dòng)著產(chǎn)業(yè)面的迅速擴(kuò)展。當(dāng)前國(guó)產(chǎn)針刺法非織造設(shè)備投資成本約為1 000萬～1 500萬元/條生產(chǎn)線，相對(duì)于進(jìn)口設(shè)備4 000萬～4 500萬元/條生產(chǎn)線的固定資產(chǎn)投資成本相對(duì)較低，設(shè)備投入運(yùn)行周期大大縮短，如山東大同、浙江永祥等企業(yè)蓬勃發(fā)展起來。然而，國(guó)產(chǎn)設(shè)備的投入運(yùn)行及產(chǎn)能的迅速發(fā)揮，在一定程度上對(duì)原有進(jìn)口設(shè)備的非織造布企業(yè)產(chǎn)生沖擊。如200 g/m2全滌合成革基布，國(guó)產(chǎn)設(shè)備的產(chǎn)品品質(zhì)與進(jìn)口設(shè)備的產(chǎn)品品質(zhì)幾乎不相上下，原進(jìn)口設(shè)備產(chǎn)品價(jià)格維持在6元/m2上下，而國(guó)產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)能發(fā)揮后，產(chǎn)品價(jià)格約在4.5～4.8元/m2之間，有的甚至更低。

1.3 來自水刺技術(shù)提升的威協(xié)

隨著水刺技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是水刺壓力的大幅提高，一些高面密度水刺產(chǎn)品被成功開發(fā)出來，并應(yīng)用于高檔合成革基布領(lǐng)域。與針刺產(chǎn)品相比，水刺產(chǎn)品質(zhì)地細(xì)膩、手感柔軟、布面結(jié)實(shí)，更能滿足高檔合成革的要求。為此，在行業(yè)內(nèi)已有用水刺合成革基布替代針刺合成革基布的發(fā)展趨勢(shì)。不可否認(rèn)，當(dāng)相同面密度規(guī)格的針刺法非織造布與水刺法非織造布物性達(dá)到同樣指標(biāo)時(shí)，在價(jià)格接近的情況下，水刺法非織造布是完全有可能替代針刺法非織造布的。

2 針刺技術(shù)的延伸及應(yīng)用

就目前國(guó)內(nèi)針刺法合成革基布產(chǎn)品市場(chǎng)情況來看，中低檔產(chǎn)品市場(chǎng)基本被國(guó)產(chǎn)設(shè)備企業(yè)所占領(lǐng)，原有針刺法合成革基布龍頭企業(yè)紛紛開辟高端市場(chǎng)，尋求新出路。如煙臺(tái)萬華、浙江梅盛的超纖合成革基布的研制，福建南紡的高密度合成革基布的開發(fā)及浙江航民紡織印染后整技術(shù)的借鑒應(yīng)用等，這些代表著當(dāng)前國(guó)內(nèi)針刺法合成革基布發(fā)展的又一新動(dòng)向。從技術(shù)層面分析，針刺法高檔產(chǎn)品的開發(fā)離不開兩種途徑:一是在原料上采用一些功能性材料;二是在技術(shù)上延伸工藝，增加工序，使產(chǎn)品獲得新功能。

2.1 超纖合成革基布的制作

超纖合成革基布的原料一般采用海島型纖維或分裂型纖維。以海島型纖維合成革基布為例，原料采用滌綸、錦綸海島型超細(xì)纖維，該纖維在生產(chǎn)時(shí)難度系數(shù)較大。生產(chǎn)工藝為:

開包稱重→粗開松→多倉混合→精開松→梳理→鋪網(wǎng)→針刺→后處理(堿減量)→定型→成品卷繞入庫

上述生產(chǎn)工藝的難點(diǎn)在于梳理、針刺及堿減量工藝的掌控。在梳理環(huán)節(jié)中，海島型纖維在運(yùn)動(dòng)、摩擦中很容易產(chǎn)生大量靜電，使得纖維梳理成一定取向纖網(wǎng)的難度增加，甚至還會(huì)出現(xiàn)繞棉、纏棉等情況，致使梳理機(jī)出現(xiàn)軋輥軋死的現(xiàn)象，進(jìn)而影響鋪網(wǎng)的均勻性，而鋪網(wǎng)不均就會(huì)影響產(chǎn)品的厚度與物性。為此，在生產(chǎn)時(shí)一方面在梳理處進(jìn)行加濕或加抗靜電劑;另一方面在開松/混合工序中適當(dāng)給纖維開松增加打擊點(diǎn)，降低打手的速度，減少打擊力，以降低梳理機(jī)的負(fù)荷，提高纖網(wǎng)的均勻度。在針刺工序中關(guān)鍵是要選擇合適的刺針、植針深度和植針密度，因?yàn)楹u型纖維合成革基布的密度不能太高且伸長(zhǎng)率要小，但要求剝離強(qiáng)度高、平整度好、沒有針跡。海島型纖維本身的特殊性給刺針的穿刺也帶來一定困難。通常在生產(chǎn)薄型產(chǎn)品時(shí)，由于植針深度不深，刺針鉤刺纖維較少，只有通過增加植針密度來提高纖維的纏結(jié)度;反之，在生產(chǎn)厚型產(chǎn)品時(shí)，可減少植針密度來達(dá)到坯布的理想要求。在堿減量工序中，一般工藝堿液的質(zhì)量濃度為10% ～30%，車速控制在10～20 m/min。最后進(jìn)行定型工序，通過軋壓高溫工藝，進(jìn)一步增加坯布的密度和改善結(jié)構(gòu)，以此實(shí)現(xiàn)理想超纖合成革基布的制作要求。

2.2 高密度合成革基布的制作

高密度合成革基布的原料一般采用錦綸和高收縮滌綸兩種纖維混配，混配比例錦綸＞高收縮滌綸，錦綸含量一般在55%以上(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。普通常規(guī)錦滌產(chǎn)品手感好、強(qiáng)力高，但密度低;而應(yīng)用高收縮滌綸后的錦滌產(chǎn)品雖強(qiáng)力相對(duì)略低，但密度較高，一般均在0.25 g/cm3以上。目前行業(yè)內(nèi)高密度合成革基布的理想密度是要求達(dá)到0.3 g/cm3以上。高密度合成革基布的制作工藝與超纖合成革基布基本類似，不同點(diǎn)在于后處理工序。在生產(chǎn)過程中，兩種纖維的混合必須充分均勻;針刺工序須保證纖網(wǎng)內(nèi)的纖維充分纏結(jié)、布面平整、正反兩面松緊相近，但不宜植針密度過大、纖網(wǎng)過于結(jié)實(shí)，要為后道工序均勻和充分的收縮打好基礎(chǔ)。最佳后整理方法是熱水收縮整理，該方法具有收縮效果佳(滌綸收縮率能達(dá)70%以上)、布面均勻性好、過程較易控制等特點(diǎn);在后整理工序中須注意坯布布進(jìn)張力的控制，一般在坯布進(jìn)入收縮槽前先進(jìn)行預(yù)喂入，盡量減少?gòu)埩Γ古鞑荚谑湛s時(shí)不受其他因素干擾;收縮工藝的最佳溫度是控制在90℃以上，車速根據(jù)坯布浸漬時(shí)間及收縮效果而設(shè)定。

2.3 傳統(tǒng)紡織后整理技術(shù)的應(yīng)用

從技術(shù)層面來講，超纖合成革基布和高密度合成革基布的制作也是充分應(yīng)用了紡織后整理技術(shù)中的堿減量和熱水收縮等工藝技術(shù)。雖針刺法非織造布與傳統(tǒng)紡織品有著很大的差異，但有很多技術(shù)可以借鑒應(yīng)用。如針刺法非織造布采用紡織品后整理中的燒毛工藝，其產(chǎn)品可用于制作過濾材料，其他還可采用如紡織行業(yè)中的抗靜電、防火、隔熱吸音和印花等技術(shù)，這將大大拓展針刺法非織造布的應(yīng)用領(lǐng)域。

3 常見的針刺法合成革基布質(zhì)量問題解析

針刺法非織造布在生產(chǎn)過程中，除明顯的質(zhì)量問題在出廠前能夠檢驗(yàn)出來外，一些隱藏的質(zhì)量問題需在后道加工中才會(huì)顯現(xiàn)。一般的合成革是把合成革基布進(jìn)行浸漬涂層后，再進(jìn)行打磨而成的皮革。常見的質(zhì)量問題可歸納為以下幾個(gè)方面。

(1)起泡。常見的起泡問題是指皮革制成后，產(chǎn)品表面呈圓點(diǎn)鼓起或起皺現(xiàn)象。原因在于合成革基布表面有油跡(漬)，導(dǎo)致在皮革制作過程中(甲苯抽取、浸PU樹脂等)PU樹脂析出。出現(xiàn)起泡問題有三種可能的因素:一是非織造布生產(chǎn)廠家的設(shè)備有漏油情況;二是由纖維本身油劑造成的;三是皮革生產(chǎn)企業(yè)的配方不理想造成的。

(2)白點(diǎn)。合成革經(jīng)打磨后，皮革表面出現(xiàn)呈針尖狀的小白點(diǎn)，即為白點(diǎn)問題。造成白點(diǎn)的主要原因是合成革基布上有毛羽，這與合成革基布生產(chǎn)針刺工序的刺針型號(hào)、植針深度、植針密度以及定型工序的工藝有關(guān)。在針刺過程中有可能纖維被刺針帶出，以及定型工藝控制不當(dāng)使基布平整度與光潔度達(dá)不到工藝要求，都會(huì)使合成革基布出現(xiàn)毛羽，更甚者是整根纖維暴露在外面，出現(xiàn)脫毛現(xiàn)象。

(3)老人皺和骨跡。合成革基布出現(xiàn)老人皺問題主要在于針刺工藝的植針深度不夠，使坯布表面纏結(jié)不理想，在熱定型時(shí)就會(huì)出現(xiàn)老人皺等情況。而骨跡問題是在針刺工藝中植針深度太深或刺針倒鉤咬纖量過大，進(jìn)而造成纖維成束狀纏結(jié)，致使基布太實(shí)，進(jìn)而產(chǎn)生骨跡現(xiàn)象。

(4)針眼。針刺法合成革基布表面有明顯針孔的主要原因一是植針?biāo)俣扰c布進(jìn)速度不相匹配，植針?biāo)俣葴笥诓歼M(jìn)速度;二是可能出現(xiàn)了斷針情況;三是所選刺針型號(hào)不合適或植針太深。

4 結(jié)語

目前我國(guó)針刺法非織造布的研發(fā)主要集中在合成革基布領(lǐng)域，而對(duì)于需求量也很大的防火、汽車內(nèi)飾、土工和過濾材料領(lǐng)域的產(chǎn)品研發(fā)力度尚顯不足。針刺法非織造布有著廣泛的用途和廣闊的市場(chǎng)，針刺法生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)尋求多元化的發(fā)展，在共羸中做強(qiáng)我國(guó)的針刺法非織造布產(chǎn)業(yè)。

The application practice and ponder for needle-punched nonwoven technology

He Jianjiang (Hangzhou Xiaoshan Hangmin Nonwovens Co.，Ltd.)

The new situation of domestic needle-punch technology was analyzed.The technique process for needle-punched superfine synthetic leather substrate and high density synthetic leather substrate and application of traditional textile treatment technology used in manufacture of needle-punched nonwovens were introduced.The general quality fault and the resulting factor on needle-punched synthetic leather substrate was presented.It is pointed out that the production enterprises should develop widely to strengthen domestic industry.

needle-punched nonwovens，synthetic leather substrate，production technology，product quality，development of product

TS174.6

B

1004－7093(2010)11－0034－03

2010－09－19

何建江，男，1979年生，辦公室主任。從事非織造生產(chǎn)技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的研究。