不断发展的非织造技术

　　自从二战前 Carther合成尼龙以后，上世纪后半叶，高级聚合物原料不断地快速出现。尽管许多关于环保的说法之一是“塑料是有害的”，但塑料在今天的世界经济中起着比钢铁和铜加起来更大的作用。在非织材料领域，使用的原料其发展趋势包括：

　　聚烯烃弹性聚合物   利用金属螯合物催化合成的均质支化线型乙烯聚合物为原料可生产出弹性纤维的织物。Dow化学品公司的这项革新发明获得美国专列，专利号为6，248，851。

　　生物降解纤维 2000年初，CargillDow-polymersLLC公司宣布他们打算在Nebraska的Blair建立一个年产3亿磅聚乳酸纤维的工厂，工厂将于2002年开始运转。估计这种降解聚合物的售价是聚丙烯的二倍，这种纤维很容易进行纺粘和熔喷加工。杜邦公司最近也宣布从谷物中提取了一种关键性的聚合物成分1，3丙烷基化合物，它可用来生产{zx1}的聚合物SORONA。Eastman公司也介绍了生物降解聚酯EASTARBID。

　　控制污染的聚合物   Toray公司已成功地将它们的各种PPS纤维推向市场。PPS纤维可以作为各种煤炉和焚化炉的过滤介质，某些等级的PPS纤维也已成功地用于熔喷加工。

　　热塑PU   高透湿的热塑料PU可以生产高级透汽的合成织物。B．F．Goodrich和其他公司已积极地将这些新的热塑PU聚合物商品化。

    此外，在新产品开发过程中，厂商必须拥有性能可靠的生产设备才可能生产出满意的新产品。部分非织造新工艺和设备发展趋势列举如下：

　　聚合物切片直接成布的加工工艺   经过多年的开发，Freudenberg公司在2000年3月北美产业用纺织品展览会上公开推出它的专利产品——射流喷网法非织造布EVOLON。纺丝过程  为从聚合物切片到成纤，与这一过程同时发生的还有纤维被分裂和用水刺方法使它们缠结在一起，创造出含0．05—2．5分特微纤维的非织布。Freudenberg公司对于EVOLON将会大大地占领机织和针织纺织品的市场前景充满信心。

　　 双组份纺粘和熔喷的工艺 在2001年4月4日，Hills有限公司和Reiferhauser公司宣布将广泛合作。Reifenhauser公司将把Hills公司的多组份技术用于其纺粘系统中，而Hills公司将销售使用Hills开放系统“纺丝塔式设计”的完整纺粘生产线。最近Hills公司改进了它的实验生产线以确定其生产双组份熔喷产品的设计。

　　纳米纤维工艺   正在考虑用三种方法生产纳米纤维(纤维直径〈0．01微米范围)。Nordson公司已尝试改变熔喷工艺，并且成功地生产出直径范围在1—3微米的纤维。有几家公司正利用劈裂纤维的方法开发纳米纤维。具体的例子是金佰利公司劈裂熔喷纤维(美国专利号5935883)和Fiberweb公司的纺粘中空纤维的方法(美国专利号5783503)。美国田纳西大学的Tsai博士和其他许多人一起正在探索第三种方法，即静电纺丝工艺。

　　三维加工工艺 北卡罗莱纳州立大学以及其他公司正在从事自动控制工艺开发，在线生产均匀的三维材料。

　　气流成网工艺   MTS公司是气流成网工艺的先驱，目前它正在推动该工艺的进步。

　　碳纤维工艺   ContirentalOil公司最近正在大规模商业开发碳纤维，从树脂开始研究直至生产出碳纤维。ORNL公司也正在开发从树脂生产碳纤维的技术 。

不断发展的非织造设备

　　各工艺之间互相渗透，向混杂化、复合化方向发展是当前非织造布技术发展的一个十分明显的趋势。 20世纪的{zh1}10年非织造布行业出现了以SMS为代表的复合产品，目前SMS类产品已经和纯丙纶纺粘产品的产量基本相等，在医疗卫生、过滤等领域得到广泛应用。这种复合化的倾向已发展到纺粘与浆粕气流成网、熔喷与浆粕气流成网、梳理成网与纺粘、梳理成网与熔喷等多种材料之间的复合。同时在非织造布多种工艺之间也互相交叉，如水刺固结过去主要与梳理成网结合，而现在亦可用在纺丝成网、湿法成网等其它成网方法上。
　　
　　 纺粘非织造布技术近年来纺粘法新技术向高速度、多喷丝孔、高生产率方向发展。德国的莱芬豪舍 （Reifenhauser） 公司在2002年推出了ReicofilⅣ型设备。该设备在冷却、拉伸、铺网等工艺方面得到进一步优化，加大了正压牵伸的力度，使纺丝速度进一步提高，纺丙纶的{zg}纺丝速度由原来的3500米／分，提高至5000米／分；同时加宽喷丝板宽度，由原来的160毫米加宽至220毫米；孔数由原来每米5000孔提高到7000孔，一条纺粘非织造布生产线年产量{zg}20000吨，产布速度也相应提高，{zg}可达到800米／时。
　　
　　 Nordson 公司采用 J＆MLaboratories 公司和日本 NKK 公司技术，采用狭缝拉伸，研制了门幅3.6米的双模头Mi－crofil纺粘设备。该设备可采用涤纶、丙纶及其它多种聚合物纺丝。其纺丝牵伸速度，纺涤纶{zg}可达8000米／分，丙纶可达5000米／分，喷丝板孔数{zg}为每米5000孔以上，{zd0}幅宽可达5米。纺粘布克重最薄的为10克／平方米，细度最细达0.8旦。
　　
　　 纺粘设备制造厂发展多纺丝头设备，生产厂也在进行多纺丝头改造。每条生产线带3至6个纺丝箱体，甚至带7个，单线生产能力最多的已超过2万吨／年。
　　
　　 纺丝牵伸速度有进一步提高的趋势。 J＆MLaboratories 公司的新机器纺PET可达8000米／分，纺PP达到5000～6000米／分。美国 Ason 公司最近申请的专利（USP6183684），其纺丝牵伸速度可超过10000米／分。这些企业号称都可以获得全牵伸丝（FDY），并可适用双组份或特殊功能性聚合物纺丝。
　　
　　发展SMS等纺粘熔喷复合及多模头生产线仍是纺粘技术的主流倾向。Reifenhauser、Nodson、RieterPerfojet、STP 等设备生产厂都可采用多模头纺丝，这种方式如用于生产单纯的纺粘产品可改善质量及提高产量，如生产SMS等纺粘熔喷复合产品，则可使产品赋予特殊功能，这已成为纺粘生产发展的主流。
　　
　　 我国纺粘法技术起步较晚，比国际上纺粘法技术形成工业化晚约25年以上，于1986年从德国引进了{dy}条生产线。而近年来纺粘非织造布的能力和产量增长迅速，平均年增长率超过25％。我国非织造布的技术水平主要建立在引进设备的基础上，尤其纺粘、水刺、熔喷等生产设备表现突出。近10年国内一些单位在消化吸收国外纺粘法非织造布生产线的基础上开发了国产化生产线，纺粘设备的制造已转向批量生产。
　　
　　 熔喷非织造布技术熔喷非织造布技术也是这几年发展最快的领域之一。Nordson公司熔喷技术也就是J＆MLaboratories公司的技术，其主要特点是改变过去单纯用高温热空气带动熔体从喷孔中喷出的办法，而是当熔体以纤维状态从喷孔中喷出时，经过一骤冷装置用侧吹冷风使之骤冷，使纤维在骤冷的条件下成形，有一定的结晶度和定向度，改变了过去熔喷纤维没有强度的弱点，纤维的连续长度也大为提高，且纤网蓬松性、外观和悬垂性好，这在熔喷工艺上是一个突破。
　　
　　 Biax－fiberfilm公司采用二项对熔体纤维骤冷的专利技术：一是在每个纺丝孔周围设置送风孔，可喷出与纤维平行的高速带压热气流，利用高速风的膨胀作用使熔体在离开喷丝板后迅速固化，同时产生拉伸作用，这对纤维成形中不产生并丝极为有利；二是纤维喷出后在侧向对纤维喷水，遇热后成雾状对纤维进一步冷却，因此纺出的熔喷布与传统的熔喷布有很大差别，其强度高于一般熔喷布，手感柔软。
　　
　　 水刺非织造布技术2001年全球水刺布产量约25万吨，1991年～2001年的10年中年均增长率为13％。在过去4年，中国至少安装了10条水刺布生产线。这些线全是现代化设备，且已投入运行，供应迅速发展的涂层／层压产品市场、医疗用品市场。
　　
　　 我国的水刺非织造布的研究、开发、生产已近十年，无论品种、规模、质量还是工艺技术都有显著的提高，基本上适应了目前国民经济发展的要求。水刺非织造布的应用涉及了轻工、医药卫生、电子、环保等学科领域，拉动了国内化纤和差别化纤维及xx纤维的发展。
　　
　　 水刺非织造布是目前我国发展最为迅速的一种技术，这类产品已成功地打入到合成革基布、医疗用品市场中，并不断扩大其份额，医疗卫生产品绝大部分出口国外。同时这些企业一直在致力于新产品、新市场的开发，不断推出拒水布、xx布、超细麂皮革基布、印花装饰布等，把产品逐步向产业用、装饰用和服装用市场拓展。