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水刺法非织造布的生产工艺和应用 一 7 —— 28—L 蝎雄工lsf7学 第12卷 :. . … : . ::一:. :… . :… . :… . gt;…:. __一….≯一…-==:…….i…?i…lt;?{?{?≤:…{tgt;¨--:1. I.j…毫…:暑…:0曩0…一竺…璺一粤量粤葶毒;.00…j.;0…;. 我们知道作为非织造布的纤维网的粘台方 法主要有:化学粘合剂法(包括饱和浸渍法,喷 洒法,泡沫法等);热粘合法(包括热轧法,热风 法,超声渡法等);自身粘合法(包括熔喷法和纺 粘法)以及机械法(包括针刺法,水刺法和缝编 法)除机械法以外,以上各种方法做成的非织 造布和纺织品相比,外观尚有很大差距,手感发 硬,悬垂性不好,含粘合剂,吸水透气性差,而机 械法中的针刺法和缝编法又只能生产中厚型非 织造布,只有水刺法非织造布没有以上缺点.水 刺法非织造布是一种高档的非织造布.它可做 得比纺织品更薄,透气性,悬垂性,柔软性,吸水 性更好,无任何粘合剂,产品极少纤屑,且具有 一 定的抗拉,顶破强力. 据《非织造布工业》杂志1993年l1月号介 绍,世界上最大的八家非织造布公司,如德国福 得堡(Freudenberg),美国杜邦(DuPont)和金 伯利(Kimberly—Clakk)公司均购有水刺法生产 线,生产销售水刺法非织造布.它已成为仅次于 干法和纺粘法以后的第三种非织造布的主要生 产工艺方法.世界水刺法非织造布年产量约15 万吨左右.美国1990年年产量约4.O8万吨,占 非织造布总产量的5.9. 1——程棉给棉机|2——梳棉机}3——圆筒型水剌机 5——圆鼓式热风干操机|6——卷绕头}7——水针, 图1 水刺法生产工艺 (一)美国蜂巢公司水剌法 水刺法又称射流喷网法或水力缠结法.它 —— 脱水轮 8——热风 是美国蜂巢(HONEYCOMB)公司于1973年 研究成的,杜邦公司购买了专利,生产的产品以 SONTARA牌号销售.1983年专利期满蜂巢 公司继续开发改进,已有6O多条生产线在世界 各国使用.法国PERFOJET公司8O年代也开 第4期产业用纺织品29 筮了水刺法设备,在世界范围内已有13套投入 工业化运行,另有3套在建设中. 水刺法非织造布生产流程包括以下几部 分:(1)成网系统,采用干法梳棉机成网;(2)粘 台系统,可采用圆鼓式水刺法或平板式水剌法; (3)烘燥系统,采用热风干燥法;(4)后整理和成 卷系统;(5)水处理系统;(6)计算机控制系统. 美国蜂巢公司的圆鼓式水刺法的示意图如 图1.它分为成网系统,水刺系统和干燥卷绕系 统三部分.该机按每天24小时,每年300天工 作计算,设计生产能力为年产3000吨左右,也 可按客户要求,降为1000吨/年到2000吨/年. 现分述如下: 1,原料:各种天然和人造纤维均可采用, 特别可加工棉,人造纤维和木浆纤维.根据产品 的要求可以单独使用以上原料,也可按不同比 例混合使用. 2,成网:由三台混棉给棉机将棉,人造纤 维和术浆纤维按要求比例进行给棉,混棉,再用 3台1.5米宽的预梳理机(梳棉机)梳成1,5米 宽的纤维网,用电脑控制落在2.5米宽的输送 带上,形成2.5米宽的纤维网,再经2,5米宽的 高效梳棉机梳理成15~25克/米的纤维网. 3.水刺;在接受水刺之前,有一洒水系统 将纤维网预先洒水,使纤维吸收部分水分,然后 接受水针的高压喷射. 真空抽蜘水分抽 . 图2 水刺原理如图2.纤维网平放在金属网罩 输送带上,金属网罩输送带则紧紧固定在专利 设计的不锈钢蜂窝状金属圆鼓上,圆鼓中部为 固定的真空抽空轴.水刺头产生高压水针,其直 径为100～180微米.水针密度为每英寸30～ 60针,标准每个圆鼓有6至8排水针,其中一 排备用.水针压力为每平方厘米100至140公 斤,特殊情况可达250公斤.水针穿透纤维网 后,射击到金属网罩输送带上,水针之水四周分 移动 溅,扩散,同时带动纤维网底层之纤维向上及四 周穿透,下一水针叉穿刺,扩散,这样连续不断 利用水力,使纤维互相缠绕,形成高强力,纤维 均匀的薄型水刺纤维网.固定的真空抽空轴将 水分抽走第一个水刺圆鼓完成正面水刺,第二 个水朝圆鼓完成纤维网的反面水刺,再经脱水 轮脱水后,将水刺纤维网送至干燥系统.该系统 水刺速度为30～300米/分,用水量每小时40 ～ 50公斤,经过多级过滤,水可重复使用.水翩 30产业用纺织品第12卷 能耗为每公斤纤维0.76千瓦. 4.干燥:该公司在水刺圆鼓设计基础上, 设计了圆鼓蜂窝式高效干燥系统.该系统比平 面式干燥系统减少占地面积和机械部分,方便 维修,提高干燥效率.圆鼓直径一般设计为1.5 ～ 2.5米,也可达3米.经过热交换系统,把清 洁的空气温度提升,成为干燥之热风,