無(wú)紡布生產(chǎn)工藝-紡黏法

紡黏法（spinning fusion）是成型山東無(wú)紡布應(yīng)用廣泛的一步法紡絲成型工藝。紡黏法非織造布采用連續(xù)長(zhǎng)絲纖維成形，生產(chǎn)線速度高，產(chǎn)品強(qiáng)度較高、尺寸穩(wěn)定性好，但蓬松度低、成網(wǎng)的均勻性和表面覆蓋性稍差。

紡黏法將纖維紡絲技術(shù)和非織造成型技術(shù)相結(jié)合，利用熔體紡絲原理，原料經(jīng)擠出機(jī)熔融混煉后，由紡絲機(jī)頭的噴絲板擠出，形成熔體細(xì)流。采用高速驟冷空氣對(duì)擠出的熔體細(xì)流冷卻，同時(shí)使纖維在冷卻過(guò)程中受到拉伸氣流的拉伸作用，形成強(qiáng)度較高，性能較穩(wěn)定的連續(xù)長(zhǎng)絲。長(zhǎng)絲經(jīng)分絲工序，形成分布均勻的單絲結(jié)構(gòu)后，被鋪放在帶有負(fù)壓的網(wǎng)簾上形成非織造纖網(wǎng)。纖網(wǎng)再經(jīng)過(guò)后續(xù)的加固裝置，進(jìn)行熱軋加固、針刺加固或水刺加固定型后，經(jīng)卷取裝置收卷得到產(chǎn)品。其中關(guān)鍵步驟是熔體紡絲、初生纖維氣流拉伸、纖維成網(wǎng)和纖網(wǎng)定型。

1、熔體紡絲

原料經(jīng)需預(yù)先干燥處理，以避免高溫加熱熔融時(shí)降解，特別是避免水分在高溫下汽化形成“氣泡絲”，從而造成毛絲或斷頭，影響產(chǎn)品質(zhì)量和正常生產(chǎn)。紡絲工藝的控制主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行。

紡絲溫度的控制：主要是控制噴絲板等紡絲組件的溫度。適宜的紡絲溫度應(yīng)使熔體保持足夠的流動(dòng)性，保證噴絲順暢，且熔體的均勻性和可紡性高，從而使后續(xù)的氣流拉伸工序可以順利進(jìn)行，且纖維取向度高。紡絲溫度控制在熔點(diǎn)和分解溫度之間，適當(dāng)提高紡絲溫度，可改善熔體流動(dòng)性。

紡絲熔體壓力的控制：主要是控制熔體在紡絲箱體內(nèi)的壓力。若熔體壓力太低，熔體流量在噴絲板上分配不均勻，擠出熔體細(xì)流直徑不均勻。若熔體壓力太高，則易造成噴絲孔擠出熔體破裂。

紡絲速度的控制：紡絲速度影響纖維線密度的大小和均勻性，以及非織造布的質(zhì)量。紡絲速度過(guò)低，擠出熔體細(xì)流冷卻過(guò)快，導(dǎo)致拉伸易斷絲。而紡絲速度過(guò)高，熔體細(xì)流不能及時(shí)冷卻，導(dǎo)致出現(xiàn)并絲，影響非織造布質(zhì)量。

2、初生纖維氣流拉伸

為了提高非織造布的性能，同樣需要對(duì)初生纖維進(jìn)行拉伸取向，以提高纖維的取向度和結(jié)晶度，從而提高纖維的物理機(jī)械性能。在紡黏法非織造布生產(chǎn)中高，由于紡絲、拉伸、分絲、鋪網(wǎng)、加固等后續(xù)工藝是連續(xù)高速的，對(duì)纖維的拉伸時(shí)在很短時(shí)間內(nèi)完成，并且還要對(duì)纖維提供理想的冷卻效果，因此紡黏法非織造布的生產(chǎn)多采用氣流拉伸。

氣流拉伸工藝的原理：絲條又噴絲孔擠出，并經(jīng)側(cè)吹風(fēng)冷卻后，直接被吸入氣流拉伸設(shè)備的吸絲口內(nèi)。在拉伸設(shè)備的氣流風(fēng)道內(nèi)，拉伸氣流由纖維測(cè)向吹入，纖維在高速、高壓拉伸氣流的夾持作用下迅速加速，并通過(guò)拉伸噴口實(shí)現(xiàn)拉伸。氣流拉伸設(shè)備主要有管式牽伸機(jī)、窄狹縫式牽伸機(jī)和寬狹縫式牽伸機(jī)。

對(duì)氣流拉伸過(guò)程的控制，主要通過(guò)牽伸機(jī)結(jié)構(gòu)（在定風(fēng)量情況下，牽伸噴口和風(fēng)道越小，牽伸速度越高，纖維強(qiáng)度越高）、牽伸風(fēng)的風(fēng)溫、牽伸風(fēng)的風(fēng)壓和風(fēng)速、冷卻條件。

3、纖維成網(wǎng)

纖維成網(wǎng)是將經(jīng)熔體紡絲和氣流拉伸后成型的連續(xù)長(zhǎng)絲進(jìn)行分絲處理，使單絲均勻分散開(kāi)之后，鋪置到成網(wǎng)簾上，形成均勻纖網(wǎng)的過(guò)程。對(duì)于紡黏法非織造布成型工藝，由于采用連續(xù)長(zhǎng)絲成網(wǎng)，分絲、鋪網(wǎng)時(shí)間較短，且高速拉伸氣流的擾動(dòng)劇烈，因而很難控制纖維長(zhǎng)絲的運(yùn)動(dòng)，影響纖維成網(wǎng)的均勻性，因此紡黏法工藝不能成型薄型的非織造布。

纖維的成網(wǎng)工藝，首先需要對(duì)經(jīng)過(guò)氣流拉伸的纖維長(zhǎng)絲進(jìn)行分絲處理，其目的是將絲束分離成單根長(zhǎng)絲，以防止在鋪網(wǎng)時(shí)纖維粘連，影響纖網(wǎng)的均勻性。分絲方法主要有靜電分絲法、機(jī)械分絲法、氣流分絲法等。經(jīng)分絲處理后的纖維長(zhǎng)絲，采用不同工藝均勻地鋪放在成網(wǎng)簾上，形成無(wú)紡纖網(wǎng)。鋪網(wǎng)工序需要控制纖維長(zhǎng)絲按設(shè)定的軌跡運(yùn)動(dòng)，從而保證形成的纖網(wǎng)牢固、均勻。對(duì)纖維的運(yùn)動(dòng)的控制可以采用機(jī)械式和氣流式，因而鋪網(wǎng)的方法主要有排筆式鋪網(wǎng)、打散式鋪網(wǎng)、噴射式鋪網(wǎng)和流道式鋪網(wǎng)等。在鋪網(wǎng)過(guò)程中，為了使纖網(wǎng)的結(jié)構(gòu)迅速固定，并避免外界因素的影響，均采用負(fù)壓鋪網(wǎng)的方式，即在成網(wǎng)簾下方的空間，采用真空抽吸的方式，使成網(wǎng)簾上表面產(chǎn)生負(fù)壓，從而促進(jìn)對(duì)纖維長(zhǎng)絲的收集和固定。負(fù)壓鋪網(wǎng)的方式一方面對(duì)纖維具有一定的拉伸效果，另一方面可以消散管式牽伸機(jī)噴出的高速氣流，防止劇烈的氣流擾動(dòng)使纖維飛散。因此，在鋪網(wǎng)過(guò)程中，對(duì)纖維鋪網(wǎng)簾的要求較高，鋪網(wǎng)簾往往要求具有良好的透氣性、較高的抗張強(qiáng)度、足夠的網(wǎng)簾幅寬和良好的抗靜電性能，并且還要配備網(wǎng)簾密封裝置，從而滿足托架、輸送纖網(wǎng)和分離氣流的要求。

4、纖網(wǎng)定型

分絲和鋪網(wǎng)工序成型的無(wú)紡纖維，纖維長(zhǎng)絲之間僅僅是簡(jiǎn)單的物理纏結(jié)，結(jié)構(gòu)尚不牢固，因而需要進(jìn)行加固和定型處理，才能生產(chǎn)出高強(qiáng)度、低延伸的非織造布。加固定型方法有熱軋加固法、針刺加固法和水刺加固法等。

熱軋加固法：主要適用于PP等熱塑性高分子材料的纖網(wǎng)，原理是使聚合物纖維在熱軋機(jī)中受熱熔融，并在壓力作用下，在熱軋點(diǎn)/面熔合成一體，從而顯著提高纖維的強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)非織造布的加固定型。熱軋機(jī)由加熱剛輥和彈性輥組成，可以有點(diǎn)黏合和面黏合等黏合方式，點(diǎn)黏合時(shí)采用帶有不同軋點(diǎn)形狀的刻花輥，面黏合時(shí)采用拋光剛輥。

針刺加固法：采用成排的具有三角形截面（或其他截面），且棱邊帶有倒鉤的針刺對(duì)纖網(wǎng)進(jìn)行反復(fù)穿刺。刺針穿刺過(guò)程中，將纖網(wǎng)表面層纖維強(qiáng)迫帶入纖網(wǎng)內(nèi)部，并形成纏結(jié)結(jié)構(gòu)，不再恢復(fù)。在纖維間的摩擦和纏結(jié)作用下，蓬松的纖網(wǎng)被壓縮，并經(jīng)多次反復(fù)穿刺后形成眾多的纏結(jié)點(diǎn)，將纖網(wǎng)加固定型。針刺法加固工藝主要有預(yù)刺、主刺、花紋針刺、環(huán)式針刺和管式針刺等。針刺的運(yùn)動(dòng)方向通常垂直于纖網(wǎng)，但也有向上或向下的斜刺方向，斜刺可以提高針刺深度，使產(chǎn)品強(qiáng)度有較大提高，并可改善產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定性。針刺法非織造布的纖維之間為柔性纏結(jié)，因而具有較好的尺寸穩(wěn)定性和彈性，良好的通透性和過(guò)濾性，手感豐滿。

水刺加固法：采用若干細(xì)的高壓水流，高速噴射到鋪放好的纖網(wǎng)上，水流刺穿纖網(wǎng)后打在底層的輸送網(wǎng)上，反彈回的水流再次穿透纖網(wǎng)，在水刺的反復(fù)穿透和復(fù)雜的湍流水流作用下，纖網(wǎng)中的纖維產(chǎn)生不同形式的纏結(jié)結(jié)構(gòu)和大量的纏結(jié)點(diǎn)，從而使纖網(wǎng)加固定型。水刺加固法可提高紡黏山東無(wú)紡布的單線生產(chǎn)速度，該方法纏結(jié)點(diǎn)多，不損傷纖維，生產(chǎn)的山東無(wú)紡布強(qiáng)度較高、手感柔軟、并且無(wú)黏合劑。