4 合成纤维ＳＦＣ ２００４ Ｎｏ．３
水刺非织造布专用涤纶短纤的开发及应用
季平
胥浦
211900
介绍了水刺非织造布的发展现状及其对原料的要求
在普通棉型涤纶短纤生产设备上成功开发出更加适合水刺非织造专用的涤纶短纤非织造布涤纶短纤
中图分类号
A 文章编号
由于
非织造工艺相对传统纺织工艺具有设备简单
产品应用范围更广的优势而得到迅猛发展
60
年代末迅速增至250kt 左右
到2002年
近年来全世界非织造布工业的年平均增长率超过20%
最有朝气的分支行业
非织造布的主要生产方法有水刺纺粘由于水刺非织造布产品具有优良的悬垂
性类似传统纺织品的外观和性能而受到人们的青睐合成革基布
复合材料近年来全球范围的水刺非织造布产量在不断高速增长
经
过近十年的发展
表1[3]显示了我国近几年水刺非织
造布的产量和生产能力
预计到2004年底
年生产能力超过110kt [4]
随着水刺非织造布的迅猛发展
在水刺非织造布采用的原料中
表2显示近几年来国内水刺非
织造布用涤纶短纤的发展情况
2001~2003年
未来两年用作水刺布的涤纶用
量年增长率预计将大于50%
作为原
料的涤纶短纤除应具备棉型短纤的一般要求外2.1 抗弯刚度适中
水刺过程中
抗
弯刚度小的纤维在该双重作用过程中不易损伤
纤维束之间或纤维与纤维束之间容易互相穿插
从而形成好的纤网
尽量减小纤维的抗弯刚度
涤纶短纤维断裂
伸长增大有利于减小其抗弯刚度
生产中应适当增大纤维断裂伸长率
纤维生产
过程中需设计使纤维达到合适强伸性能及抗弯刚度的生产工艺
2.2 疵点含量少
由于生产非织造布时没有对短纤维进行除杂的工
序
严重时会造成
布面硬点为保证水刺非织造布表面平整
要求纤维疵点含量少
2004-3-25
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行业论坛
Fiber Forum
万方数据
合成纤维ＳＦＣ ２００４ Ｎｏ．３ 5
根据水刺非织造布工艺
吸湿性能好的纤维可提高水针带动纤维的效率3 水刺专用涤纶短纤的开发
为满足水刺非织造布对涤纶短纤的专门要求
分别攻关
做好分子链设计
重新设计聚合工艺
二甘醇和端羧基含量合适3.2 装置优化
由于聚酯熔体是高聚物流体
流体直径会扩大
膨化
率公式为
=d 0/d 1式中
膨化区最大直径喷丝头孔径过大会造成喷丝板面熔体无法剥离
同时过大还容易造成并丝和注头丝
由于对疵点要求含量低
我们对影响
根据出
口膨化现象与高聚物流变性能有关
选择合适喷丝孔直径和长径比的方法使
3.2.1 设计合适喷丝孔径
聚酯熔体是非牛顿流体熔体在喷丝孔中流动的剪切速率对纺丝过程影响较大 式中熔体单孔挤出量
喷丝孔半径
以据此公式来确定
合适的喷丝孔直径d 0
由于空间变小
这种特征称为
弹性内应力逐渐松弛
可使熔体流经孔道的时间加长高弹形变会有所下降
3.2.3 选择理想喷丝孔分布方式
根据环吹冷却条件
避免因冷却不匀形成并丝和注头丝3.3 采用特殊修板硅油
在纺丝操作中采用耐热性好
修板效果好的硅油纤维疵
点得以消除
做好超分子结构设计
3.4.1 初生纤维超分子结构控制
纤维大分子的取向和结晶对纤维的强伸力学性能
超分子结构在纺丝
纺丝得到初生
纤维的倍半伸长率EYS1.5反映出纤维的可拉伸性能
在纺丝阶段进行
工艺设计
初生纤维可拉伸性能良好
3.4.2 成品纤维超分子结构形成
后加工过程中进行
适当的拉伸和热定型
为满足纤维合适抗弯刚度及合适强伸力学性能适当增加大分子链中折叠链数目
而伸长明显增大
抗弯刚度合适
T g 玻璃
化温度之上结晶的链段可抑制取向大分子在受热时发生解取向
但结晶度过高会造成纤
维断裂伸长降低不利于水刺加工
只有使大分子内部晶区分布均
匀
为此在拉伸过程中适当
减少应力诱导产生的结晶
晶区结构完善
较低的干热收缩率和适
中的抗弯刚度
在生产普
通高强低伸棉型纤维的基础上
见表
3
1.56dtex
工艺变化项目
普通棉型水刺专用
纺丝速度SP SP+拉伸倍率DR
0.979DR
第三拉伸辊温度
定型温度
3~5
由于涤纶吸
水性能较差
工帮助较大使用的专用油剂亲水性好纤维束吸湿后产生膨胀增大了迎水面积同时纤维吸湿后其抗弯模量和弹性恢复率下降纤维之间缠结点也因此更加牢固
在油剂中添加特制消泡成分
而消泡性能明显提高
提高了纤维的成网均匀性
专用油剂满足对人体健康和安全的要求
水刺专用涤纶短纤获得比较理想的物性指标
仪化生产的水刺专用涤纶短纤和市面用于水刺涤
纶短纤38mm
表4 国标普通棉型/仪化水刺专用/市面用于水刺专用涤纶短纤物性指标测试项目国标棉型仪化某厂
断裂强度
%
mg/100g 2.000.2
卷曲个数1210.810.4
卷曲率13.013.013.2
比电阻107 5.5
仪化水刺专用涤纶短纤比普通棉型涤纶短纤疵点大幅减少
水刺专用纤维比普通棉型纤维断裂伸长上升19.2%通过使用专用油剂
抗静电性能显著改善
与市面用于水刺专用涤纶短纤比较强伸度明显增大
5水刺专用涤纶短纤应用情况
水刺专用涤纶短纤经４家水刺企业进行大批量应用用户一致反映更换品种时工艺控制方便
增强了缠结效果并且在同等冲击能量下可有效降低水压
另外
起泡现象不明显利用水刺专用涤纶短纤和普通棉型涤纶短纤按涤/粘50/ 50进行混纺两种原料
对应的水刺基布性能变化显著
N/5cm
N/5cm
%
%
J
J
采用水刺专用涤纶短纤时
断裂伸长和断裂功均明显上升
从大分子结构出发
仪化水刺专用涤纶短纤现已被众多国内水刺非织造厂商批量应用
非织造工艺尤其水刺热轧等发展迅速
仪化公司将凭借其在聚酯领域的规模优势
进一步细分市场开发不同纤度和长度的系列涤纶短纤针刺
更好地为我国非织造行业服务
2003
619.2003年数据为市场调查综合信息
2004-1-30.
[5]李振峰. 涤纶短纤维生产.南京
LFC
卖断金额未公布
自Acordis于2001年关闭工厂以来生产能力为5０ｋｔ/ａ
LFC是Lenzing的100%子公司Lenzing于2002年初已将其股份的61%卖断给了民间投资机构Lenzing 就从美国的粘胶产业完全撤退就由从奥地利工厂
与印度尼西亚工厂出口作为对策
并不影响Lenzing AG的业绩
Lenzing Fibers Corporation 的公司名称改为Liberty Fibers Corporation
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