新型纤维原料及其在非织造布中的应用

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1、1.引言非织造技术以其工艺流程短、劳动生产率高、原料来源丰富、产品用途广的固有特点，在短短几十年中获得了迅速的发展，其原料也从最初的利用纺织下脚料为主发展为各种性能优良、功能特异的高性能纤维。目前由于各种新型纤维原料的应用，非织造产品向着更加高效、高性能、安全、健康、人性化和生态化的趋势发展。以下将对几种代表性纤维及其在非织造布中的应用作分类介绍。2.高效方向向高效方向发展的非织造布所应用的纤维中具有代表性的是铜氨纤维和醋酯纤维等。2.1铜氨纤维铜氨纤维是氢氧化铜与浓氨水反应生成的铜氨络合物(铜氨溶液)再与纤维素反应，溶解成为纤维素铜氨化合物，纤维素铜氨化合物在

2、某些试剂的作用下可被分解，同时发生纤维素再生作用，生产出铜氨纤维。该纤维由于生产过程无污染，且需劳动力较少，受到广泛推崇，但生产效率低且成本高。目前用在非织造布领域主要可做微电子工业擦布，产品具有无静电和不掉屑等优点。2.2醋酯纤维醋酯纤维素是木浆或棉浆与乙酸酐发生反应，纤维素上的羟基被酯基取代之后得到的产物。经用溶剂溶解后，可用常规溶纺工艺生产醋酸纤维素纤维；添加增塑剂后，也可用常规熔纺工艺生产。由于醋酸纤维素纤维的生产成本较高，因此主要被用来制作香烟过滤嘴和高档服装面料。用在非织造布领域可做医用纱布，产品具有不粘连和不刺激伤口等优点。2.3Tencel纤维T

3、encel纤维是采用溶剂法生产的一种新型纤维素纤维，主要生产地在西欧和美国。Tencel纤维的生产工艺流程短，从投入浆粕到纤维卷曲、切断整个工艺流程约需3h左右，而普通粘胶纤维的生产约需24h。Tencel纤维生产中所使用的氧化胺溶剂对人体完全无害，并可完全回收(99．5％以上)，生产无副产物，不污染环境。Tencel纤维与普通粘胶纤维相比，不仅具有良好的吸湿性、舒适性、光泽和生物可降解性，而且具有较高的干湿断裂强度(湿强度比干强度低15％)、勾结强度、初始模量以及较低的伸长。Tencel纤维可用湿法成网、水刺和针刺非织造方法进行生产，产品用于产业用纺织品、医用

4、织物和个人卫生用品。利用其原纤化倾向，用湿法成网制得的Tencel非织造布作香烟过滤嘴，满足市场对超低焦油含量香烟的需要，并可用于特殊过滤材料。用针刺和水刺法生产的Tencel非织造布，其产品有人造羚羊皮、医用止血球、医用纱布、尿布、抹布等。2.4高强纤维2.4.1碳纤维碳纤维具有密度小、强度大、耐热、耐化学品及耐腐蚀性好等特点，在航空航天、国防军工、体育器材及产业用方面有很好的应用，但生产过程很复杂，对原料等各方面要求都很高，生产成本较高。碳纤维具有导电性，制成的织物具有一一定的电磁屏蔽性，但也使其在某些方面的应用受到限制。2.4.2芳纶（对位和间位）芳纶即芳

5、香族聚酰胺纤维，全球总生产能力达5．6万t／a，主要产品有美国杜邦公司的Key—lar、日本帝人．Twaron公司的Twaron纤维、法国RhodiaKermel公司的Kermel纤维。中国已建和在建生产能力近2000t／a。这些纤维的短丝纤度为1．7～lldtex，长度从38～63mm不等。芳纶的强度比钢材高数倍，产品用途日益扩大，可用于国防、军工及民用领域。制造耐热、防水材料及密封垫、汽车刹车片、填密料、热气体过滤材料以及防护服等。目前我国所用的芳纶多数是从美国杜邦公司或13本帝人公司进口。2.5超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维UHMWPE纤维是一种新型

6、特种纤维，通过特殊的纺丝方法制得。该纤维具有良好的力学性能、耐冲击性能、耐光性，优良的耐化学腐蚀性，耐疲劳和耐摩擦性等。UHMWPE纤维的密度特别小，只有0．97kg／m3，所以其比强度和比模量特别大，在相同质量的材料中具有最高的强度，是一种性能极佳的高级轻质复合材料。UHMWPE纤维最早是由荷兰DMS公司于1990年开始工业化生产，目前年产量达2600t。随后美国的Honeywell公司和日本的东洋纺等公司也开始研究开发并工业化生产UHMWPE纤维。UHMWPE纤维通过针织、编织以及针刺和水刺非织造布的工艺加工，可以制成防割手套、各种类型的防弹服、高强过滤材料

7、、复合材料基布及人体器官的修补材料等。2.6耐火耐热纤维2.6.1PBO纤维PBO纤维是目前所发现的有机纤维中性能最好的一种，其物理机械性能超过芳纶、碳纤维和超高分子量聚乙烯纤维，耐热性也比对位芳纶高100℃，是一种高强耐热的高性能纤维，主要应用于桥梁缆索、耐热衬垫材料、航空航天等方面。2.6.2陶瓷纤维陶瓷纤维具有高强度、高模量、耐高温、绝缘性好和成本低等特点，在冶金、化工、船舶、航空航天、汽车、环保、军工等领域都有广泛的用途。2.6.3聚四氟乙烯纤维该纤维是迄今为止最耐腐蚀的纤维、摩擦系数低、不粘着、不吸水；其极限氧指数为95％，是目前化纤中难燃性最好的。针

8、刺法聚四氟乙烯纤维与玻璃