无纺布粘合新技术 - 文章

无纺布粘合新技术

作者：Alfred Watzl

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无纺布工业是一个充满吸引力和有益可图的行业，其中的射流喷网和气流成网产品主要用做用即弃产品，如擦布；而其在产业和医疗领域的应用也给原材料带来了高附加值。能量消耗是现代生产的关键因素，因而有必要对粘合过程自身的能量消耗做一个比较。

射流喷网通常被认为需要较高能耗，但是每磅0.02美元的水压能源费用大约是原材料成本的4%，或者说不足卷材销售价格的1%。正如射流喷网工艺数据显示，产品的基重是能耗的决定因素。以上数据仅与射流喷网工艺中的水压能耗有关，但不包括脱水和干燥的能耗。

考虑到全面产品成本或销售价格，上面提到的成本优势是过去5~10年水刺产品获得成长发展的重要因素。

2001年，全球无纺布行业总产量达到25万吨。预计2001~2006年产品将增加17万吨，也即2006年总量有望达到48万吨。

与热粘合和化学粘合无纺布相比，射流喷网无纺布所占的市场份额仍较少，它除具有成本优势外，还具有其他决定性的优势。

泡沫浸渍

多年来，泡沫浸渍一直用于生产高品质内衬。现在，这一流程也应用到其他无纺布粘合工艺中，如生产轻质网（用可弃产品）和较厚重的针刺毛毡（针毡地毯，标准型、毛圈型、丝绒般表面，滤网，多种涂层底布）。

相比全浸渍，泡沫浸渍的另一个优势就是生产厚重无纺布和毛毡所耗水量相当少，浸渍工艺平均节省40%用水（吸液率低），进而在随后的干燥工艺中降低能耗需求。

这一流程的优势包括：生产速度高；粘合剂使用均匀，甚至使用数量较少；手感柔软；成网蓬松；较厚重的织网和针刺毛毡的生产耗水大约减少40%；泳移较少。

泡沫浸染机的浸渍技术

大直径浸渍机主要用在厚重型预粘合成网（针刺或轧光）和大工作幅宽领域（产品宽度高达6.6米），这个过程允许对梳理和未粘合网进行浸渍和预粘成网。浸染机包括下列部件：在进口处有一个固定罗拉的紧凑型刚体基架；一个滑动罗拉（齿隙可调）。

罗拉距离通过两个升降纺锭齿轮固定，以保证齿距能准确的调节和再现，齿隙距离以模拟和数字化标记。两个双动式压缩空气锡林逆向齿距调节装置，压住滑动光罗拉。为使罗拉清洗方便，可经气动装置将齿隙扩大。

对于轻型网（约15~100克/平方米），通过光罗拉（单侧）供给泡沫粘合剂，而厚重或预粘网（约100~1000克/平方米）则需双边侧同时应用。可应用的泡沫重量范围非常广，适用多种尺寸的混合器和操作。

为节省下步干燥工序的能耗，一个方法就是尽可能使水耗减到最低，如通过空气达到稀释最大化（粘合剂准备中尽可能使用高固含量）。尽管如此，它还是被一些参数所局限，如应用数量、渗透速度（纤维、粘合剂、成网结构、纤维尺寸）和生产速度。

从混配器出来的泡沫经分配器后能均匀地分布于齿隙，其速度由阀控制，使压缩空气不断进出气动装置，泡沫分布宽度和位置由相邻的电磁开关依网宽和位置而改变。对于双面泡沫浸渍，两个分配器被安装在罗拉上，通过一个偏转罗拉将原料运送到罗拉齿隙。

水刺系统

在水刺加工过程中，连续喷水可有选择的应用于网的两面，一般喷水直径为0.1或0.12毫米。实践测试证明，每英寸分布40个喷孔是合适的。根据材料表重和希望得到的喷水交缠度，压力范围一般控制在30~200巴，德国福来司拿(Fleissner)的Aquajet水刺系统最高应用压力可达600巴。原料经由传送带或转鼓传输，进而通过喷水交缠而粘合在一起。水被传送带或转鼓上的抽吸槽所吸收，然后进入一个连续过滤系统。

从1990年以来，福来司拿推出组件，如喷头、用于喷水交缠结的抽吸转鼓以及全套生产线。自1995年起提供包括过滤、高压和低压组件的水刺系统及全套工艺控制系统。55条水刺生产线生产速度可在300米/分以上，工作宽度最高达6米。

Aquajet水刺系统中的组件决定每条生产线的质量及最终的经济效益。在水刺系统中，每个非粘合网都必须首先进行预挤压。

非粘合的纤维网被压缩、除气泡，并固着在热压预缩金属丝网和水刺履带之间的夹持点，因而使纤维网不产生移位。在夹持点，纤维网被预湿或同时预粘，是否需要如此处理主要取决于第一个喷头的操作压力。

与其他系统的转鼓式挤压相比，使用这种挤压式履带无需维修，并且履带能自洁，因而理想的实现非粘网的挤压、除气泡和预湿及预粘，这种方法尤其适合厚重型无纺布。

这个加工过程可避免网层损坏和移位，而预挤压单元则保证网成型的MD/CD比值。预粘后，挤压金属丝网向上移动，而预湿网则在从动喷头位置下面经过。

水刺转鼓特别为喷水交缠而开发，它非常刚硬，但并不重，因此非常容易更换鼓壳，适合不同产品的需要。由于坚硬，在更换转鼓外罩时转鼓损坏的风险降到很低；外壳容易替换，且组装时间短。

Alfred Watzl是福来司拿公司高级副总裁，本文内容节选自发表在2004年 Nonwovens Workshop的相关文章。
Alfred Watzl is Senior Vice President of Fleissner. The content is an extract of a paper presented at Nonwovens Workshop 2004. (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (5/31/2005)


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