超细纤维无纺布技术及应用

超细纤维非织造布是近年来发展起来的新技术、新产品。超细纤维是一类单丝纤度极细小的化学纤维，世界各国对细旦丝的标准尚无规范定义，但通常把单丝纤度小于0.3dtex的纤维称为超细纤维。超细纤维非织造布具有如下优异性能：

（1）质地轻薄，手感柔软舒适，悬垂性好；

（2）单纤直径减少，比表面积增大，吸附性增强，去污力提高；

（3）单位面积内纤维根数多，织物密度加大，保暖性好，具有防水透气性。

超细纤维制品以其独特的性能而风靡国际市场，世界各大公司竞相开发，不断推出新品种。如日本可乐丽公司以超细纤维非织造布为基布制成合成革“Clarino”，东丽公司制成人造麂皮“Ecsaine”等，开辟了超细纤维非织造布应用领域的新时代。

目前应用于非织造布生产中的超细纤维主要有裂离型复合纤维、海岛型复合纤维及直接型纤维。其加工方法主要有：

（1）利用裂离型或海岛型复合纤维成网后，再通过分裂和溶离的方法制成超细纤维；

（2）闪蒸法纺丝直接成网；

（3）熔喷法成网。

复合超细纤维非织造布加工技术

1.1纤维原料

复合超细纤维非织造布可由下列两种复合超细纤维制成。

（1）复合裂离型超细纤维

复合裂离型超细纤维是将两种在化学结构完全不同、彼此互不相容的聚合物通过复合纺丝方法使两种聚合物在截面中交替配置，制成复合纤维。由于组分复合界面间的粘着力较弱，可通过化学或机械的方法将其剥离，从而可通过上述办法得到微细纤维束。

微细纤维的根数和单丝纤度取决于复合纤维中两组分的配置数，纤维截面为异形，如米字型、桔瓣型等，用此法加工的单丝纤度可达到0.1～0.2dtex。

复合纤维两组分的种类和比例均可调整，一般要求两种聚合物在纺丝温度下有相似和合适的熔体粘度。组分的组合有PET/PA、PP/PA、PET/PP、PET/PE、PE/PA等。

（2）海岛型超细纤维

海岛型超细纤维是先将可溶性聚合物与另一种不可溶性聚合物制成双组份纤维，一种聚合物以微纤的形式（岛组分）分布于另一种聚合物基体（海组分）中，使用时用溶剂溶去可溶组分（海组分），即可制得超细纤维，其加工纤度可达0.05～海岛型可自由变化海/岛比例，控制超细纤维的纤度和截面形状。通常海岛型双组份复合纤维中海/岛组合包括PS（聚苯乙烯）/PET、PS/PA、PS/聚烯烃等。

1.2复合超细纤维非织造布的生产技术

复合超细纤维非织造布的生产流程如下：

裂离型或海岛型复合纤维→梳理→成网→针刺或水刺→后加工（裂离或溶出）→超细纤维非织造布纤维经过开纤后，按不同品种设定的定重（g/m2）连续不断地供给梳棉机，将纤维梳理成网，制成片状的无定向纤网，然后进入针刺机（或水刺机）进行多道的针刺（或水刺），从而得到具有一定强伸度、一定宽度的非织造基布。在手感上，水刺法制成的基布较为柔软，但强度不如针刺法的高。从基布的定重范围看，针刺法一般适用于制作大于100g/m2以上的高定重产品；水刺法则对制作厚型产品有一定困难，定重一般在30～300g/m2的范围内调节。

制成的基布需要经过后加工处理，即将复合纤维中两组分分裂或溶出其中的一种组分，使之形成超细纤维非织造布。对于针刺非织造布，一般采用化学处理法，如对PET/PA裂离型复合纤维，可采用碱减量法，使双组份溶胀裂离。对PET/PS海岛型复合纤维，可用三氯乙烯溶剂将PS组分溶掉，留下PA超细纤维。由于裂离型复合纤维可利用水刺法高压射流的机械力使两组分剥离，将成网技术和剥离技术在一道工序上有机结合，又不会像针刺那样损坏纤维网，因此该法已显示出一定的竞争力。日本的三菱人造棉公司、钟纺公司都已相继利用水刺工艺生产出超细纤维非织造布。

1.3复合超细纤维非织造布的应用

复合超细纤维非织造布应用最为成功的例子是制作仿皮革制品，如人造麂皮、合成革等。皮革所含的蛋白纤维很细，纤维的直径相当于普通纤维的十分之一到几百分之一。这样细的纤维只有超细纤维能与之相比，所以用各种超细纤维生产的仿皮革制品在国际市场上很受欢迎，其中以日本研制生产的超细纤维仿麂皮发展最快。日本东丽公司在仿麂皮材料领域是声誉最高的一个制造商，其研制生产的人造麂皮“Ecsaine”享誉全世界。

仿麂皮制品的研制成功是在仔细分析天然麂皮组织结构的基础上，成功地运用复合超细纤维的结果。人们经研究发现，天然麂皮是由胶质的纤维底板为主体结构，在底板表面有一层稠密纤维的绒毛。这些绒毛不是分散的单纤维，而是极度松散的纤维簇。底板和绒毛的纤维极细，这种细密的纤维绒毛层赋予了麂皮特有的性能—书写效应，即绒毛倒伏方向随手触摸方向而改变。通过研究，人们成功研制了超细纤维仿麂皮绒。