浅谈非织造后整理技术及发展
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92纺织导报 China Textile Leader · 2018 No.10作者简介:李慧霞,女,1981年生,高级工程师,主要从事纺织新材料配套印染技术开发及纺织印染清洁生产技术的研究与应用。
作者单位:上海市纺织科学研究院有限公司。
文 | 李慧霞摘要:文章总结了非织造布功能性后整理的必要性,介绍了抗静电、亲水、拒水拒油、抗菌、微胶囊、金属化等 6 种常见的功能性非织造布应用领域及其功能性整理技术和整理剂的发展现状,最后对非织布功能化整理发展趋势进行了探讨。
关键词:非织造布;功能性;后整理技术;整理剂中图分类号:TS195.6 文献标志码:AAbstract: The paper summarizes the necessity of functional finishing of nonwovens, introduces the application of six common functional nonwovens, i.e., antistatic nonwovens, hydrophilic nonwovens, water- and oil-repellent nonwovens, antibacterial nonwovens, nonwovens with microcapsule, and metallization nonwovens, concludes the development status of functional finishing technology and finishing auxiliaries, and looks forward to the development trend of nonwoven functional finishing.Key words: nonwovens; functionality; finishing technology; finishing auxiliaries非织造功能性整理技术及整理剂的发展现状及趋势展望1 非织造布功能性整理的必要性非织造布产业经过近70年的发展,在人们的生产、生活中逐步占据了重要的位置,因其具有工艺流程短、产量高、成本低、原料易得等优势,在土木工程、卫生、医疗、日用护理等方面得到广泛应用。
非织造的发展趋势
非织造技术近年来得到了快速发展,主要表现在以下几个趋势上:
1. 创新材料的应用:非织造技术可以使用各种不同类型的纤维,如塑料纤维、玻璃纤维、碳纤维等,同时也可以应用于生物降解材料,以满足对环保和可持续发展的需求。
2. 多功能产品的开发:非织造技术可以通过调整纤维的结构和密度,实现不同的功能性需求,比如透气性、防水性、抗菌性等。
这些多功能的产品可以用于医疗、保健、建筑等多个领域。
3. 自动化生产的提高:随着技术的发展,非织造生产线的自动化程度越来越高,通过使用机器人、自动化控制系统等,可以大大提高生产效率,减少劳动成本。
4. 分散生产的趋势:由于非织造技术可以在不同地点进行生产,且生产过程相对简单,因此有望逐渐实现分散化生产。
这不仅可以降低运输成本,还可以更好地满足地方需求。
5. 绿色环保的发展:非织造技术在生产过程中可以减少能源和原材料的消耗,同时还可以回收再利用废弃材料,减少对环境的影响。
这使得非织造技术在环保领域有着广阔的应用前景。
总的来说,非织造技术的发展趋势是多样化、功能化、自动化、绿色化和分散化。
这些趋势将不断推动非织造技术在各个领域的应用和研究进展。
书山有路勤为径;学海无涯苦作舟针刺法非织造布后整理技术探讨1国内针刺法非织造布发展现状针刺法非织造布是目前我国非织造布中最大的品种之一。
产品主要用于土工材料、防水材料、过滤材料、合成革基布、汽车内饰材料、絮填类产品等领域。
从表1中我们可以看出:针刺法非织造布尽管在非织造布中属老产品,但由于其产品用途广泛,多年来发展速度一直保持着增长较快的势头,也一直巩固着其在非织造布领域中固有的老牌地位。
从行业发展角度分析:多年来,虽然针刺法非织造布产量一直较大,但产品雷同情况较普遍,新产品、高端功能型材料较少。
虽然产量在扩大、技术在进步,但技术进步的速度不够快,科研创新的后劲已明显不足。
为此,当2008年金融风暴袭击时,针刺法非织造布行业首当其冲,特别是合成革基布市场,2008年下半年一片萧条,事例再一次证明,缺乏科技含量产品的企业是经不起风浪考验的。
教训告诫业内经营者”同走一条路是死路,大家分开走才有活路”。
目前国内对针刺法非织造布的研究方向:一是新功能型材料的使用,二是新工艺的研究,三是后整理技术的开发。
本文侧重探讨合成革基布的后整理技术。
2针刺法非织造布后整理工艺技术业内企业对于针刺法非织造布后整理技术已有所了解,但对整个工艺设计、操作等还是相当的陌生,做的好的企业全国也仅有2~3家。
经研究,每家企业的生产工艺均大同小异。
整个技术流程主要是以下步骤。
表12003年~2007年针刺法非织造布产量分析数据来源:中国产业用纺织品行业协会。
(1)将针刺生产线下来的半成品(不经过定型处理的产品)放到后整理生产线的退卷装置上,把布匀速地喂入到储布槽内。
放入储布槽的目的:一是为产品充分收缩或浸渍作准备;专注下一代成长,为了孩子。
产业用非织造材料的功能化后整理(二)S.Husmann目的是找到一个平衡点,使材料在具有足够的抗静电作用时不影响其拒水性。
达到这个目的的一个可行方法是精确地控制上油率。
好的拒水性可通过非织造材料的结构获得。
如通过提高熔喷层的密度或在非织造材料上复合一层膜。
如果非织造材料由聚酯(PET)纤维制成,工艺条件就完全不同了。
与聚丙烯相比,由于聚酯具有羧基和更高的表面能,其更加亲水,更容易润湿。
PET非织造材料的疏水性通过后整理可得到改善(图9)。
图920g/m2聚酯纺粘非织造材料经疏水整理的拒水性,OPU为0.5%和1.0%各种类型的疏水后整理应用于20g/m2的PET纺粘非织造材料上,上油率为0.5%和1.0%。
静水压根据标准WSP80.6进行测量,并与未处理的非织造材料相对比。
在这一系列的实验中,最好的结果是通过氟油和专用硅油处理,在上油率是1.0%时达到的。
2.2抗表面活性非织造材料在屋顶材料的应用中,抗表面活性是非常重要的。
因为具有表面活性的季铵盐化合物可用作木质防腐剂。
但当其接触到屋顶膜时,会使膜的隔水性能降低。
一种合适的后整理方法可以应用到提高抗表面活性上。
-测试方法评价抗表面活性性能的标准检测方法与测试静水压的方法相似。
测试液体不是纯净水,而是含有3%杀藻胺的活性水溶液。
待测样品上放置过滤纸并安装水柱测试装置,水柱充满阳离子表面活性剂溶液。
当测试液体润湿过滤纸时,立刻读取压力值。
-测试结果面密度为52g/m2的聚丙烯SMMS非织造材料(上油率为0.5%)用抗表面活性剂进行后整理。
表3为未处理非织造材料与经处理的非织造材料的抗表面活性和静水压对比。
表3经过后处理与未经后处理的52g/m2聚丙烯SMMS非织造材料抗表面活性和静水压对比经特殊的抗表面活性处理的非织造材料各项指标值是未处理的1倍多。
但在施加油剂的过程中,油剂本身需要具有足够的表面活性来润湿非织造材料,因而上过油的非织造材料样品的静水压阻隔性能稍有减弱。
非织造布后整理定义:涵盖了印染加工中前处理、染色、印花、和后整理等全流程,广义上讲是指对非织造布产品进行深加工的过程,是纤维网经固网形成非织布后,所经过的一系列旨在改善外观和在质量、提高产品使用性能、赋予产品特殊功能的加工过程。
非织造布后整理作用:(1)改善非织造布的手感和外观,提高产品的视觉和触觉效果。
(2)改善非织造布在质量,提高产品使用性能,以充分发挥纤维性能和结构特性。
(3)赋予非织造布特殊功能和风格,扩大应用领域,增加花色品种。
(4)增加最终产品的附加值,增强产品的市场竞争力,提高效益。
表面活性剂的分子结构:有极性亲水基和非极性疏水基构成,是双系分子。
亲水基:羧基、羟基和磺酸基等,疏水基:长链烷基、环烷基等。
表面活性剂特性:(1)表面活性剂在水溶液中的分布:在界面存在方式:亲水基与水接触,疏水基垂直于水面且指向水的外侧。
①低浓度时:表面活性剂分子疏水基取代部分水面,水的表面力降低;②随着浓度增加,当表面活性剂分子占据整个表面,水的表面力最低;③胶束的形成,继续增加浓度,水的表面力不变,表面活性剂分子疏水基聚集形成胶束。
表面活性剂作用:(1)润湿和渗透作用。
润湿作用:使原来不能被润湿的固体能够润湿的作用。
渗透作用:是原来不能被渗透的固体能够渗透的过程。
润湿作用于固体表面渗透作用于固体部。
(2)乳化和分散作用。
乳化作用:将一种液体以微小液滴均匀分散在另一不相溶的溶液的作用为乳化作用,所形成体系为乳液;分散作用:将一种固体以微小颗粒均匀分散在另一不相溶的溶液中的过程是分散作用,所形成体系为悬浮液。
区别:分散相乳化为液体,分散为固体。
水包油型(油/水,O/W)乳液,油分散在水中,水是连续相(外相),而油是不连续相(相)。
油包水型(水/油,W/O)型乳液,水分散在油中,油是连续相(外相),而水是不连续相(相)。
(3)洗涤作用,①利用表面活性剂的润湿作用,削弱污垢与纤维间的附着力②借助搅拌和揉搓,使污垢脱落③利用其乳化分散作用,使污垢分散在洗液中,利用清水除去污垢(4)发泡作用和消泡作用。
2020年!月第#5卷第1期纺织服装教育Textile and Apparel Education Feb., 2020Vol.35 No.1非织造材料与工程专业“非织造材料后整理”课程教学的思考李红宾,石文英,朱洪英,盛杰侦(河南工程学院纺织学院,河南郑州450007)摘要:后整理技术可以有效改善非织造产i 的外观和内在质量,提高产晶的使用性能及附加值。
"非织造材料后整理''作为非织造材料与工程专业的一门专业必修课,对培养专业创新型人才具有重要意义。
针对目前该课程教学中存在的问题,结合对河南工程学院非织造材料与工程专业课程教学情况分析,提出“非织造材料后整理”课程教学的一些思考%关键词:非织造材料与工程专业;非织造材料后整理;教学改革文章编号:2095-3860(2020)01-0046-04造材料后整理”课程特点和内容的基础上,结合笔者的教学实践,针对该课程教学过程中存在 的问题提出一些思考。
一、“非织造材料后整理”课程概况为了改善非织造产品品质,赋予产品特殊 功能,提高非织造产品附加值,可以通过设计和 优化非织造加工工艺来开发新型产品。
但是一 种新型工艺尤其是组合或复合工艺的开发,其成本较高,开发周期较长,对设备、工艺的要求 也较高01 %而后整理技术通过物理机械和化学等方法对纤维及非织造产品进行改性和特殊处理,可以较容易且有效达到提高非织造产品使 用性能及附加值的目的%随着市场对非织造终端产品精细化、灵活化等要求的提高,后整理技 术的作用日益突出01 %“非织造材料后整理”是我校非织造材料与 工程专业的一门专业必修课,是继“短纤非织材料工程学”“纺熔非织材料工程学”“非织造材料性能测试”之后开设的第四门专业主干课程%中图分类号:G642.0文献标志码:A 非织造材料不同于传统纺织材料(纤维、纱线、织物),其原料来源更加广泛,产品更加灵活 多样01 %非织造材料在航天航空、节能环保、交 通农业、医疗卫生及人们日常生活等诸多领域得到广泛应用231 %近年来,我国非织造工业 发展迅速,产能急剧增长,但产品品种有限%作为非织造材料加工过程中的后道工序,后整理技术可以极大地改善产品的外观和内在质量, 提高使用性能,2满足市场精细化需求%近年来,我校(河南工程学院)非织造材料与工程专 业一直在探索和创新课程教学体系,2更好地培养非织造专业技术人才%我校非织造材料与 工程专业开设于2013年,“非织造材料后整理” 一直作为专业主干课程进行建设。