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收稿日期:2003O 11O 21作者简介:徐 朴(1934O )男,江苏启东人,教授级高级工程师,曾任中国纺织科学研究院院长,现任中国非织造布和产业用纺织品行业协会名誉理事长。
非织造布国外水刺非织造布生产设备的发展趋势与我国的差距徐 朴(中国非织造布和产业用品行业协会 北京 100025)[摘要]对国外水刺生产线中的梳理机、铺网机、水刺机等关键设备在技术上的最新进展作了介绍。
如:梳理机在解决飘网、互相粘搭、横向不匀方面;铺网机在解决横截面整形系统;对整条生产线解决全流程自动控制系统;水刺机在提高水刺缠结效率,减少能耗,提高运转率,保证质量稳定方面以及发展水刺复合产品的相应配置等,这对发展我国水刺技术都有积极意义。
关键词:飘网;线性剥取系统;纤网导入装置;整形系统;控制系统;缠结效果 中图分类号:T S17312+2 T S17313 文献标识码:B 文章编号:1002O 3348(2004)01O 0012O 06我在上一篇文章中[1]阐述了我国水刺非织造布工业发展迅速,其势不可阻挡,也分析了目前我国新上的水刺生产线以国产生产线为主,占总生产线数的80%左右,其原因在于国产线价格较低,仅及进口线的1/4~1/5。
但是必须指出的是:国产线与进口线的差距也十分明显。
差距主要表现在以下二方面:(1)每条生产线的产量只有进口生产线的1/2~1/3。
(2)产品质量无论外观质量及内在质量均有较明显的差距。
国产线生产的水刺布在外观上不如进口线生产的平整、细致,内在质量不论强度和均匀度都与进口线生产的有差距。
由于以上原因,生产的产品如果做革基布,一般都只能用于PVC 革,而PU 革基布则大多用进口设备来做;在生产医卫用品时,国产设备生产的产品也较进口设备生产的差一个档次。
本文的目的,将着重分析国外水刺生产线的发展趋势及我国设备存在的差距,以期我国的设备制造厂能及早迎头赶上。
这里需要说明的是水刺生产线,不仅局限于水刺设备本身,也包括前道设备开松机、梳理机、铺网机、牵伸机等。
水刺无纺布新技术新产品水刺法又称射流喷网成布法，是一种重要的非织布加工工艺，由于水刺法的独特工艺技术，它广泛应用与医疗卫生产品和合成革基布、衬衫、家庭装饰领域。
其纤维原料来源广泛，可以是涤纶、锦纶、丙纶、粘胶纤维等。
目前水刺布的主要用途为三大类，即医用、人革用和擦洁用，其销售方向：人革用水刺布主要是内销，医用水刺布主要是外销出口，擦洁用水刺布则出口与内销各占一部分。
现在销售价格最高约为3.6万元/吨。
一、新技术：1、水刺复合技术：水刺复合技术的研究与发展，不仅克服了部分非织造产品的局限性，增加了花色品种，大大拓宽了水刺非织造布的应用领域，而且促进了水刺技术乃至整个非织造布工艺的发展和提高。
（1）水刺与木浆气流成网复合技术。
由于木浆价格比水刺法常用的短纤维便宜得多，而绒毛浆吸湿性和手感均很好，因此制成的产品比全部用纤维的产品便宜，在价格上很竞争力，但在工艺上对过滤系统要求很高。
产品可用作揩布（70%g/m2)、尿布及卫生巾内芯材料。
水刺与木浆气流成网复合的设备有Fleissner公司的Aquapulp、Perfojet 公司的Airlace。
（2）水刺与长丝纺粘纤网复合技术。
该方法复合的产品兼具纺粘非织造布较市制强力和短纤维良好的吸收性能，并且较纺粘非织造布均匀柔软，有吸水吸油功能，强度又较高，可用作食品包布、装饰用布及清洁用布等。
水刺与纺粘法复合的设备有Flerssner 公司的Aquqspun、Aquasplit。
以及Freudenberg公司的Evolon加工技术。
（3）水刺与湿法成网复合技术。
典型的工艺Detex公司的Hydraspun技术，由Detex公司的湿法成网技术结合日本Unicharm公司注册的Soflom水刺方法组成。
Hyderaspun湿法水刺非织造布的强力和柔软性等同于甚至超过传统干法水刺非织造布，而且湿法水刺非织造布不掉毛屑，其线缝拉伸强力是干法水刺非织造布的两倍，尤其适用于服装领域。
第六章水刺法非织造布第一节水刺技术与发展水刺法又称水力缠结法、水力喷射法、射流喷网法，它是一种独特的、新型的非织造布加工技术，它是利用高速高压的水流对纤网冲击，促使纤维相互缠结抱合，而达到加固纤网的目的。
水刺技术的加工特点是无环境污染，不损伤纤维;产品无粘合剂，不起毛、不掉毛、不含其他杂质;产品具有吸湿、柔软、强度高、表观及手感好等特点。
因此水刺技术虽起步较晚，但发展极其迅速，被称为第三代非织造布加工工艺。
有人将其喻为21世纪非织造布工业的一颗明星。
水刺技术是20世纪70年代中期由美国Dupont公司和Chicopee公司开发成功的。
随着这一技术的不断成熟，杜邦公司到80年代实现了水刺非织造布的工业化生产。
到1996年，全球范围内有61条水刺生产线，水刺产品的产量在以惊人的速度增长。
在美国、西欧市场，水刺非织造布销售的年增长率为21%，在其他国家和地区，水刺非织造布的增长率也高于其他非织造布。
我国从1994年开发至今已从零发展到拥有2万多吨的水刺法生产能力，在不断提高对引进设备消化能力的基础上，产品开发不断深入，医用纱布、手术罩布、揩布、合成革基布等主要产品已被国内市场所认识和应用。
水刺产品的原料范围很广，大致有下列3类:1.纤维素纤维:粘胶纤维、Lyocell、棉，这些纤维具有良好的吸湿性，手感柔软，对人体无过敏反应，具有天然的生物降解等特性，适用于医用卫生材料及用即弃材料。
2.合成纤维:涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶，这些纤维强力高，弹性好，常被用来为水刺非织造布提供强伸度，如合成革基布、服装粘合衬、各种包覆材料等，可以独立或与其他纤维混合使用。
3.特殊纤维:木浆纤维、超细纤维、高强度高性能的芳香族聚酰胺纤维、玻璃纤维、真丝纤维以及聚乳酸纤维、甲壳素纤维等绿色纤维。
木浆纤维是近年来在水刺上开发的新原料，它具有的高吸收性能使它可以与其他纤维混合，开辟水刺非织造布应用的新领域，成为妇女卫生巾、护垫、尿片、尿裤的主要原料。
推动纺织品行业节能减碳实施方案产业用纺织品用于工业、农业、基础设施、医疗卫生、环境保护等领域，是新材料产业重要组成部分，也是纺织工业高端化的重要方向。
一、加快产业结构升级，推进产业高端化加强技术迭代升级。
支持企业加快技术改造，开拓产品在医疗健康、海洋工程、高效过滤、安全防护等领域的高端化应用。
充分应用质量、能耗、安全生产、环保等技术标准、法律法规淘汰落后产能。
梯度培育优质企业。
支持优势企业兼并重组，培育创新能力突出、具有生态主导权和核心竞争力的龙头企业。
引导企业深耕细分领域，培育专精特新“小巨人”企业。
加强大中小企业多维度协作，形成良好产业生态。
推进先进产业集群建设。
推动产业集群建设高水平公共服务平台,加快要素资源引进力度和更新速度，完善产业链条，升级制造能力，优化产品结构。
推进非织造布、防护用纺织品、高温过滤用纺织品产业集群建设，提高集群产业链配套能力和核心竞争能力。
二、坚持绿色发展，提高资源利用效率推动行业节能减碳。
围绕碳达峰、碳中和战略目标，制定节能减碳行动方案。
制定纺粘、水刺、针刺等非织造布领域节能减排和清洁生产评价指标体系，降低行业能耗水平。
支持企业建设能源管理系统,鼓励使用清洁能源，应用节能技术和设备，创建绿色工厂。
发展环境友好产品。
提高天然纤维、再生纤维素纤维、木浆、聚乳酸、低（无）VOCS含量胶粘剂的应用比例，推广可降解一次性卫生用品和可重复使用产品。
开展可生物降解非织造布及制品认证工作，加强环境友好产品推广。
加强废旧纺织品循环利用。
提高循环再利用纤维在土工建筑、交通工具、包装、农业等领域应用比例。
推广滤袋、绳网等产品回收利用技术，扩大产业用纺织品回收利用量。
三、促进，培育新业态新模式推进数字化智能化制造。
加大关键环节数字化、网络化改造，加快先进数字设备、在线监测系统、智能仓储物流系统、先进制造及管理软件等推广应用。
在非织造布、医疗健康纺织品、土工建筑用纺织品、交通工具用纺织品、柔性复合材料及线带绳缆等领域推进数字化工厂建设。
中国纺织工业联合会科学技术奖获奖项目选载（2022年度）高速高杂智能化水刺法非织造布成套装备获奖等级：二等奖主要完成单位：恒天重工股份有限公司、河南立新工业装备有限公司、河南煜东信息科技有限公司、中原工学院主要完成人：吕宏斌、康桂田、汤水利、翟江波、闫昱初、王晓雨、周世勇、张恒、杨国全、张九零水刺法非织造成套装备是用于将短纤维经过梳理成网-水刺固网加工制成柔性材料的成套装备，具有纤维适应性强、工艺变化多和产品应用广的特点。
但当前我国水刺法非织造成套装备存在生产速度慢、能耗高、产品横向强力低和智能化程度低等问题，制约水刺法非织造成套装备技术进一步发展。
基于此，该项目提出了研发高速高杂智能化水刺法非织造布成套装备，主要科技创新如下。
（1）自主研发了高速高杂多层级纤网梳理制备技术及成套梳理成网装备。
构建了多层级高杂纤网梳理制备方法，创新设计了精确导流的高速杂乱梳理机弧板和高精度的漏底，优化配置了利于纤维控制的全机针布；项目集成了22条梳理成网装备，实现了多层级纤网的高速（≥210m/min）、高杂（MD：CD≤3.5）和高质（CV值≤3%）的梳理成型。
（2）自主发明了高效节能水刺加固技术及成套水刺固网装备。
研制了高效脱水技术及节能抽吸辊筒，显著提升了抽吸效率（总抽吸能耗<120kW·h/t）；构建了促进纤维缠结的高效水刺头，有效增强了水射流利用效率（水射流初始速度衰减<3%/（10cm），水针板使用寿命提升了30%）；项目集成了22条高效节能水刺固网装备，水刺能耗<780kW·h/t。
（3）自主构建了水刺法非织造布成套装备的智能化应用体系。
基于数字网络，项目研发了适应高速生产的自动化解决方案，实现了智能化高速水刺工艺的单线自优化；建立了产品远程运维数据中心，实现了远程智能的便捷性服务；构建了全流程多品相智能化生产管理系统，显著提升了水刺法非织造布成套装备的自动化、智能化水平，综合用工<8人/单线。
