非织造布生产工艺及其应用

1、非织造布生产工艺及其应用 非织造技术是纺织工业中最有发展前途的一种新技术，其生产突破了传统纺织原理，综合了纺织、化工、塑料及造纸等工业技术，充分利用了现代物理学、化学等学科的知识。因此，非织造布生产技术的发达程度是衡量一个国家纺织工业技术进步的重要标志之一。近年来，世界范围内非织造布工业保持着持续高速增长的势头，被誉为纺织工业中的“朝阳工业”。一、 非织造布的定义非织造布所采用的原料可以是天然纤维或人造纤维，可以是短纤或长丝。是将杂乱排列的厚型或薄型纤维网通过摩擦力加固，或者通过抱合加固，或者杂乱粘合(化学与热)加固的方式形成的产品。二、 非织造布主要生产工艺干法非织造布生产工艺流程如下：纤维

2、原料开松混和梳理成网加固后整理卷绕聚合物挤压法非织造布生产工艺流程如下：聚合物切片熔融混和挤压纺丝成网加固后整理卷绕非织造布主要生产工艺方法如下：干法 机械成网 气流成网 非织造布成网技术湿法 圆网法 斜网法聚合物挤压法 熔融纺丝 纺丝成网法 溶剂纺丝聚合物挤压法 湿法纺丝 熔喷法裂膜法 针裂法 轧花法 针刺法 机械加固 缝编法 水刺法 全浸渍粘合法 泡沫浸渍粘合法干法加固 化学加固 喷洒粘合法 溶剂粘合法 印花粘合法热粘合法 热风粘合法 热轧粘合法 表1对主要的非织造工艺技术进行了对比。表1 非织造工艺的比较工 艺干法(热粘合法)湿 法水刺法熔喷法纺粘法闪蒸纺原 料各类短纤维 (1560mm

3、)各类超短纤维(630mm)各类短纤维 (1560mm)PP、PET、PBT、Nylon、沥青等高分子粒子PP、PET、Nylon、等 高分子粒子PE、PP、高分子粒子工艺流程简 介开松混合梳理成网加固卷绕切断混合抄纸加固烘干卷绕开松混合梳理成网加固烘干卷绕熔融挤出纺丝牵伸成网加固卷绕熔融挤出纺丝牵伸成网加固卷绕熔融挤出纺丝蒸发成网加固卷绕投资规模(t/yr)小大(1005000)大(500010000)中大(15007000)中(4001500)大(30008000)大(200010000)产品特性根据具体工艺和生产方法手感光滑，纸感，刚性大，伸长小柔软性，手感近似传统纺织品超细无规则纤维，

4、柔软性，低强度，过滤性能高强度，品种单一，尺寸稳定高强度、高透湿，防水，低通气性发展趋势复合，层压，印花，纤维多功能多样化印花，纤维多样化超薄型，复合人造麂皮，超细纤维制品纺粘与熔融复合sms， 层压、熔喷与水刺复合，高分子材料多样化细旦化、膨松性、吸湿性及后整理通气性及印刷后加工市 场多品种，过滤，保暖，卫生材料，衬布，土木工程布卫生材料，工业揩布，包装布皮革基布，医疗卫生，光学揩布，功能性材料过滤(空气、液体)，口罩布，优质保暖絮片，电池隔膜，吸油材料卫生用布，土工布，装饰用布，家具用布防护布，合成纸主要技术来 源传统工艺传统工艺Dupont及ChicopeeExxonDocan及Reco

5、filDupont三、 非织造布的应用非织造布产品在复合材料、绝缘材料、装饰基布、衬垫、地毯、医疗及宇航等各个领域得到广泛应用。尤其是近年来，医疗、卫生等领域的需求日益增长，带动了医卫用非织造布的发展，由于水刺法非织造布的优异性能，已成为21世纪世界非织造布市场需求的热点。具体用途如下：1. 医疗卫生非织造布 婴儿尿片、妇女卫生巾、成人失禁垫表面包覆布，定量15g/m225g/m2，原料以丙纶、ES纤维为主，由热轧、热风或纺丝成网法工艺制成。病床床单枕套、旅游车椅套枕巾等，原料以涤纶、粘胶为主，化学粘合或水刺加固，并经染色印花处理加工。口罩类产品，单层熔喷法非织造布，定量160g/m2左右，模

6、压加工；纺丝成网法/熔喷/纺丝成网法(或泡沫浸渍) 多层复合，定量40g/m260g/m2，超声波粘合加工。保护服、消毒隔离服，由罩袍、帽子、鞋套及面罩组成，关键部位采用复合材料，如纺丝成网法非织造布与薄膜复合，也可采用水刺法、聚乙烯闪蒸纺丝成网法以及SMS非织造布。湿巾和棉球，原料为棉或粘胶纤维，采用水刺工艺加工。伤口敷料，粘胶和涤纶纤维混和，水刺工艺加工。医用胶带底布，采用纤维素纤维，气流成网或纵向铺网后经化学粘合剂粘合。绷带，可采用水刺法和纺丝成网法非织造布及其复合材料。敷料绷带，原料采用合成纤维，交叉铺网水刺或热粘合加固，定量70g/m2左右。2. 过滤材料在过滤材料领域中，非织造布过

7、滤材料占了相当大的比重。亚高效、高效空气过滤，可采用经驻极处理的聚丙烯熔喷法非织造布，过滤效率可超过99%。熔喷法工艺生产的滤芯，可用于水处理。烟气除尘，因温度较高，可采用混入NOMEX纤维的针刺过滤材料，纤网中铺设机织物增强。常温过滤材料一般采用涤纶针刺非织造布，纤网中也要加筋增强。高蓬松热风粘合非织造布，主要用于粗效空气过滤，如粉尘短绒较多环境及喷漆车间空气净化等等。食品业过滤材料一般以纯棉原料为主，如饮料、调味料加工过程中的过滤等等。3. 土工布土工布广泛应用于公路工程、铁路工程、水利工程、海港建设、电站建设、地下工程等领域。土工合成材料产品包括短纤针刺土工布、纺丝成网法土工布以及复膜产

8、品等，强度要求高时经加筋处理。原料一般采用涤纶纤维，产品较厚重，定量范围通常为100g/m2800g/m2。4. 车用材料汽车成型地毯，由三至四层不同材料组成，其外表面层为经过阻燃抗静电处理的针刺地毯，通过模压成型。汽车内装饰件底层材料通常为非织造布，一般采用废纤为主要原料，粘合剂粘合加固。门窗密封条，采用涤纶纺丝成网法非织造布和尼龙短纤静电植绒材料复合而成。车用过滤材料，如空气进发动机前净化、乘客室空气净化、燃料过滤等，可采用湿法成网、熔喷法、纺丝成网法、水刺法等非织造布或其复合产品。在车用复合材料中，非织造布通常用作碳纤维增强复合材料、芳香族聚酰胺纤维复合材料等等的基材。5. 建筑用材料油

9、毡基布，是非织造布在建筑工程中最重要的应用，可采用涤纶短纤针刺非织造布或聚酯纺丝成网法非织造布，并经过热定型处理，定量范围通常为250g/m2350g/m2。此外，非织造布还可用于建筑工程中屋面防水涂层基布、水泥增强材料、水泥浇灌模袋、隔热保暖材料、壁面防水透气材料、贴墙布、地面铺敷材料、管道内衬、空调系统过滤材料、地基稳定材料等等。6. 电器电子工业用材料电气绝缘材料，广泛用于电动机、电信电缆、继电器、大型发电机等等，以涤纶原料为主，温度高时必须采用芳香族聚酰胺纤维，梳理成网热轧加固，定量30g/m2左右，厚度仅0.05mm左右。电化学能源隔层，如铅酸蓄电池隔板，可采用经亲水处理的熔喷聚丙烯

10、非织造布，定量180g/m2，厚度0.6mm；镍铬电池隔膜，原料主要为尼龙和丙纶纤维，也可采用变性聚丙烯腈和聚氯乙烯纤维，定量50g/m2100g/m2。此外，非织造布还可用于磁盘衬垫，洁净车间揩布等方面。7. 信封和包装材料主要用作外交、机密商业用信封，高级文件纸，书籍封面，书脊布，军事地图、航海地图，复合水泥、化肥等包装袋，商品包装袋，行李袋，邮袋等，可采用纺丝成网法非织造布及化学粘合非织造布等。8. 农业用材料用于农业的非织造布要求较高的强度、透气性好、耐日晒、可重复使用等性能，可采用纺丝成网法和热轧法非织造布，育秧、保熵等方面可采用干法成网、针刺、热粘合、化学粘合加固的非织造布。农业用

11、丰收布的定量通常为15g/m240g/m2或更高。9. 鞋帽仿皮革材料合成革主要采用涤纶和尼龙纤维原料，经针刺、浸渍、剖层、涂层等工艺加工而成，经各种表面处理，得到酷似真皮的外观。鞋内衬材料，包括鞋面内衬革、鞋帮内衬革、后跟内衬革、内托底革等，通常采用涤纶和聚氯乙烯纤维，针刺后化学粘合加固，并经热定型处理。10. 服装用非织造布服装粘合衬基布，是非织造布在服装领域中应用最多的一种用途，如高档丝绸衬基布，采用尼龙纤维为主要原料，梳理杂乱成网经热轧加固，定量12g/m225g/m2。保暖絮片，定量一般为100g/m2300g/m2，最重可达到500g/m2以上，例如采用双组份纤维经热风粘合的保暖絮

12、片，柔软性较好。此外，用涤纶粘胶的混和原料或棉纤维采用水刺法方法的非织造布用于内衣。外衣，主要采用缝编法非织造布，外观与传统纺织品相似，用于制作大衣、外套、西服、茄克杉等；非织造人造麂皮用于制作高级仿革服装，纺丝成网法非织造布经涂层、印花等处理后可用于运动服、演出服、休闲服等。11. 家用装饰材料非织造地毯主要采用针刺工艺加工，采用比较粗的涤纶、丙纶或尼龙短纤维。簇绒地毯基布过去采用黄麻织物，现在已部分被纺丝成网法非织造布替代，定量通常为90g/m2150g/m2。贴墙布，通常具有良好的隔音和吸音性能，并需阻燃整理，定量范围40g/m2300g/m2，针刺后经热轧、印花等工艺处理。窗帘与帷幕，

13、应用最多的是缝编法非织造布，并经过染色、印花、烂花、轧花等后整理加工。桌布，分用即弃和重复使用两种，用即弃型采用粘胶短纤维经湿法成网工艺制成，适用于露营、野餐使用；耐用型台布主要由经过浸渍、染色、印花的纺丝成网法非织造布制成，或采用聚氯乙烯涂层并印花的针刺法非织造布及缝编法非织造布，采用纤维原料为涤纶和粘胶，易洗快干，耐污免烫。家具包覆布，要求布边不出纤维毛羽，具有较高的抗线缝撕裂性能，常用聚丙烯纺丝成网法非织造布。揩布类产品种类繁多，湿揩布主要采用吸湿性能好的棉或粘胶纤维，定量20g/m2100g/m2，水刺或化学粘合法加固，定量100g/m2400g/m2，采用针刺工艺加固；干揩布一般为短

14、期使用或用即弃型，所用纤维主要为粘胶，水刺加固，并经粘合剂整理。医院用揩布，定量15g/m235g/m2，杀菌剂整理，可采用水刺法、热风粘合非织造布。眼镜揩布，超细纤维水刺法非织造布，定量25g/m240g/m2。汽车揩布，定量80g/m2120g/m2，针刺加工，浸渍有清洁剂和上光剂。汽车挡风玻璃揩布，热轧或水刺法非织造布，浸渍有表面活性剂，防止冬季水汽凝聚。拖把布，定量100g/m2180g/m2，针刺加工，浸渍有清洁剂、表面活性剂。上述仅为非织造布的部分用途，随着我国整体经济水平的不断提高，非织造布必将得到越来越广泛的应用。四、 国内外非织造布市场情况世界非织造布的生产主要集中在北美、西

15、欧和东亚地区，主要生产国为美国、中国、日本、韩国、中国台湾省、印度尼西亚、马来西亚、泰国和菲律宾等，约占全球非织造布总产量的66%以上。美国是最大的非织造布生产国，约占全球产量的41%左右，西欧占30，日本占8，中国占3.5，其它地区约占17.5。世界高档非织造布生产技术集中在美国、日本、欧洲等发大国家。从全球来看，发展中国家的非织造布消费量正快速增长，发达国家则有日渐下滑的趋势。据预测，受人口增长因素及化纤、水利、交通、农业、建筑业等的快速发展的影响，亚洲将成为最大的非织造布消费市场。图1全球非织造材料产量世界非织造布技术的发展日益显著和完善，即使在世界经济不景气的时候，非织造布仍然能够以7

16、-10%的速度发展，说明该行业具有很强的生命力。虽然非织造布产能扩充快，将导致全球性的非织造布产能过剩，但是只要该行业注重调整产品结构和技术装备水平的提升，进一步拓宽非织造布的应用领域，就能有可观的利润空间。据统计显示世界非织造布需求的增长率始终高于全球经济的增长。据有关机构预测全球非织造卷材仍将持续增长，且在2012年将超过800万吨。.表1 2008年亚洲地区非织造布产量国家及地区中国日本韩国中国台湾地区印度其它产量(万吨)134.733.8421.48151312.5总计(万吨)230.5表2 2008年按工艺分类中、日、韩及中国台湾地区非织造产量(单位：千吨)国家工艺中国日本韩国台湾地

17、区总计化学粘合8926.730.16.2152.0热粘合6837.527.114.5147.1针刺32591.276.547.5540.3水刺11230.87.328.9179.0纺粘/熔喷67892.669.812.3852.7其它干法成网6321.53.940.2128.6湿法成网1238.1-0.550.5总计1347338.4214.8150.02050.3表3 2010年北美非织造布卷材及其所用原料市场交易价格(美元/磅，括号内数字为美元/吨)商品价格时间2010年2月2010年1月2009年2月非织造布卷材浆粕气流成网布(55g/m2)1.0-1.1(2205-2425)1.0-1

18、.1(2205-2425)1.09-1.08热粘合聚丙烯纺粘布(14g/m2)1.18-1.38(2601-3042)1.18-1.38(2601-3042)1.09-1.30粘胶纤维/涤纶水刺布(55g/m2)1.42-1.76(3131-3880)1.42-1.76(3131-3880)1.36-1.63聚丙烯SMS(17g/m2)1.18-1.38(2601-3042)1.18-1.38(2601-3042)1.09-1.30短纤维聚酯短纤(1.5-3.0旦)0.68-0.79(1499-1742)0.68-0.79(1499-1742)0.65-0.67聚丙烯短纤热粘合级(1.5-2.

19、2旦)0.98-1.03(2161-2271)0.95-1.00(2094-2205)0.64-0.77工业级(4.0-10.0旦)0.90-0.95(1984-2094)0.87-0.92(1918-2028)0.53-0.57常规粘胶短纤1.20-1.30(2646-2866)1.15-1.30(2535-2866)0.90-1.00聚合物与短纤浆聚酯树脂(瓶级)0.81-0.86(1786-1896)0.80-0.85(1764-1874)0.67-0.72聚丙烯树脂(纤维级)0.88-0.93(1940-2050)0.80-0.85(1764-1874)0.51-0.56高吸收性树脂0

20、.88-0.95(1940-2094)0.85-0.90(1874-1984)0.80-0.85短纤浆(未处理的软木牛皮纸浆粕卷材)880美元/吨860-880美元/吨820美元/吨据东华大学统计，目前中国非织造布生产企业已超过500家，其中年产万吨的企业有十余家，即：杭州金富公司，杭州新华造纸厂，温州永得利公司，辽阳宝珠公司，晋江兴泰公司，山东康洁公司，东营俊富公司，河北香河华鑫公司，佛山南海稳得福公司，PGI南海南新无纺布有限公司，上海枫围无纺布有限公司，湖北金龙泉公司，大连瑞光公司，和中合纤有限公司，绍兴庄洁无纺材料有限公司等。现有纺粘、熔喷、水刺、针刺、热粘合、湿法、干法造纸以及化学粘

21、合法等各类非织造布专业生产线1100多条。2009年我国非织造材料继续呈现快速发展趋势，据中国纺织工业协会统计中心数据显示：截止至2009年11月，全国非织造布规上企业844户产量累计1167904吨，同比增长27.08%。其中主要集中在浙江、山东、广东等几个省，其中浙江省已占到28.40%，山东省也达17.03%。表4 2009年主要省份非织造布生产情况产地全国浙江省山东省广东省江苏省福建省河南省辽宁省七省合计产量(万吨)116.833.219.918.113.87.84.54.3101.6同比(±%)27.125.088.54.422.019.316.25.678.4增幅增减(%

22、)2.76.8-6.319.117.74-80.4-56.6-占全国比重(%)-28.417.015.511.86.73.93.7872009年111月，非织造布规模以上企业累计完成工业总产值425亿元，同比增长11.1%，增速比8月末提高了3个百分点，比5月末提高了3.4个百分点。同期，销售产值412亿元，同比增长10.6%，增速比8月末提高了2.4个百分点，比5月末提高了3.6个百分点。2009年111月，非织造布行业投资呈现上扬的趋势，实际完成投资额62亿元，同比增加31.4%，施工项目总数为236个，同比增加36.4%，其中新开工项目178个，同比增加44.7%。表5 2009年1-11月主要行业投资情况          金额：亿元行业实际完成投资施工项目数新开工项目数竣工项目数实际完成投资比去年同期增长(%)施工项目数比去年同期增长(%)新开工项目数比去年同期增长(%)竣工项目数