无纺布三大加工工艺是什么（无纺布三大加工工艺流程）

无纺布是什么材料？无纺布的三种加工工艺？

无纺布(Non-woven fabric)是指将纺成的纤维排列或喷涂在基材上，以不同形式固化而成的一种有序或无序的纤维非织造片材。无纺布具有成本低、应用广的优点。

00-1010纺丝融合是用于形成无纺布的最广泛使用的一步法纺丝工艺。纺粘法非织造布由连续长丝纤维形成，具有生产线速度快、产品强度高、尺寸稳定性好等优点，但膨松度低、均匀性和表面覆盖率差。

粘合法将纤维纺丝技术和非织造布成型技术结合在一起。利用熔融纺丝的原理，通过挤出机将原料熔融混合，然后从纺丝头的喷丝板挤出，形成熔体细流。利用高速骤冷空气冷却挤出的熔体细流，同时在冷却过程中纤维被拉伸气流拉伸，形成强度高、性能稳定的连续长丝。在长丝分裂过程之后，形成均匀的单丝结构，然后用负压铺在网帘上，形成非织造纤网。纤维经过后续的增强装置、热轧增强、针刺增强或水刺增强定型后，由卷取装置卷取得到产品。其中，关键步骤是熔融纺丝、初生纤维气流拉伸、纤维成网和上浆。

1、熔体纺丝

原料需提前干燥，避免高温加热熔化时降解，尤其是避免高温下水分蒸发形成“气泡丝”，造成毛羽或断头，影响产品质量和正常生产。纺纱过程的控制主要从以下几个方面进行。

纺丝温度控制：主要控制喷丝板等纺丝部件的温度。合适的纺丝温度应使熔体保持足够的流动性，保证纺丝顺畅，熔体具有较高的均匀性和可纺性，以便后续气流牵伸工艺顺利进行，纤维取向度高。通过将纺丝温度控制在熔点和分解温度之间并适当提高纺丝温度，可以改善熔体流动性。

熔体压力控制：主要控制纺丝箱内熔体的压力。如果熔体压力过低，熔体流速在喷丝板上分布不均匀，挤出的熔体细流直径分布不均匀。如果熔体压力过高，容易造成从喷丝板挤出的熔体开裂。

纺丝速度的控制：纺丝速度影响纤维线密度的大小和均匀性以及非织造布的质量。如果纺丝速度太低，挤出的熔体流将冷却得太快，这将导致在拉伸过程中容易断丝。但如果纺丝速度过高，熔体细流不能及时冷却，导致并丝，影响非织造布的质量。

2、初生纤维气流拉伸

为了提高非织造布的性能，还需要对初生纤维进行拉伸和取向，以提高纤维的取向度和结晶度，从而提高纤维的物理机械性能。纺粘法非织造布生产中，后续的纺丝、拉伸、分丝、铺网、增强等工序是连续高速的，纤维的拉伸在短时间内完成，并为纤维提供理想的冷却效果，所以纺粘法非织造布的生产多采用气流拉伸。

气流牵伸工艺原理：长丝从喷丝孔挤出，经侧吹风冷却后，直接吸入气流牵伸设备的吸丝口。在拉伸设备的风道中，拉伸空气被纤维吹向方向，纤维在高速高压拉伸空气的夹持作用下快速加速，通过拉伸喷嘴实现拉伸。拉伸设备主要有管式牵伸机、窄缝牵伸机和宽缝牵伸机。

气流拉伸过程的控制主要是通过牵伸机的结构(在风量不变的情况下，牵伸喷嘴和风道越小，牵伸速度越高，纤维强度越高)，风温、风压和风速o

成网是一种工艺，其中通过熔融纺丝和气流拉伸形成的连续长丝被分成细丝，使得单丝均匀分散，然后铺在成网幕上以形成均匀的网。纺粘法非织造布成型工艺中，纤维长丝的运动很难控制，影响纤维成型的均匀性，因为采用连续长丝成网，分离铺网时间短，高速拉伸气流扰动严重，纺粘法无法形成薄型非织造布。

在纤维成网过程中，首先需要将被气流牵引的纤维长丝分离，目的是将丝束分离成单根长丝，防止纤维在成网过程中粘连，影响成网的均匀性。分丝 *** 主要有静电分丝、机械分丝和气流分丝。长丝分离后的纤维长丝通过不同的工艺均匀地铺在网帘上，形成非织造纤网。铺放过程需要控制纤维丝按照设定的轨迹运动，以保证形成的纤维网牢固均匀。纤维的运动可以通过机械和气动的 *** 来控制，因此主要的铺筑 *** 有组合笔铺筑、分散铺筑、喷射铺筑和转轮铺筑。在铺网过程中，为了快速固定网的结构，避免外界因素的影响，采用负压铺网，即在网帘下方的空间，采用真空抽吸，在网帘上表面产生负压，从而促进纤维长丝的收集和固定。负压铺网一方面对纤维有一定的拉伸作用，另一方面可以驱散管式牵伸机的高速气流，防止纤维因气流扰动剧烈而飞散。因此，在铺网过程中，对纤维铺网帘的要求较高。铺设网帘往往要求透气性好、抗拉强度高、足够的网宽、抗静电性能好，还要求配备网帘密封装置，以满足支架、输送网和分隔气流的要求。

3、纤维成网

对于在长丝分裂和成网过程中形成的非织造纤维，长丝只是简单地相互物理缠结，结构还不牢固。因此，高强低伸的非织造布需要进行增强和定型。加固 *** 包括热轧加固。

法、针刺加固法和水刺加固法等。

热轧加固法：主要适用于PP等热塑性高分子材料的纤网，原理是使聚合物纤维在热轧机中受热熔融，并在压力作用下，在热轧点/面熔合成一体，从而显著提高纤维的强度，实现非织造布的加固定型。热轧机由加热刚辊和弹性辊组成，可以有点黏合和面黏合等黏合方式，点黏合时采用带有不同轧点形状的刻花辊，面黏合时采用抛光刚辊。

针刺加固法：采用成排的具有三角形截面（或其他截面），且棱边带有倒钩的针刺对纤网进行反复穿刺。刺针穿刺过程中，将纤网表面层纤维强迫带入纤网内部，并形成缠结结构，不再恢复。在纤维间的摩擦和缠结作用下，蓬松的纤网被压缩，并经多次反复穿刺后形成众多的缠结点，最终将纤网加固定型。针刺法加固工艺主要有预刺、主刺、花纹针刺、环式针刺和管式针刺等。针刺的运动方向通常垂直于纤网，但也有向上或向下的斜刺方向，斜刺可以提高针刺深度，使产品强度有较大提高，并可改善产品的尺寸稳定性。针刺法非织造布的纤维之间为柔性缠结，因而具有较好的尺寸稳定性和弹性，良好的通透性和过滤性，手感丰满。

水刺加固法：采用若干极细的高压水流，高速喷射到铺放好的纤网上，水流刺穿纤网后打在底层的输送网上，反弹回的水流再次穿透纤网，在水刺的反复穿透和复杂的湍流水流作用下，纤网中的纤维产生不同形式的缠结结构和大量的缠结点，从而使纤网加固定型。水刺加固法可提高纺黏无纺布的单线生产速度，该 *** 缠结点多，不损伤纤维，生产的无纺布强度较高、手感柔软、并且无黏合剂。

二、熔喷法

熔喷法（melt-blowing）是将经螺杆挤出的熔体用高速高温气流喷吹，使熔体细流受到较高倍率拉伸而形成超细短纤维，然后堆积到凝网帘或成网滚筒上，形成连续的短纤维网，后经自黏合作用或其他加固工艺而 *** 无纺布。

熔喷法无纺布的加工同样采用了熔体纺丝的 *** ，即由喷丝孔挤出熔体细流成形纤维。但与纺黏法不同之处在于，熔喷法采用的喷丝机头，在其喷丝孔两侧具有特殊设计的风道（气缝），加热的高压空气从风道中吹出，对熔体细流进行高速拉伸，从而喷吹成超细的短纤维。超细短纤维经喷丝机头下方的冷吹风冷却后，以很高的速率喷射到带有负压的纤维收集装置，主要是凝网帘或成网滚筒，形成纤网。最后，通过自黏合作用或热黏合等 *** 加固定型后得到成型无纺布。

该 *** 可制成薄型片材，也可以制成较厚的毡状材料。熔喷法无纺布是采用超短细纤维成形，生产线速度低，工艺流程短，但更为复杂。熔喷无纺布产品比表面大、蓬松度高、过渡阻力小、过滤效率高，表面覆盖性和屏蔽性能好，但强度较低、尺寸稳定性差、耐磨性不佳，加工过程耗气量大，能耗高。

尽管熔喷法无纺布的生产流程较纺黏法有所缩短，但其工艺过程更为复杂，影响因素较多：

1、熔体纺丝

熔喷法纺丝过程中，纺丝纤维细、加工量大、牵伸速度快，因而对于挤出喷丝的熔体具有较高的要求。为了满足产品质量的更高要求，要求挤出熔体压力稳定、熔体细流均匀，原料塑化完全。为了避免熔体中的杂质过多堵塞喷丝头，影响喷丝的连续性，熔体进入熔喷模头前需经过过滤装置。

2、喷吹拉伸

生产过程中，加热的高压空气从拉伸风道中以很高的速度吹出，对由喷丝孔挤出的熔体细流进行高速拉伸从而喷出成超细的短纤维，因此，拉伸气流的速度和温度对熔喷短纤维的成型和拉伸有较大影响。拉伸气流速度越高，喷吹出的短纤维直径越细，但流速过高会影响纤维的收集。拉伸热空气的温度不可太低，要能够使熔体保持黏流状态。

3、纤网成型

热空气喷吹拉伸得到的超细短纤维，经吹风冷却后，被吹向凝网帘或带有网孔的辊筒等收集装置上，凝网帘下部或多孔辊筒内部由真空抽吸装置形成负压，纤维被收集在凝网帘或多孔辊筒上，依靠自身黏合或加热黏合成型。从机头喷丝孔出口到凝网帘或多孔辊筒表面的垂直距离称为纤网的接收距离，纤网接收距离对非织造布产品的透气性、强度等性能有较大影响，并且还影响短纤维的拉伸比以及纤维的铺置范围。纤网接收距离增大，喷吹的短纤维到达收集装置表面的时间延长，同一位置上收集到的纤维数量减少，纤网结构更加蓬松，因而非织造布的孔径和孔隙率均变大，透气性变好，过滤效果提高，手感蓬松，但非织造布的拉伸强度和顶破强度均有所下降。接收距离减小，纤维冷却效果差，纤维之间易黏合，并成为卷曲团聚状态，因而使纤网蓬松度降低。从外，根据接收距离对纤网结构的影响，纤网成型过程中如果采用连续改变接收距离的工艺，可生产出具有密度梯度的非织造布，可用于分级过滤的滤芯材料等。

三、复合法

为了克服熔喷法非织造布强度低、尺寸稳定性差的缺点，最早由美国Kimberlley公司开发了由两台或多台熔喷机和纺黏机组成的复合非织造布生产工艺，纺黏/熔喷复合法（ *** 或 *** S）。

*** S复合法的原理是在两台纺黏法非织造布成型机之间加入一台熔喷法非织造布成型机，从而组成复合生产线，用以生产纺黏纤网和熔喷纤网互相叠层的非织造布。该工艺结合了长丝纤维纤网强度高、尺寸稳定性好的优点，以及超细短纤维网蓬松度高、透气性好的优点，从而复合出综合性能优良的非织造布，并已被广泛用于手术衣、过滤材料等方面。

*** S复合法生产过程中，在同一条生产线上，同时具有两个纺黏喷丝头和一个熔喷模头，先由之一个纺黏喷丝头喷出长丝形成之一层纤网，为连续长纤维纤网，主要为复合非织造布提供强度和刚性，因而通过控制纺黏纤网的量，能够调节复合非织造布的强度、柔软性和手感；再经过熔喷模头在上面形成第二层纤网，为熔喷超细短纤维纤网，控制喷出量可以控制复合非织造布的透气性和过滤性能。三层纤网经过热轧机黏合或自黏合成型 *** S非织造布。由于熔喷生产效率低，要保证产品质量和性能必须牺牲纺黏线速度，可通过增加熔喷模头数量以提高生产率。

素材来源 | 周二聚烯烃

本期编辑 | 孙帅

校对/美工 | 江爱群

技术顾问 | 李德旭

文章审核 | 张娜

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