20202008年最受欢迎的商品是面膜,口罩的密封性让无纺布,尤其是熔喷无纺布意外的受欢迎。那么什么是无纺布呢?布和普通布有什么区别?无纺布在我们日常生活中有哪些应用?
在第107期《买衣服之类的事情——大盘点织物》中,雪姐给大家介绍了关于纺织纤维的知识。纺织纤维包括棉花、麻、毛、蚕丝天然纤维,和粘胶纤维、涤纶(聚酯纤维)、氨纶、锦纶、等化学纤维。
从纤维到织物,一般有两步:纤维被纺成纱线,第二,纱线织成织物。例如通常用于服装的机织织物(梭织物)和针织织物,两者都是通过纺纱和织造工艺形成的。机织物(梭织物)两组相互垂直的纱线按照一定的规律在织机上交错编织而成,结构稳定性分析、平布表面。针织物是由一组或多组纱线按照一定的规则在针织机上相互套接成圈而成,松软的组织,它具有很大的延展性和弹性。
▲机织(左)和针织(右)
此外,有些织物不能纺织,直接由纤维形成,这种面料就是我们通常所说的无纺布,也称为非织造布、非织造布、不织布。无纺布是通过摩擦定向或随机排列的纤维、抱合、粘合剂或这些方法的组合,内涵在于“不织”。无纺布以纤维的形式存在于布料中,织成的布料以纱线的形式存在于布料中,这也是无纺布区别于其他面料的一大特点,无纺布里什么线头都拿不到。
无纺布的原料有哪些?
与中石油、中石化开始建设口罩生产线,生产、卖口罩,人们逐渐意识到口罩和油有着千丝万缕的联系。《从油到面膜》详细介绍了从石油到面膜的整个过程。丙烯可以通过蒸馏裂解获得,丙烯聚合得到聚丙烯,聚丙烯可以进一步制成聚丙烯纤维,那就是我们通常所说的聚丙烯。聚丙烯纤维(丙纶)是生产无纺布的主要纤维原料,但它不是唯一的原材料,聚酯纤维(涤纶)、尼龙(锦纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、粘胶纤维可用于生产无纺布。
当然,除了上述化学纤维之外,棉、麻、毛、蚕丝天然纤维也可以用来生产无纺布。提起无纺布,往往有人会想到是化纤产品,这其实是对无纺布的误解。和我们平时穿的衣服一样的面料,有化纤非织造布和天然纤维非织造布,只有化纤无纺布比较常见。比如下图的纯棉毛巾,就是用天然纤维做的——由棉花制成的无纺布。(这里学姐要提醒大家,不是所有的都叫“棉柔巾”所有产品都是由“棉”由纤维制成,市面上也有一些棉柔巾其实都是化学由纤维制成,只是感觉更像棉花,买的时候一定要认准成分)
▲棉无纺布
无纺布是怎么做出来的?
我们先来了解一下纤维是怎么来的。天然纤维是自然界固有的,化学纤维(包括人造纤维和合成纤维)该方法包括以下步骤:将高分子化合物溶解在溶剂中的纺丝溶液中或高温加热熔融成熔体,然后溶液或熔体从纺丝泵的喷丝头挤出,喷出的细流冷却并固化形成初生纤维,在相应的后处理后,初生纤维形成可用于纺纱的短纤维或长丝。
▲化学纤维生产过程
编织是将纤维纺成纱线,然后通过编织或针织将纱线织成布。无纺布不需要纺织,那么它是如何把纤维变成布料的呢?无纺布的生产工艺有很多种,流程也不一样,然而,核心过程包括纤维结网、纤维网增强。
纤维网
“纤维网”顾名思义,就是把纤维做成网状,常见的有干铺网、湿网、纺纱网、熔喷网等。
干法成网和湿网更适合短纤维网,一般来说,纤维原料需要进行预处理,例如,大的纤维块、纤维碎片被拉成小片,放松点,并除去其中的杂质,将各种纤维成分混合均匀,联网前做好准备。干法一般是梳理预处理过的纤维、铺成一定厚度的纤维网。湿网是将短纤维分散在含有化学助剂的水中形成悬浮浆,然后水被过滤掉,沉积在过滤网上的纤维将形成纤维网。
▲纺纱网(上)和熔喷网(下)
纺纱网和熔喷网都是利用化学纤维的纺丝方法,在纺丝成型的过程中,纤维直接铺成网。其中纺纱网是纺丝溶液或熔体从喷丝头喷出后,过冷、拉伸成一定细度的长丝,在接收装置上形成纤维网。熔喷成网利用高速热空气拉伸从喷丝头喷出的细气流,形成超细纤维,然后聚集在接收装置上形成纤维网。熔喷形成的纤维直径更小,有利于提高过滤效率。
纤维网增强
不同方法制造的纤维,内部纤维连接松散,而且强度比较低,难以满足使用需求,所以需要加固。常用的加固方法是化学粘接、热粘合方法、机械加固方法等。
化学粘结加固法:浸渍粘合剂、喷洒、例如印刷,被施加到纤维网上,然后通过热处理使水蒸发、固化粘合剂,从而使纤维网增强形成布。
热粘合加固法:聚合物大多是热塑性的,也就是加热到一定温度会融化变粘,冷却后,它再次凝固,这个原理也可以用于增强纤维网。热风粘合是常用的方法——热空气用于加热待粘合和增强的纤维网;热轧粘合——一对加热的钢辊用于加热纤维网并施加一定的压力,纤维网被粘合和增强。
▲热轧粘合示意图
机械加固方法:顾名思义,就是施加机械外力来加固纤维网。针灸是常用的、水针疗法等。针刺法是用带钩的刺反复刺破纤维网,使得纤维网中的纤维相互缠绕,发挥强化作用。玩过戳乐趣的朋友,你应该熟悉这种方法,通过针刺,蓬松的纤维球可以被戳成各种形状。针刺法是将高速高压细水喷到纤维网上,纤维交织在一起并得到加强,类似针灸,仅使用“水针”。
▲戳戳乐
完成纤维网、纤维网增强,经过一定的后处理,比如烘干、定型、染色、印花、轧花等,这种纤维官方称为无纺布。根据不同的成网和加固工艺,无纺布可以分为很多种,例如射流喷网无纺织物、针刺无纺布、纺粘无纺布(纺纱网)、熔喷无纺布、热粘合无纺布等,不同的原料和生产工艺制成的无纺布也有不同的特点。
无纺布有哪些用途?
与其他纺织面料相比,无纺布工艺流程短、快速生产率、产量高、成本低,因此,无纺布被广泛使用,其产品随处可见,可以说与我们的日常生活息息相关。
无纺布用于我们日常生活中使用的许多一次性卫生用品,如一次性床单、枕套、一次性睡袋、一次性内衣、压缩毛巾、面膜纸、湿巾、棉柔巾、卫生巾、等待尿布。医疗行业用手术衣、隔离衣、口罩、绷带、敷料、绷带等材料也离不开无纺布。此外,家用墙壁覆盖物、地毯、储物盒、过滤袋、隔热垫、购物袋、衣物防尘罩等,汽车地板垫、屋顶布、门衬里、过滤器的滤布、活性炭包装、座椅套、隔音毡、无纺布也广泛用于后窗板。
据信使用非织造纤维原料、生产技术和设备的不断创新,越来越多性能优异的无纺布会出现在我们的生活中,满足我们多样化的需求。
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参考材料:
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[3]范松林.非织造布科普讲座2 纤维网增强[J].北京纺织,1993(05):13-17.
[4]朱松文,刘静伟.服装材料学(第5版)[M].北京:中国纺织服装出版社,2015:59-61.
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