湿法成网非织造材料是以水为介质,将纤维打浆制成均匀分散的悬浮液后,将其倾倒在成形网帘上,其中的纤维受到网帘的机械拦阻而随机沉积在网帘表面,从而形成均匀的湿纤维网。再经过进一步的水刺缠结、加热烘燥热黏合或者化学黏合加固,即成为湿法非织造材料。湿法成网非织造工艺可以将各种短纤维加工成为具有三维分布的纤维网,由于过滤材料、墙纸、茶叶咖啡袋、可冲散湿巾、电池隔膜等湿法非织造材料的用量越来越大,近几年国内企业上马了多套湿法非织造设备。
湿法成网非织造材料中的纤维均匀分散、杂乱排列,其纵横强度比(MD/CD)趋于1∶1,强力各向同性,纤网的均匀性较好。其常用纤维长度为8~30mm,纤网单位面积质量为10~30g/m2。湿法成网非织造材料的成形速度大都在300m/min 以上。图1-39为湿法成网面黏合非织造材料的电镜照片。相对于其他非织造成网方式,湿法成网更适合加工超细和超短纤维,成形出来的薄型纤网具有更好的均匀性和各向同性。
湿法成网设备主要包括纤维打浆分散、成网、加固、烘燥和水处理等设备,其中成网设备包括斜网成形器和圆网成形器,其结构如图1-40所示。
在湿法成网工艺过程中,由于合成纤维的长度、刚度、吸湿性等固有属性,容易产生诸多问题。例如,由于合成纤维的亲水性能较差,导致纤维在悬浮液中分散不匀,纤维易蓄聚,所得纤网均匀度较差。纤维长度越长,加工难度越大。纤维柔性太好时,相互之间容易纠缠和成团,纤网均匀性差。另外,为了迎合纺纱和非织造成网工艺要求,常规短纤维大都经过卷曲处理以增加抱合性。而湿法成网工艺则希望短纤维没有卷曲,从而实现在水中的均匀分散打浆。但在纤维素纤维中混入一定比例的合成纤维,成网后进一步热黏合加固,能起到提升产品强力的效果。另外,服用纺织品一般不希望出现纤维原纤化现象,否则会影响服装的穿着舒适度和外观。但在湿法成网非织造成形工艺中,将纤维原纤化是打浆工序的主要目的,也是获得均匀高强纤维网的重要手段。
图1-39 湿法成网面黏合非织造材料电镜照片(www.xing528.com)
图1-40 湿法成网的斜网和圆网成形器结构示意图
湿法非织造成形技术在国内发展历史较短,相关研究较少,特备是合成纤维的应用方面。几种常见非织造材料的性能对比如表1-12所示。
表1-12 几种常见非织造材料的性能对比
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