近日走紅的無紡布究竟是什么東西,無紡布是什么布?
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口罩是2020年的熱門產(chǎn)品,但由于口罩緊缺,無紡布尤其是熔噴無紡布卻出人意料地火爆。那么,無紡布到底是什么?與普通布料有何不同?無紡布在我們的日常生活中有哪些用途?
第107期《衣服選購那些事兒——面料大盤點(diǎn)》,高年級(jí)學(xué)生介紹了自己關(guān)于紡織的知識(shí)。纖維的實(shí)例包括天然纖維如棉、麻、毛和絲,以及化學(xué)纖維如粘膠纖維、聚酯(聚酯纖維)、氨綸、尼龍和丙烯酸纖維。
從纖維到織物的過程通常涉及兩個(gè)步驟。首先,纖維通過紡紗工藝形成紗線,然后紗線通過織造工藝形成織物。例如,服裝中經(jīng)常使用的機(jī)織物和針織物是通過紡紗和織造兩種工藝形成的。紡織品(機(jī)織物)是通過在織機(jī)上以固定的圖案垂直和水平地編織兩根彼此垂直的線制成的,從而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和織物表面光滑的織物。針織物是在針織機(jī)上將一根或多根線按一定規(guī)則捆扎在一起,形成線圈而制成的,其質(zhì)地柔軟,具有優(yōu)良的彈力和挺度。
梭織(左)和針織(右)
還有一些不需要紡紗或織造就可以直接由纖維形成的織物,這些織物一般稱為無紡布,也稱為非織造布、不織布或無紡布。無紡布是由定向或隨機(jī)排列的纖維通過摩擦、內(nèi)聚、粘合或這些方法的組合制成的。無紡布區(qū)別于其他織物的另一大特點(diǎn)是,無紡布以纖維的形式存在,而有紡布以線的形式存在。
無紡布的原料是什么?
當(dāng)中石油、中石化開始建設(shè)口罩生產(chǎn)線生產(chǎn)和銷售口罩時(shí),大家逐漸了解到,口罩與石油息息相關(guān)。《從石油到口罩》 提供了將油變成面膜的整個(gè)過程的詳細(xì)分步指南。丙烯可以通過石油的蒸餾、裂解得到,丙烯通過聚合可以得到聚丙烯,然后可以用來生產(chǎn)聚丙烯纖維,或者說聚丙烯,我們通常所說的聚丙烯。生產(chǎn)無紡布的主要纖維原料是聚丙烯纖維(聚丙烯),但它并不是唯一的無紡布,如聚酯纖維(滌綸)、聚酰胺纖維(尼龍)、聚丙烯腈纖維(腈綸)、粘膠等纖維等可用于制造。
當(dāng)然,除了上述化學(xué)纖維外,還可以采用棉、麻、毛、絲等天然纖維制造無紡布。人們想到無紡布時(shí),往往會(huì)想到它是化纖制品,但這其實(shí)是對(duì)無紡布的誤解。就像我們平時(shí)穿的衣服所用的面料一樣,無紡布可以分為化纖無紡布和天然纖維無紡布,但化纖無紡布更為常見。比如下圖這款柔軟的棉質(zhì)毛巾,就是采用天然纖維——棉制成的無紡布。 (這里請(qǐng)大家注意,但并非所有名為“棉柔巾”的產(chǎn)品都是由“棉”纖維制成的。事實(shí)上,由化纖制成的棉柔巾也有市售。(不過,手感與棉質(zhì)比較相同,購買前請(qǐng)確認(rèn)成分。)
棉無紡布
無紡布是如何制成的?
首先,讓我們了解一下纖維從哪里來。天然纖維已經(jīng)存在于自然界中,化學(xué)纖維(包括人造纖維和合成纖維)是通過將高分子化合物溶解在溶劑中并紡成紡絲溶液,或在高溫下加熱使其熔融并紡絲而制成的。纖維從纖維泵的噴絲頭中擠出,注入的細(xì)流冷卻固化形成初生纖維,然后初生纖維經(jīng)過相應(yīng)的后處理,生產(chǎn)出可用于紡絲的短纖維或長絲。
合成纖維制造工藝
機(jī)織織物是通過將纖維紡成線,然后將線編織或針織而制成的。無紡布不需要紡紗或織造,但是如何將纖維制成織物呢?盡管非織造材料有許多制造技術(shù)和不同的工藝,但核心工藝包括形成纖維網(wǎng)和增強(qiáng)纖維網(wǎng)。
纖維網(wǎng)
顧名思義,“纖網(wǎng)”是纖維的網(wǎng)絡(luò),常見的例子包括干纖網(wǎng)、濕纖網(wǎng)、紡絲纖網(wǎng)和熔噴纖網(wǎng)。
干纖網(wǎng)和濕纖網(wǎng)更適合短纖維纖網(wǎng)。一般來說,纖維原料需要進(jìn)行預(yù)處理,將大的纖維簇或纖維塊撕成小塊,使其松散并去除雜質(zhì)。各種纖維成分在成網(wǎng)前均經(jīng)過均勻分散和準(zhǔn)備。干法通常涉及將預(yù)處理的纖維梳理和層壓成恒定厚度的纖維網(wǎng)。濕法成網(wǎng)是將短纖維分散在含有化學(xué)添加劑的水中,形成懸浮漿料,然后對(duì)水進(jìn)行過濾,使沉積在過濾器上的纖維形成纖維網(wǎng)絡(luò)。
紡絲網(wǎng)(上)和熔噴網(wǎng)(下)
紡絲網(wǎng)和熔噴網(wǎng)都是使用合成纖維的紡絲方法,在紡絲過程中將纖維直接放入纖網(wǎng)中。其中,紡絲溶液或熔體從噴絲頭噴出,然后冷卻、拉伸形成一定細(xì)度的長絲,在接收裝置上形成纖維網(wǎng)。熔噴纖網(wǎng)是利用高速熱空氣將從模頭噴出的細(xì)流最大限度地拉伸,形成超細(xì)纖維,并收集在接收裝置上形成纖網(wǎng)。熔噴法形成的纖維直徑較小,有利于提高過濾效率。
纖維網(wǎng)加固
各種方法制成的纖維網(wǎng)連接松散,強(qiáng)度低,難以滿足使用需要,因此需要進(jìn)行加固。常用的強(qiáng)化方法有化學(xué)結(jié)合、熱結(jié)合、機(jī)械強(qiáng)化等。
化學(xué)粘合強(qiáng)化法:通過浸涂、噴涂、印刷等方式將粘合劑涂敷在纖維網(wǎng)上,通過熱處理使水分蒸發(fā)并使粘合劑硬化,從而使纖維網(wǎng)強(qiáng)化而形成織物。
熱粘合增強(qiáng):大多數(shù)聚合物都是熱塑性塑料,這意味著它們?cè)诩訜岬揭欢囟葧r(shí)會(huì)熔化并變粘,并在冷卻時(shí)再次固化,但這一原理也可用于增強(qiáng)纖維網(wǎng)。常用的包括熱風(fēng)粘合——,它使用熱空氣加熱纖維網(wǎng)來粘合和強(qiáng)化它,以及熱風(fēng)粘合——,它使用一對(duì)加熱鋼輥加熱纖維網(wǎng)以產(chǎn)生固定量的熱風(fēng)粘合——。施加壓力的熱軋粘結(jié)劑——。它粘合并增強(qiáng)纖維網(wǎng)。
熱軋接頭圖
機(jī)械加固法:顧名思義,通過施加機(jī)械外力來加固纖維網(wǎng)。常用的方法有針灸、水抽等。針灸是用帶刺的針反復(fù)刺穿纖維網(wǎng),使纖維網(wǎng)內(nèi)的纖維相互纏結(jié),加固纖維網(wǎng)。如果你的朋友玩過戳,你一定會(huì)熟悉這種方法,它可以讓你用針刺破蓬松的纖維球,將它們戳成不同的形狀。水刺是一種將高速、高壓的細(xì)水射流噴射到纖維網(wǎng)上,使纖維纏結(jié)和強(qiáng)化的方法,它與針灸類似,但使用的是“水針”。
神奇凡
纖維網(wǎng)的形成和纖維網(wǎng)的加固完成后,經(jīng)過干燥、定型、染色、印花、卷取等后處理,纖維正式成為無紡布。根據(jù)成網(wǎng)和加固工藝的不同,非織造布可分為多種類型,如水刺非織造布、針刺非織造布、紡粘非織造布(紡成纖網(wǎng))、熔噴非織造布等。無紡布、熱封無紡布等無紡布等無紡布根據(jù)原材料和制造方法的不同,具有不同的性能。
無紡布有哪些用途?
無紡布與其他纖維相比,具有加工時(shí)間短、生產(chǎn)速度快、產(chǎn)量高、成本低等優(yōu)點(diǎn),因此用途廣泛,其產(chǎn)品隨處可見。據(jù)說它已經(jīng)深入到了我們的日常生活中。
我們?nèi)粘I钪惺褂玫脑S多一次性衛(wèi)生用品包括一次性床單、被套和枕套、一次性睡袋、一次性內(nèi)衣、壓縮毛巾、面膜、濕巾、軟棉毛巾、衛(wèi)生巾等,非使用機(jī)織物。尿布正在等待。醫(yī)療行業(yè)的手術(shù)衣、隔離衣、口罩、繃帶、繃帶、敷料等也都離不開無紡布。其他產(chǎn)品包括家用壁紙、地毯、儲(chǔ)物箱、吸塵器過濾袋、隔熱墊、購物袋、服裝防塵罩、地墊、屋頂材料、門襯和汽車過濾器濾布。機(jī)織物還廣泛應(yīng)用于活性炭包裝、座套、吸音減震氈、后窗框等。
隨著非織造布原材料、制造工藝、設(shè)備的不斷創(chuàng)新,相信滿足我們多樣化需求、性能優(yōu)異的非織造產(chǎn)品將越來越多地出現(xiàn)在我們的生活中。
(部分照片取自網(wǎng)絡(luò),如有版權(quán)問題,請(qǐng)聯(lián)系我們)
參考:
[1]程最.非織造布行業(yè):如何應(yīng)對(duì)消費(fèi)升級(jí)下的新機(jī)遇[J].中國纖維檢驗(yàn),2018(04):122-125.
[2]金冠秀.紡粘/熔噴非織造布的微觀結(jié)構(gòu)及其過濾性能[D].浙江工業(yè)大學(xué),2017.
[3]范松林.非織造布科普講座2纖維網(wǎng)絡(luò)加固[J].北京紡織,1993(05):13-17.
[4]朱松文,劉靜偉。服裝材料學(xué)(第5版)[M]。北京:中國紡織出版社,2015:59-61。
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