非织造布后整理(第2版)
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第三节 非织造布后整理的现状及发展趋势

一、非织造布后整理发展的历史

非织造布后整理作为非织造布整个加工过程的“后道工序”,是紧随非织造布工业化生产的发展而逐步发展起来的。由于非织造布在近几十年才形成大规模生产,其后整理方法主要是直接采用或借鉴改造传统纺织品的染整加工技术而形成的。

非织造布的工业化生产最早起源于美国。早在20世纪40年代初至50年代,现代非织造布工业已经进入发展的萌芽时期,这个时期主要生产原料以纺织厂下脚料、再生纤维等低级原料为主,其产品主要是粗厚的絮垫类产品,用途仅限于低级用途以代替纺织品。生产规模小、产品品种单一,因此大部分产品都没有后整理加工,但关于非织造布后整理的研究已开始出现。从美国和英国的专利申请上可以看出,这个时期关于非织造布后整理的专利从20世纪40年代的每年平均一两例到50年代的六七例。

20世纪50年代末至60年代末,非织造布技术迅速转化为商业化生产,化学纤维工业的迅速发展,促进了非织造布技术的推广应用。非织造布的产量也迅速增加,产品品种迅速扩大。这一时期,与纺织品后整理加工密切相关的化学工业也取得了很大发展。如防皱整理、有机硅整理、聚氯乙烯涂层整理等。由于这一时期后整理技术主要是针对棉、麻、毛、丝等天然纤维制品,大多借助于传统纺织品加工技术。主要有以仿制传统纺织品为目的橡胶乳液整理、涂层整理,非织造布雕花辊热轧整理以及非织造布与传统纺织品的黏合复合等。

20世纪70年代初至80年代末,世界非织造布产量继续高速增长,对非织造布功能提出新的要求,功能性后整理技术大量用于非织造布。这一时期非织造布后整理的主要特点是使非织造布具有较高的功能性和实用性,并赋予产品一些特殊功能。如吸附性材料的亲水整理,医疗卫生材料的抗菌整理,过滤材料的抗静电整理,防护材料的防辐射整理,擦布类材料的柔软整理等。

从20世纪90年代开始,非织造布技术已形成以水刺、熔喷、纺黏、复合为代表的几十种生产工艺,应用领域进一步扩大,功能越来越多,使得非织造布后整理技术不断发展,它在非织造布加工过程中的作用变得越来越不可取代。像远红外整理技术、驻极体技术、等离子体技术等高科技手段也越来越多的应用到非织造布的后整理中。

目前非织造布后整理技术已经逐步形成一个完整的体系,它能够赋予非织造布新的功能和新的生命力,并随之产生很多新的产品,已经被越来越多的国内外专家学者所重视。

二、非织造布后整理技术的新进展

非织造布后整理技术的新进展,主要表现在以下三个方面。

(1)由于石油化工和高分子科学的发展,使聚合物类整理剂获得广泛应用。这种整理剂赋予非织造布多种特殊的功能,如阻燃、抗紫外线、防辐射、拒水、防污、防水透湿等。

(2)涂层、复合整理技术成为重要的整理手段。涂层、复合整理增强了非织造布的功能性,使产品更能满足或适合功能上的要求。

(3)纳米材料、低温等离子体、辐射能和超声波等现代技术在后整理加工中的广泛应用。纳米技术在后整理中的应用是利用纳米材料所具有的特殊性能对非织造布产品进行功能性整理。低温等离子体、辐射能和超声波等技术对纤维材料的表面改性有明显效果,能进一步改善非织造布产品的性能。这些新技术为开发产品及改善产品性能提供了新的途径。

三、非织造布后整理技术的发展趋势

非织造布后整理加工技术在非织造布加工过程中占有重要地位,是产品的深加工,提高产品档次和增加附加值的重要环节。随着科学技术的飞速发展,非织造布后整理技术手段与内涵也在发生着重大变化。因此,必须把握非织造布后整理的发展趋势。其发展趋势主要表现在以下几个方面。

1.产品的成品化 以消费者为中心,视用户为上帝的经营方式,使产品的加工程度不断深化。在后整理加工中将非织造布产品加工成最终产品形态直接供给消费者或使用者的加工形式越来越普遍。而且,这种最终产品的成品化程度也在不断提高,使产品在功能、规格、形状上,甚至包装形式上都更能符合使用者的要求。

2.生产过程无污染、低能耗 传统的后整理加工,不仅产生大量的废水,而且还会产生废气和废渣,被认为是环境污染的“重灾区”。随着人们对环境问题的关注,对传统污染较重的后整理加工进行改革势在必行。因此,出现了包括无水或少水后整理技术、低温等离子体技术、短流程法、一浴法或染整一步法、新型环保涂料染色和低浴比染色技术等新技术。传统的后整理加工,除大量用水外,还消耗大量的电、热等能源,成为“能耗大户”。从另一方面来说,节能同样可间接的减少污染。最大限度地节约用水、减少污染、降低能耗、提高加工效率是对非织造布后整理在控制污染和能耗方面的必然要求。

3.与新型纤维材料的发展相适应 为满足产品性能要求,在非织造布生产中大量采用功能纤维、差别化纤维和高性能纤维。如用于仿真皮合成革基布和过滤材料的超细纤维;用于航空航天材料增强用的芳纶、碳纤维等高性能纤维,用于医用的抗菌、高吸水、吸收性纤维等。由于特种纤维在结构和性能上的差异,也使后整理加工有很大不同。

4.多功能复合 非织造布后整理加工的一个重要目的就是给产品增加新的功能,随着非织造布精加工和深加工技术的发展,可以满足消费者或使用者对产品在功能上的要求。如过滤材料,对产品强度、过滤性能和吸附方面的要求,电池隔膜对产品强度、吸液率、保液率及在电解液作用下尺寸稳定性的要求等。由于这种多功能往往是通过非织造布不同加工阶段施加到产品中去的,因此也对产品的后整理加工提出多功能的要求。后整理的复合化和非织造布产品多功能的复合化是提高产品品质和增加产品附加值的重要手段。通过非织造布后整理或后整理的复合达到非织造布功能上的复合,是产品后整理的一种趋势。

5.应用新技术、新工艺 近年来,高新技术在非织造布后整理中的应用十分活跃。首先是激光、紫外线等辐射能的应用,还有等离子体和超声波的应用及纳米技术在后整理加工上的应用。在功能性方面,有阳光蓄热保温整理、高吸水整理及用于防护服等用途的防水透湿整理,并在理论和技术上取得显著成果。

非织造布后整理技术正在朝着安全、环保的方向发展,它既是国际科学领域的一项重要课题,同时也是与人类生活密切相关的重要社会问题,充满了科学创新的无限机遇,也给从事这一领域的工程技术人员带来了新的发展空间。