我国非织造产业的新材料、新工艺及新产品

徐 原 岳素娟

(1.新疆轻工职业技术学院纺织技术分院，乌鲁木齐，830000;2.南通绿岛纺织材料有限公司，南通，226000)

与先进国家相比，我国的非织造产业发展起步较晚，20世纪80年代初，我国一些科研单位开始研发非织造技术和产品，同时引进部分非织造设备，如纺黏设备、卫生巾生产线及土工布针刺生产线等。

20世纪90年代初，我国一些大型国有企业以及江浙地区的民营企业通过研究及参考进口设备，开始生产一些简单的非织造加工生产线，如土工类材料针刺生产线、热熔絮片保温类材料生产线、熔喷生产线等。

20世纪90年代后期，随着非织造类产品在国内各领域应用的推广，设备生产商也开始大力投入资金，引进欧美国家的先进设备并进行深入的研究与开发。进入21世纪，国家发改委、科技部以及地方相关部门在政策及资金上给予了大力扶持，使我国的非织造领域技术与设备的研发进入了前所未有的繁荣阶段，如针刺设备由过去的低速、低质、半自动型发展到今天的高速全自动联合设备，设备的升级换代使产品质量得到了大幅提升。目前纺黏、水刺设备已基本实现国产化，纺黏-熔喷-纺黏(SMS)生产线也大量投入生产运营，同时国内高端的缝编设备、垂直铺叠设备、各类复合设备也迈开了研发的新步伐，部分缝编类和复合类设备已开始投入使用。

1 非织造用新材料

非织造用新材料的发展是随着生产发展的实际需要应运而生的。随着非织造产品使用领域以及生产设备的发展，非织造用新材料也不断涌现，为非织造产品的发展提供了更大的可能和广阔的空间。非织造用新材料主要有以下几类：

(1)高强、高模新材料。这类材料主要用于航空、军工及一些有特殊要求的制造业，除了早期的芳纶(芳纶1414)、玻璃纤维外，又出现了高强聚酯、高强聚乙烯、高强聚丙烯、高强聚酰胺等材料。

(2)高吸湿新材料。早期的高吸湿材料主要是聚乙烯醇类和聚丙烯酸类树脂，多为颗粒状，主要应用于卫生巾、纸尿裤，加工比较困难，应用范围也受到了限制。近些年这类高吸湿材料已发展成纤维状材料，使生产加工更加便利可行，产品应用范围也不断扩大，如目前国内已开始尝试将高吸湿性纤维应用到消防员的防火降温服上，为消防员的人身安全起到了很好的保护作用。

(3)阻燃、防火、耐高温新材料。20世纪应用比较广泛的耐高温材料主要是有机类纤维，如芳纶1313、聚亚酰胺、聚苯硫醚类、聚四氟乙烯类等。最近几年的新型耐高温材料主要以无机材料为主，如碳纤维、硅酸铝纤维(陶瓷纤维)、玄武岩纤维、玻璃纤维、硼化纤维等。

(4)高弹、高收缩新材料。初期这类材料主要是聚酰胺类纤维(尼龙6、尼龙66)、聚氨酯纤维(氨纶)、三维高卷曲涤纶等。近年来主要以改性和双组分或多组分纤维为主，如高收缩涤纶、双组分自黏合自卷曲纤维等。

(5)防辐射、防紫外、防电磁波以及吸波新材料。早期的吸波材料多数只能吸收特定波长范围的雷达波、红外波等，而目前的材料对电磁波防护的波长范围更大、效果更好。

(6)超滤新材料。这类新材料主要是各类超滤纤维管材、超滤聚四氟乙烯纤维滤管、熔喷超滤蓄电池滤材。

(7)医用新材料。这类新材料主要以甲壳素及其衍生物壳聚糖和海藻酸盐纤维为主，具有良好的吸附性和生物相容性，在医学上可以起到抑菌、消炎、止血、镇痛、促进伤口愈合之功效［1］，目前已广泛应用于医学各领域。

(8)耐酸碱、耐腐蚀新材料。这类新材料主要是各类无机盐纤维，如陶瓷纤维、玄武岩纤维等。

2 非织造新工艺

传统的非织造产品多以单一工艺生产为主，所加工的产品性能也比较单一。现今则以复合加工为主，可以生产具有优良复合功能的新产品。复合加工的方式有以下几种：

(1)在非织造加工过程中混入新材料。这种方式主要是在非织造加工过程的某个工序混入所需的新材料，被混入的材料既可以是纤维，也可以是机织物、针织物或非织物。

(2)在非织造生产线上添加辅助设备。这种方式主要是在非织造后道工序上添加如热轧、热熔、浸渍等设备，对初级非织造产品做进一步加工。

(3)利用专用后整理设备。早期主要利用这些后整理设备进行简单的功能整理，如防油、防水、阻燃、热定型等，近几年则主要将非织造产品和各类高性能树脂浸渍成各类高性能复合材料。

(4)利用专用复合设备。利用专用复合设备可以进行两层、三层甚至多次复合，可将机织物、非织物、针织物等多种材料结合在一起。这类复合有热熔纤维复合、热熔膜复合、热熔粉复合、溶剂胶复合和水溶胶复合等。

3 非织造新产品

随着非织造新设备、新工艺以及新材料的发展，非织造类新产品也不断推陈出新，发展的趋势有两个特点：一是多功能一体化，非织造工艺流程都比较短，设备分装组合方便灵活，因此，比较容易将多种材料以多种形式复合加工在一起，以形成新型多功能产品;二是各专业领域的跨界组合，这主要是由非织造设备类型多样化及其适应性强所决定的，使用非织造设备能够很容易地将固体、液体以及柔性体、刚性体等各类产品复合在一起，以满足不同领域的需求。

非织造新产品主要包括以下几类：

(1)医学、卫生类产品。早期的卫生类产品使用的材料多为丙纶类，产品主要有卫生巾、医用一次性手术衣、一次性床单、一次性口罩、医用纱布、医用防渗垫等。这些产品只能进行简单的防护，性能上存在很多缺陷，如一次性手术服、口罩和床单舒适性较差，手感生硬，闷热等;医用纱布和疮口敷料更换时会粘连伤口，不利于伤口愈合等。近年发展起来的甲壳素类、海藻类医用纱布和伤口敷料既有良好的卫生性，还能够防止手术伤口粘连，促进伤口愈合;医用手术缝合线术后可以自行吸收，不用拆线，极大地减轻了病人的痛苦。此外，还有高效医用防护服、医用防护口罩、医用防护手套等。目前有些厂家除了进一步开发医学专用产品外，还使用纤维形高吸湿锁水材料(聚丙烯酸树脂纤维)与甲壳素类纤维混合加工制作高档卫生用品，如高档妇女卫生巾、婴儿纸尿布、婴儿服及高档内衣等。

(2)土工类产品。这类产品主要应用于道路、桥梁以及建筑、堤坝等领域，早期的土工类产品多为简单的针刺聚丙烯短纤或纺黏丙纶长丝类产品，其主要作用是防止高速公路和高速铁路的开裂，以及达到良好的减震、防渗功效。目前土工类非织造布所使用的多为多层复合型新材料，如各类路基上使用的SMS加土工格栅材料，建筑上普遍应用的外墙防火保温复合材料、内墙保温隔声材料、屋顶保温防渗漏复合材料，各类输油输气管材防冻保温防火材料，水塘养殖及水库防渗增强复合材料，海防堤坝防海水腐蚀增强复合材料，垃圾处理防渗漏复合材料，采矿工程用耐酸碱、耐气候增强复合材料，园林绿化、新兴农业种植复合非织造材料等，在质量和应用上比早期产品都有了很大提高。

(3)过滤产品。随着环保标准的提高及市场需求的多元化，高性能及特种过滤材料不断涌现。目前过滤材料主要分两大类：气体过滤材料和液体过滤材料。气体过滤材料又分普通常规烟尘气体过滤材料以及高温和有毒气体过滤材料，如钢厂和电厂使用的聚四氟乙烯(PTFE)膜复合高温烟尘过滤材料，PTFE短纤针刺高温过滤材料［2］。用于食品、医药、精细化工、蓄电池、水净化及海水淡化的超滤材料即是液体过滤材料，如由聚醚砜和磺化聚醚砜共混同时加入超细热黏合纤维共同制备的SPES/PES液体超滤材料、医用血液过滤材料等。

(4)保暖类产品。新型保暖材料不仅具有基本的传统保暖特性，同时还具有轻柔、舒适的特点，甚至还具有防风、防雨、透湿、透气、防霉、防蛀、抑菌等功能，其功效是传统保暖材料无法比拟的。如超细、超柔软被服保温棉，超弹、超细熔喷复合高保温鞋材，防风、防雨、透湿、透气高保温复合轻薄户外服装用保温棉，以及鞋帽用保温棉、复合航空服用产品等。

(5)家居装饰类材料。非织造家居类材料已由简单的内衬材料发展到了主面料材料，如垂直铺网热熔黏合的沙发或床垫用硬质高弹垫材，各类涂覆、轧花沙发仿皮面革，透湿、透气高档PU革等。

(6)防护类产品。防辐射(紫外、核辐射等)服，高温(金属冶炼高温炉、高温锻造等)防护服，防刀割、防穿刺鞋帽、手套及防弹衣等。

(7)高弹衬垫产品(海绵替代材料)。目前国内已经开始使用一种多组分复合纤维(LEK纤维)来生产各类高档保温或高弹衬垫类产品，产品可根据需要进行切片和任意造型，薄型片材可达1 mm，厚型可达60～80 mm。产品的压缩性、弹性、弹性恢复性、耐疲劳性、耐气候性等都远远超过传统和新型海绵以及各类PU类衬垫材料，而且产品在生产加工及使用过程中对环境无污染。我国市场上的高档女士胸衣、高档枕芯、高档沙发坐垫、高档床垫/床品等大多使用LEK高弹产品。

(7)鞋材及箱包类产品。主要是各种模压鞋的可收缩鞋底及箱包的内衬复合材料、鞋里和箱包内衬压花产品、透湿透气鞋面和箱包压花面革等。

(8)建筑、车船、军事以及航空航天类产品。非织造类材料在当代建筑、车船及航空航天上的应用主要是作为复合材料的基体结构增强材料。早期的复合材料主要是玻璃纤维增强复合材料，后来发展到高性能碳纤维复合材料，近期则出现了更新型的陶瓷纤维复合材料。这类材料的特点是密度小、耐高温、耐腐蚀、防辐射、强度高、耐冲击性好、尺寸稳定性好，可以用在车船、飞机、航天太空舱的墙体上，也可用作大型建筑的墙体或顶棚。

4 结语

非织造业将纺织、化工、塑料等行业的特点有机地结合在一起，它技术要求高，每一种新产品的诞生需要多学科、多技术的综合创新才能完成。但它加工工序相对简短，在产品性能上有极大提升甚至突破，产品附加值高，产品的应用领域十分广阔。因此非织造类产品发展迅猛，在我国仅经过30余年的时间，就已成为人们日常生活以及国防建设等高精尖领域不可或缺的产品种类。随着科技的不断发展，各种新材料、新工艺的不断出现，相信非织造产品会有更广阔的发展空间，在我国国民经济发展中占据越来越重要的地位。

［1］张步宁，崔英德，陈循军，等.甲壳素/壳聚糖医用敷料研究发展［J］.化工进展，2008，27(4)：520-524.

［2］王璐，于斌，祝成炎，等.耐高温空气过滤材料的发展现状［J］.产业用纺织品，2010，28(3)：1-5.