纺丝成网法是聚合物挤出法非织造布生产技术中最重要、应用最广的一种方法,是化纤技术与非织造技术最紧密结合的成功典范。该法利用化纤纺丝原理,在聚合物纺丝过程中使连续长丝铺置成网,纤网经机械、化学或热方法加固而成非织造布。进入21世纪后,纺丝成网法非织造布将应用许多新的边缘技术。各种技术的优化组合应用,将成为新一代纺丝成网非织造技术发展的主流。非织造产品在其组织结构、材料的开发上谋求新的突破,使纺丝成网非织造产品的性能持征更接近纺织品,替代部分传统的纺织品,并且能够成为传统纺织品不能替代的新一代产品。所以要实现纺丝成网非织造产品的更新换代,首要的问题是要在原料的应用、工艺技术的更新以及生产管理等更广泛的领域上进行研究和探讨。
非织造布生产所用纤维原料中化学纤维约占85%,而纺丝成网织造布全部使用化学纤维,因此化纤技术在纺丝成网法非织造布上的应用与探讨是这一领域的重要研究课题。
1、高性能纤维的应用
高性能化学纤维一般具有高强力、高模量,有的还有特别高的耐高温性能,将其制成复合材料后既可用于航空、航天工业和汽车工业的耐热部件,也可作为具有特殊用途的产业用品和日用品。其中芳香族聚酰胺纤维是这类纤维在生产中应用最广的高性能纤维,近年其生产技术已移植到纺丝成网法中。
1.1、对位芳香族聚酰胺纤维
对位芳香族聚酰胺纤维主要产品有美国杜邦公司的Kevlar、日本帝人公司的HM-50、荷兰阿克苏公司的Twaron等。这类芳香族聚酰胺纤维应用于非织造布上,制造耐热、防火材料及密封垫、刹车片、填密料等,而用得最多的是作为橡胶的增强材料,生产高级轮胎。
1.2、间位芳香族聚酰胺纤维
间位芳香族聚酰胺纤维也是一种高性能纤维,较早生产的产品有美国杜邦公司的Nomex和法国罗纳·布朗克公司的Kermel。这些纤维的主要特点是耐热性极好、质轻、强度高。
1.3、高强聚乙烯纤维
普通聚乙烯纤维强力低于聚酯纤维和聚酰胺纤维,而采用超高分子量(M>100万)的聚乙烯,经一些特殊纺丝工艺(如凝胶纺丝—超拉伸法、单结晶—超拉伸法、纤维状结晶成长法、凝胶挤压—超位伸法等)制成的聚乙烯纤维则具有极高的强力、大大超过普通聚酯纤维和聚酰胺纤维,其比强度、比弹性率可接近或达到碳纤维的水平。用纺丝成网法或针刺、水刺法可制成高强过滤材料、复合材料基布、人体器官修补材料等。
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