一片尿不湿藏着多少技术?纺粘无纺布的秘密
你可能不知道,一片婴儿尿不湿里藏着至少三种无纺布,面层是热风无纺布,芯体包裹是纺粘无纺布,底层是透气膜。而医用口罩的外层和内层也都是纺粘无纺布,中间过滤层是熔喷无纺布。这些看起来薄薄一层的布,背后是精密的纺丝成型工艺。纺粘法把聚合物熔融纺丝和非织造成型合二为一,从原料到成品布一条线搞定,连续长丝强度高、生产线速度快,是无纺布行业绝对的主力工艺。但很多人把纺粘和熔喷混为一谈,其实两者的纤维细度和用途差了十万八千里。
从熔体到纤网,纺粘工艺的连续长丝之路
纺粘工艺的流程是:聚合物熔融→纺丝箱体→喷丝板挤出长丝→侧吹风冷却→气流牵伸→铺网→热轧固结→收卷。和传统纺织先纺丝再织布不同,纺粘是纺丝直接成布,省了纺纱和织造两道工序,效率极高。关键参数有纺丝温度、冷却风速、牵伸比、热轧温度和压力。纺丝温度一般控制在220到230度,温度低熔体黏度高纺丝困难容易断丝,温度太高丝条来不及冷却牵伸时断裂。冷却距离一般50到60厘米,冷却越快结晶度越低,后续牵伸倍数越大纤维强度越高。牵伸速度越快纤维越细强度越高,但实际生产中丝条速度一般很难超过3000m/min。热轧温度要刚好让纤维表面软化粘合,温度太高纤维熔成块发脆,太低粘合不牢布容易散。
ES纤维:皮芯结构的热粘合魔法
ES纤维是一种双组分皮芯结构复合纤维,皮层是PE熔点低,芯层是PP熔点高强度好。做热风无纺布时,温度控制在PE熔点以上PP熔点以下,皮层熔融把纤维交叉点粘在一起,芯层保持纤维状态起骨架作用,做出来的布蓬松柔软透气,是卫生巾和尿不湿面层的首选材料。ES纤维多用"熔融纺丝加热牵伸"的两步法生产,少数用一步法。树脂结构对纺丝性能影响极大:纺粘用树脂MFR通常在10到50g/10min,分子量越大MFR越小流变性越差纤维越粗手感越硬;MFR大熔体黏度低牵伸阻力小纤维细强度高手感柔软。分子量分布越窄纺丝越稳定成网越均匀。上海石化和仪征化纤的纺粘级PP和ES纤维原料是市场主流。
纺粘和熔喷不是一回事,SMS才是全能选手
纺粘法和熔喷法的核心区别在于纤维细度和用途:纺粘纤维较粗(一般15到25微米),强度高,适合做结构层和外层;熔喷纤维极细(1到5微米),孔隙小过滤效率高,但强度低,只能做过滤层。所以医用口罩是SMS结构,纺粘外层挡飞沫、熔喷中层过滤细菌、纺粘内层亲肤吸汗,三层复合各取所长。无纺布的克重是重要指标,克重是每平方米的克数,口罩外层一般25克,尿不湿面层一般15到20克,土工布可以达到200克以上。克重越低布越薄越软,但强度也越低,需要根据用途平衡。纺粘无纺布还广泛用于购物袋、汽车内饰、医用防护服等领域,疫情期间一布难求的场面很多人还记忆犹新。
科隆新材提醒:纺粘选料MFR是关键,10到50的范围里要根据纤维细度和布的用途精准选择,分子量分布窄的料纺丝更稳定。ES纤维的热粘合温度窗口很窄,控制不好要么粘不牢要么熔成块。宁波市科隆新材料有限公司常备纺粘级PP、ES纤维原料各牌号,原厂原包性能稳定,还能根据你的克重和用途推荐合适牌号,让纤网均匀布面漂亮。无纺布同行们,你们做过最薄的布是多少克?评论区报个数,看谁的工艺更精细。