对微细旦纺粘非织造布设备的调查和分析

    从70年到95年纺粘非织造布占非织造布总量中的比例由8%提高到36%。美国、西欧等发达国家纺粘和熔喷二种方法所占的比例则都已达到45～50%(熔喷占4%左右)。一些专家预测：这个比例今后还会继续提高，其所以如此，纺粘技术的迅速发展是内在原因。
        我国目前纺粘非织造布产量的比例为15～20%，由于一些企业97年产品销路较好，目前有的厂准备新上纺粘能力。了解到国外一些设备制造厂纷纷推出能纺制单丝纤度为1旦以下的纺粘非织造布设备(即所谓微细旦化)，而且能适应涤纶、丙纶，聚酰胺、聚乙烯等多种原料，还能做成双组份纤维，于是纷纷与这些设备制造厂接触，有的准备引进这些设备。我协会组织的赴美参观团专门去Hills公司了解了Ason公司设计的纺粘设备的运转情况，在IDEA’98展览会上又与Reifenhauser，神户制钢，高度纸(NKK)等公司接触了解。现将调查了解的情况汇总如下。
        (1)Ason公司的纺粘设备：目前有一台中试样机在运转，幅宽0.6米，设备制造还是比较正规的。这台设备高9米左右，正在生产的品种为PE/PP皮芯型双组份产品，单纤纤度为0.9旦，克重12.5g/m^²，纺丝速度5000米/分，卷绕线速度150米/分～200米/分。据称PE、PET、PA、PP都可以纺。PP、PET均有样品，单纤旦数都在0.7～0.9旦间。PP最高速度可达6000米/分，PET可达8000米/分。一台3.2米的正式生产设备据称已售出，但至98年底才能正常运转。正式生产设备的卷绕线速度可达300米/分(一个喂入单元)及600米/分(二个喂入单元)。至于这种设备的工艺原理，Ason公司的芦福民先生到国内作过多次介绍，这里只作一般的概括介绍。
        ①冷却区很短。如Dacon工艺从喷丝板至牵伸装置的距离为4～6米(低压)，NST(Zimmer)工艺为2～4米(高压)，Reifenhauser的Reicofil ⅠⅡ型都为负压牵伸，冷却区距离也较长。Ason工艺只有0.1～1米(低压)，我们参观时纺PE/PP，这段距离为0.6米(纺涤纶时可以小至0.1米)。这样纺丝时熔体温度较高。牵伸点可以上移，牵伸力减小，有利于得到充分牵伸，获得较细的旦数和较高的相对强度。Ason的设备喷丝板至牵伸装置及牵伸装置至输网帘之间的距离都可以随不同原料及不同的工艺要求进行调节。参观时我们看到，牵伸狭缝的长度为0.4米，狭缝出口至输网帘之间的距离亦为0.4米。
        ②纺丝速度很高。由于纺丝距离短，空气阻力小，惯性力大，纺丝速度可以加快。由于纺丝速度达到6000米/分(丙纶)及8000米/分(涤纶)可以获得较高纤维取向度和结晶度，不但单丝相对强度较高，纤维之间的粘连、并丝等亦不易发生。
        ③牵伸采用气流推动而不单是靠气流之间粘性摩擦。由于Ason工艺采用的牵伸狭缝很短，条出狭缝后，由于气流的作用使丝条发生振荡，气流对丝条不单是粘性摩擦而主要是直接动。因此牵伸效率高，在相同的气流速度下可以获得较高的牵伸。
        ④摆丝靠纺丝速度和输网帘之间的速度差，一般摆丝靠的是专门的摆丝器或利用气流的附璧效应。而Ason公司采用的是利用纺丝速度和卷绕速度之间的速度差。速度差较大时，便会前后左右自动地摆丝，速度差愈大，摆丝的均匀性也愈好。由于Ason工艺纺丝速度很高，因此可以获得均匀性很好的非织造布。
        由于以上特点，Ason工艺生产出的布强度高、均匀性好、纤维柔软、成形好，具有较好的屏蔽作用，其耐水压程度可以不逊于SMS布。从理论上分析，Ason工艺是有充分根据的，而且样机运转情况良好，产品质量也很好。目前主要的问题是大设备尚未开出。
        (2)Reifenhauser的纺粘设备：Reifenhauser的纺粘设备从ReicofilⅠ型Ⅱ型，目前发展到Ⅲ型，最近也声称：已发展成可纺微细旦的MF型(Micro Fiber)其纺丝旦数也可纺到1旦左右。
        Reicofil各型达到的主要指标如下表：

	Ⅰ型	Ⅱ型	Ⅲ型	MF
细度	3～3.5旦	2.2～2.5旦	1.7～2.2旦	0.9～1.4旦
纺丝速度	1000米/分	2000米/分	3500米/分	丙纶：3500～4500 涤纶3500～5500

        从工艺原理来看：我们了解到Reicofil已彻底改变了Ⅰ、Ⅱ型负压牵伸的原理，采取正压牵伸。Ⅰ、Ⅱ型牵伸部分下部摆裙和输网帘密接基本上没有外界气流干扰。输网帘下的负压既承担气流牵伸的任务同时又保证铺网顺利，保证不发生翻转等现象，Ⅰ型和Ⅱ型气流牵伸狭缝形状不同，Ⅰ型呈弧形，两头大中间小，中间的气流速度最大。Ⅱ型呈直线形，上中下宽度一样，即气流速度始终保持高速。而Ⅲ型在丝条进口处从侧面进入高速气流(正压)，牵伸狭缝下与输网帘不密接，外界有气流进入，网下的负压主要为了保持铺网稳定。而狭缝呈推拔形，上口大下口小，气流速度愈来愈快。
        据了解所谓MF型，实际上是ReicofilⅢ型派生出来的。只是气压、气流速度等工艺条件作了一些改变而已。展览会上没有展出MF型的任何产品，但据说已销出一台至捷克，尚未正常运转。(Ⅲ型展出的有16g/m^²的SMS产品，17g/m^²的PET产品纤维细度都在2旦左右)。另外Ⅲ型的气流牵伸高低位置不能调整，同台设备不能既能纺PP，又能纺PET。
        (3)高度纸(NKK)和神户制钢的设备：神户制纲的纺粘设备开始是采用NKK的技术，到目前为止，估计二者基本上仍是相同的技术，只是局部可能稍有不同。但目前已经不是联合推出产品，而是作为竞争对手各自推销自己的产品。NKK和神户制钢的纺粘技术据称有以下特点：
        ①同一条生产线可以生产不同的原料。聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯均可，NKK样本上说还可以生产生物降解纤维。
        ②纺丝速度高。NKK称涤纶可达6000米/分，丙纶4500～5000米/分；神户制钢：涤纶5000～5500米/分，丙纶4000～4500米/分。二者都宣称：他们的气流牵伸技术有特点，是他们的专利，可以达到全牵伸丝，非织造布产品可以达到高强度、低伸度、产品热收缩率低，均匀性好。
        ③可以达到微细旦水平。NKK称PP可以达到0.5旦，涤纶可达0.9旦。神户制钢：PP可以达到0.5旦，涤纶可以达1.5～2旦。
        ④神户制钢称：其设备采用双螺杆挤压机可以省去切片干燥装置。NKK强调：可以提供全部软件技术，包括工程设计，产品开发等。
        ⑤NKK称其输网帘速度可达500米/分(双单元)。
        在展览会上NKK展出的产品PP0.6旦最薄产品为5g/m^²，涤纶0.9旦产品为10g/m^²，1.5旦产品为14g/m^²。从产品外观来看，布面很均匀，强力也较高，质量是可以的。该厂已有一条1.6米宽幅的生产线，另有一个企业已向它订购了一台3.2米宽的生产线。神户制钢展出的产品丙纶0.5～0.7旦，涤纶为2旦，据称：过细的涤纶产品生产是有困难的。二种设备的牵伸装置的上下位置是可以变动的，这是所以能在同一设备上纺多种原料的关键。神户制钢称，纺涤纶时牵伸装置距纺丝头的距离为1米左右，丙纶为1.5米。冷却区上方有抽吸低分子量的装置。
        总起来看几种纺粘设备，虽然对外宣传都说能纺微细旦，都能采用各种原料，但实际上其内涵并不完全相同，成熟度亦相差很大。Reifenhauser目前实际上成熟的是ReicofilⅢ型，MF型并没有看到他们的产品。卖给捷克的产品也还没有开出。这种机型并不能涤纶丙纶通用。Ason公司和日本的二种设备有相似之处，即牵伸部分都能上下移动，但Ason公司更靠近喷丝板。神户制钢，涤纶纺不到1旦以下，也许软件没有掌握好。总之，有些情况尚需进一步掌握，希望有些单位要引进时需要认真对待，仔细从事。当然从根本上说，需要加强国内的研究，提高我国自己纺粘设备的档次。因为上面这些设备，价格都过高，企业要消化是有困难的。