非织造工艺学(第3版)
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任务二 非织造布工业的发展概况

知识准备

非织造布工业是一个新兴的纺织工业领域,它的历史不长。然而从仿生学的角度来讨论,它的渊源可以追溯到几千年前的中国古代社会。当时还未出现机织物和编织物,但已经出现了毡制品。古代的游牧民族利用动物纤维的缩绒性,在羊毛、骆驼毛等动物纤维上,加热水、尿或乳精等作为“化学助剂”,通过脚踩、棒打等机械作用,使纤维互相缠结,制成毛毡。今天的针刺法非织造布,就类似古代毡制品的延伸和发展。

据《文献通考》记载,在我国宋代的养蚕活动中,开封人程铎利用家蚕在平板上吐丝直接成平板茧,用作服饰。这种吐丝结网成平板茧的方法,类似于今天的纺丝成网非织造布技术。

公元前2世纪,我们的祖先受漂絮启发用大麻造纸,这种漂絮和造纸与当今的湿法非织造布的原理是十分相似的。但限于当时的历史条件,这些创造都未能发展成为非织造工业。

现代意义上的非织造布工业化生产,最早出现在1878年,英国的威姆·拜瓦特(WiUiam Bywater)公司研制成功世界上第一台针刺机。1900年美国詹姆斯·亨特(James Hunter)公司开始了对非织造布工业化生产的开发研究。1942年,美国的一家公司生产出数千码用黏合法制成的非织造布,开始了非织造布的工业化生产,并将产品正式定名为“Nonwoven fabric”。1951年美国研制出了熔喷非织造布。1959年美国和欧洲又研究成功了纺丝成网法非织造布。20世纪50年代末,将低速造纸机改造成了湿法非织造布机,于是湿法非织造布开始生产。1958~1962年美国契科比(Chicoptt)公司获得了水刺法生产非织造布的专利,20世纪70年代才开始生产水刺布,1972年,出现了“U”形刺针和花式针刺机构,开始生产花式起绒地毯。

从技术发展的现状看,传统非织造布技术设备正朝着大规模、高速度、高质量方向发展,充分利用现代高科技成果,不断对生产设备和工艺快速进行更新换代,使性能、速度、效率、自动控制等方面均得到显著改进。

在原料开发上,不断研制出非织造布专用的聚合物切片、差别化纤维、功能性纤维、高性能纤维以及可生物降解的“绿色产品”。一些功能性、高附加值的纳米复合材料正在得到研究和开发使用。

非织造产品正向着高性能、复合化的方向发展。两种或几种非织造技术组合开发非织造布新性能和新应用领域已经成为一种新趋势,例如纺黏和水刺结合的非织造布适用医用纺织品的舒适性要求。随着设备的改进和原料的创新使产品的应用领域日益扩大。新型复合、涂层、层压等深加工技术的不断应用,使许多非织造产品以独特的风格和优良的特性取代了传统的纺织产品,并应用于高技术领域。

我国非织造布工业起步较晚,但发展十分迅速。1958年开始对非织造布进行研究。1965年建立了第一家非织造布厂——上海无纺布厂,生产化学黏合法非织造布。从1958年至1978年的20年,生产发展缓慢,1978年年产量才3000吨。20世纪80年代开始步入建设发展阶段,1982年总产量为1.5万吨,1997年发展到29.3万吨。20世纪90年代中后期,国内掀起了发展非织造产品高潮。除采用国产生产线外,广东、浙江、江西、湖南等省还分别从国外引进了生产线。非织造布产品的发展速度大大地超过纺织工业的平均发展速度,每年以8%~10%高速增长。根据国家统计局数据,2013年规模以上非织造布企业总产量为257.3万吨,是纺织工业中发展最快的一个行业。

在我国非织造布工业的发展中,各种加工方法俱全,其中纺粘法占42.40%,针刺法占24.10%,化学黏合法占11.00%,热黏合法占8.70%,水刺法占7.80%,浆粕气流法占3.70%,熔喷法占1.20%,湿法占1.10%,如图1-1所示。我国还自主研制了一批有一定水平的非织造布专用原料,大部分常规的非织造布生产设备能国产化制造。在产品开发上,国内企业十分关注国际新产品领域的动态。我国的非织造布工业发展有着巨大的潜力,但与国际非织造工业的先进水平相比,还有较大差距,主要体现在企业组织结构、规模、工艺技术水平、产品种类及质量、科技创新、开发能力等方面。随着我国工业化水平和人民生活的提高,我国的非织造业未来还有很大的增长潜力,蕴涵着无限活力和生机,前景灿烂辉煌。

图1-1 各类非织造布所占份额