任务二 非织造布用的常规纤维及其产品
知识准备
一、天然纤维
（一）棉纤维
其纤维素含量约为94%，纤维截面为不规则的腰圆形，有中腔，纵向有天然转曲，具有抱合力。棉纤维吸湿性好，干湿强度较高；棉纤维手感柔软，保暖性好。棉纤维的化学性能比较稳定，不溶于一般的溶剂，较耐碱而不耐酸。我国生产的细绒棉，长度一般为25～30mm，线密度为1.54～2dtex；长绒棉长度在33mm以上；细度为1.11～1.43dtex。原棉中含杂质（籽、壳、碎叶、泥沙）较多，需经过开清设备的处理加工。
在非织造布中，棉纤维主要用于制作医疗卫生材料、用即弃产品、保暖絮片、鞋帽衬基材料、防水材料、絮垫等。
（二）麻纤维
麻纤维的品种较多，主要有苎麻、亚麻、大麻、罗布麻等。麻纤维的主要成分为纤维素，并含有一定数量的半纤维素、木质素和果胶等。麻纤维的长度差异很大，从十几毫米到几百毫米不等，特别短的纤维单独成网困难，一般采用与其他纤维混合使用。麻纤维的细度差异也较大。麻纤维刚度好，硬挺，强度好，湿强更大，吸湿性好。麻纤维在非织造布生产中，一般以苎麻品质最优，可制造鞋帽衬、服装衬、抛光材料和防水材料等。亚麻与棉混合可用于制造针刺非织造布衬绒、装饰布。黄麻质地较粗硬，可用于制造针刺地毯、针刺壁毯、毡的基布及建筑用绝热材料等。罗布麻和大麻具有天然的保健功能，用于制造理疗保健产品。
（三）木浆纤维
木浆纤维又称绒毛浆纤维，是来自木材的天然纤维素纤维，含有43%～45%的纤维素，27%～30%的半纤维素，20%～28%的木质素与3%～5%的天然可提取物。其吸湿性优良，成本低廉。在非织造布中主要用于生产吸湿性用即弃产品，如尿布、卫生巾，还可用作医用材料和工业用抹布。木浆纤维还具有良好的生物降解性，是一种可再生资源。
（四）毛纤维
毛纤维种类多，主要指绵羊毛、山羊绒、骆驼绒、兔毛、牦牛绒等。毛纤维是纺织工业中的高档原料。通常所说的羊毛指的就是绵羊毛，绵羊毛具有弹性好、吸湿能力强、保暖性好、不易沾污、光泽柔和等优良特性。羊毛的主要成分是蛋白质，它耐酸不耐碱。毛纤维表面覆盖有许多鳞片，可产生缩绒性。在非织造布生产中，羊毛纤维可用来生产针刺造纸毛毯、高级地毯、保暖材料和一些音响材料，也可利用羊毛加工中的下脚料生产工业呢绒、针刺地毯夹层、绝热保温材料等。
（五）蚕丝
蚕丝具有较高的强伸度、纤细而柔软、平滑而富有弹性、光泽好、吸湿性好等优点，是高档纺织原料。在非织造布生产中，仅使用缫丝厂、绸厂的下脚料及等级较差的绢纺原料，生产一些衬里、保暖絮片及卫生护垫用的材料。
（六）羽绒
羽绒是天然蛋白质纤维，从水禽类动物中得到，其结构是多级绒丝状，横截面为圆形，中空，内含静止空气。羽绒具有优良的保暖性，较好的透气性和防水性，是非织造布防寒保暖材料中的理想原料。
二、化学纤维
（一）再生纤维素纤维
1.黏胶纤维 黏胶纤维是再生纤维素纤维，是以棉短绒、木材、芦苇、甘蔗等为原料，其主要成分由纤维素组成，采用湿法纺丝制造而成。黏胶纤维根据性能不同，可分普通黏胶纤维、富强纤维和强力黏胶纤维等。
黏胶纤维吸湿性好，但强度低，湿强更低。黏胶纤维在制造非织造布加工中，其成网加工性能好，吸湿性好，有利于湿法成网加工，有利于水刺和化学黏合剂加固。其原料丰富，价格适中。在非织造布中，它适合生产服装衬里材料、医用卫生材料、汽车内装饰材料、揩布、包材料等。
目前，已出现许多新品种黏胶纤维，如高卷曲黏胶纤维、高湿强黏胶纤维、高吸湿性黏胶纤维、新型耐高温阻燃黏胶纤维等。一些供非织造布专用的黏胶纤维也相继开发出来。
2.莱赛尔（Lyocell）纤维 莱赛尔纤维是一种新型的纤维素纤维，用有机溶剂法工艺制造，将纤维素（木浆衍生物）直接溶解在有机溶剂中，经过滤、脱泡等工序后挤压纺丝，凝固而成为纤维素纤维，具有完整的圆形截面和光滑的表面结构，具有较高的聚合度，与合成纤维相近。
莱赛尔纤维既具有纤维素的优点，如吸湿性、抗静电性、染色性好，又有普通合成纤维的强力和韧性。其干强度约为42cN/tex，与普通涤纶接近，湿强仅比干强低15%左右，在湿态下仍保持了较高的强度。这种纤维生产时不污染环境，本身又能生物降解，即所谓的“绿色纤维”。在非织造布生产中，目前主要应用在水刺和针刺加固的产品中，用来制造合成革基材、医用卫生材料和工业过滤布。
3.大豆蛋白改性纤维 大豆蛋白改性纤维生产过程是将榨过油的大豆粕浸泡，利用高新技术分离出豆粕中的球蛋白，再进行提纯，通过助剂与腈基、羟基高聚物接枝、共聚、共混，制成一定浓度的蛋白质纺丝溶液，经湿法纺丝而成。该纤维中含大豆蛋白30%左右。
（二）合成纤维
1.涤纶 涤纶（PET）为聚酯纤维，化学名称为聚对苯二甲酸乙二酯纤维，采用熔融纺丝工艺制得。涤纶密度为1.38g/cm3，纤维的干、湿强度高，耐磨性好，小负荷下不易变形，初始模量高，弹性回复率高，耐冲击性好，纤维耐热性好。涤纶大分子为刚硬的线性型分子，结晶度高，因此，涤纶非织造布产品具有刚挺、保形性好、易洗快干的特点。涤纶对酸较稳定，而碱稳定性较差。涤纶的缺点是吸湿性较差，化学加固时黏合剂均匀分布有困难。由于吸湿差，涤纶的导电能力差，易产生静电。
从非织造布采用的涤纶按纤维长度来分，有棉型和毛型。非织造布专用涤纶的种类较多，如抗起球型、高收缩型、低熔点粘结型、阻燃型、可生物降解型、高强、细特等。近年来，又增加了聚对苯二甲酸丙二酯（PTT）纤维及聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）纤维。
涤纶常用于生产土工布、贴墙毡、过滤材料、合成革基布、服装衬布、卫生用材料、薄型热轧非织造布及造纸毛毯。
2.丙纶 丙纶（PP）的化学名称为聚丙烯纤维，是由聚丙烯经熔融纺丝制得的。由于丙纶制造工艺简单，且有不少优异性能，价格相对较低，因此在非织造布中使用很多。
丙纶质地轻，密度仅为0.91g/cm3，比水还轻，是现有纤维材料中密度最小的品种。
丙纶强度高，且湿态强度不降低。其耐磨性好，耐磨性仅次于锦纶。其弹性回复性好。丙纶化学稳定性好，耐酸、耐碱、耐腐蚀性能优于其他合成纤维，而且不蛀不霉，抗微生物性好。
丙纶熔点较低，为165～170℃，在非织造布生产中可用作热熔粘结纤维。
丙纶耐光性较差，易老化。丙纶吸湿性很小，由于大分子没有亲水基团，几乎不吸湿。
丙纶在非织造布制造中，用作生产医疗卫生用材料、土工布、针刺地毯、过滤材料等。
3.锦纶 锦纶（PA）为聚酰胺系纤维，采用熔融纺丝工艺制得。在非织造布中应用的主要品种为锦纶6和锦纶66。锦纶的纤维强度高。其耐磨性在所有纤维中居于首位，比棉高10倍，比羊毛高20倍。其弹性回复率高，耐疲劳性能强。锦纶的耐碱性优良，耐酸性较差。其耐污性也好。其缺点是热收缩率大，在小负荷作用下容易变形，制成的产品容易起毛起球。
锦纶适用于制作服装衬里及面料、合成革基布、地毯、窗帘、土工布、涂层基布、抛光材料、造纸毛毯、电绝缘材料等。
4.腈纶 腈纶的丙烯腈含量高于85%，与第二单体、第三单体共聚而成，采用湿法或干法纺丝工艺制得。
腈纶弹性好，变形回复性好，许多性质如蓬松性、柔软性与羊毛相似，故有合成羊毛之称。腈纶耐光性强，是最耐日光的纤维。其染色性能好，颜色鲜艳。其耐化学腐蚀性也好。纤维强度低于涤纶、锦纶，耐磨性也较差，易起毛起球。
腈纶适用于制作家用装饰及服用织物，如毛毯、地毯、人造毛皮、窗帘、服装衬里等。
5.维纶 维纶（PVA）是聚乙烯醇缩甲醛纤维的商品名，大多用湿法纺丝制得。维纶的吸湿性能高于其他合成纤维，强度和弹性低于涤纶、锦纶，但高于棉与黏胶纤维。维纶耐日光与耐气候性能与棉相近，耐干热而不耐湿热，在沸水中收缩达10%。维纶染色性能差。
维纶非织造布适合做涂层织物的基底，亦可做油毡底布，还可用于过滤材料、服装衬料、医用卫生材料及土工布等。
（三）无机纤维
1.玻璃纤维 玻璃纤维是以二氧化硅、硼酸、氧化铝等为主要成分的材料，经熔体纺丝而制成的纤维。玻璃纤维根据其含碱量的多少可分为不同类型，但其分子结构都是由四个氧原子和一个硅原子结合，形成四面体的主体结构，其他成分再填入这个主体网络的空隙中。
玻璃纤维的主要性能特征是：纤维线密度为1.2～2.8dtex，表面光滑，断裂强度在12～18cN/tex，断裂伸长率为3%～5%，弹性恢复率为100%；纤维不耐弯曲，质脆，易折断；耐热性好，可耐300℃的高温，难燃；并具有绝热、隔音、耐老化等性能。对化学药品、有机溶剂较稳定，可溶于氟化氢和浓磷酸中，在高温稀碱、常温浓碱溶液中可溶解，吸湿性差，不可染。
玻璃纤维适宜用湿法成网生产非织造材料，也可用化学黏合、针刺加固方法。由于玻璃短纤维的表面光滑、刚度大、易断，玻璃纤维的碎屑会引起皮肤过敏，损害呼吸器官，因此必须在非织造材料加工中注意劳动保护措施。其产品可用于隔热、耐热、过滤材料、蓄电池隔板。超细玻璃纤维直径为1～3μm，经过湿法成网可制成高效过滤材料。玻璃纤维与聚酯、环氧、酚醛等树脂复合，可制成复合材料，用于汽车、飞机、船舶、建筑、地下管道等做防腐蚀的材料等。
2.金属纤维 利用各种金属材料加工成的纤维称为金属纤维。一般金属纤维的原料有铁、铜、镍铬、铝、金、银、锰、镍合金等，在非织造工业中主要有不锈钢纤维和镍纤维。
不锈钢纤维的直径4～25μm，长度为40～80mm，密度为7.8g/cm3。它有一定的柔软性，可带卷曲，耐高温，不燃，有导电及防辐射性能。不锈钢纤维、镍纤维还有较好的抗菌性能。金属纤维的性能具有永久性。将少量金属纤维（一般占纤维总量的0.5%～1%）混入其他纺织纤维中，通过针刺、缝编法加固，可制成具有一定功能的非织造材料，用于如防爆过滤材料、抗静电材料、抗菌非织造材料等。
3.石棉纤维 石棉纤维是将岩石通过离心法成型熔融而制成，用于制造具有良好耐热性及化学稳定性的非织造绝热材料。石棉纤维一般具有不同的长度和线密度，不需预处理，可直接离心成网或用湿法工艺制成非织造材料。
三、再生纤维的利用
（一）棉纺、毛纺、麻纺的各种回花、落纤
棉纺厂的胶辊花、粗纱头、梳棉抄斩花、精梳落棉、短绒，毛纺厂的各种落毛、精梳短毛，麻纺厂的苎麻落麻等，经分类处理后，可用来制作包装用品、呢毡、揩布、填料、吸收性材料、絮垫等。
（二）服装裁剪边角料
服装裁剪边角料经过专门开松机处理即布开花处理后，也可用来生产一些低档产品。
（三）化学纤维废料
用涤纶废丝、废块纺制再生涤纶、粗特短纤维，可用作地毯原料，再与一定比例的正品化学纤维混合，可保持产品一定的特性。