熱風(fēng)無紡布原理

熱風(fēng)粘合是指在烘燥設(shè)備上利用熱風(fēng)穿透纖網(wǎng)使之受熱熔融而產(chǎn)生粘合的生產(chǎn)方式，如圖1所示。采用的加熱方式不同，制的的產(chǎn)品性能和風(fēng)格也各異。一般熱風(fēng)粘合制的的產(chǎn)品具有蓬松、柔軟、彈性好、保暖性強(qiáng)等特點(diǎn)，但強(qiáng)度偏低，易于變形。熱風(fēng)粘合生產(chǎn)中大多要再纖網(wǎng)中混入一定比例的低熔點(diǎn)粘結(jié)纖維或采用雙組分纖維，或是撒粉裝置在纖網(wǎng)進(jìn)入烘房前施加一定量的粘合粉末。粉末熔點(diǎn)較纖維熔點(diǎn)低，受熱后很快熔融，使纖維之間產(chǎn)生粘合。圖2所示為單層雙簾式烘房的熱風(fēng)粘合生產(chǎn)線示意圖。熱風(fēng)粘合的加熱溫度一般要低于主體纖維的熔點(diǎn)。因此，在纖維的選擇上，要考慮主體纖維和粘結(jié)纖維熱性能的匹配，盡可能讓粘結(jié)纖維的熔點(diǎn)與主體纖維熔點(diǎn)間的差距大些，以盡可能降低主體纖維的熱收縮率，保持纖維原有的性能。粘結(jié)纖維的強(qiáng)度較正常纖維低，因此，加入的量不宜過大，一般控制在15%~50%。雙組分纖維由于其熱收縮率小，因此十分適合單獨(dú)使用或作為粘結(jié)纖維用于熱風(fēng)粘合非織造布的生產(chǎn)，形成有良好效果的點(diǎn)粘結(jié)結(jié)構(gòu)，此法生產(chǎn)的產(chǎn)品強(qiáng)力較高，手感也柔軟。

ES纖維是一種最理想的熱粘纖維，它主要用于非織造布熱粘法加工。當(dāng)梳理后的纖維網(wǎng)通過熱軋式或熱風(fēng)貫通式進(jìn)行熱粘合時(shí)，低熔點(diǎn)組分在纖維的交叉點(diǎn)上形成熔融粘著，而冷卻后，非交叉點(diǎn)的纖維仍保持原來的狀態(tài)，這是一種“點(diǎn)狀粘合”而不是“區(qū)粘合”的形式，因而產(chǎn)品具有蓬松性、柔軟性、高強(qiáng)度、吸油、吸血等特點(diǎn)。近年來，熱粘合法應(yīng)用之所以發(fā)展迅速，完全有賴于這些新型的合成纖維材料。

ES纖維與PP纖維混合后進(jìn)行熱粘合或針刺處理，使ES纖維相互交聯(lián)并粘合，這種方法具有不需使用粘合劑和襯底布的優(yōu)點(diǎn)。

熱風(fēng)無紡布基本要求

在熱風(fēng)粘合中，空氣是熱載體，隨著空氣穿透纖網(wǎng)，將熱量傳遞給纖維。因此，首先要保證熱風(fēng)在循環(huán)流動(dòng)過程中，不被破壞纖網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。纖網(wǎng)在進(jìn)入烘房的初始階段，纖維之間只是依靠抱合力而結(jié)合，熱氣流的導(dǎo)入方式和速度如果不合適，就會(huì)破壞纖網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。其次，必須保證纖網(wǎng)受熱均勻，以使纖網(wǎng)加固后的各項(xiàng)性能均一、穩(wěn)定。各處的溫度偏差應(yīng)控制在±1.5℃范圍內(nèi)。第三，烘房溫度應(yīng)能滿足工藝要求。普通的烘干設(shè)備主要用于干燥水分，其加熱的溫度一般較低，不適合于熱風(fēng)粘合生產(chǎn)。烘房溫度應(yīng)能達(dá)到所用粘結(jié)纖維的熔點(diǎn)溫度，一般需要在140~220℃。另外，必須保證纖網(wǎng)能夠有足夠的受熱時(shí)間，以獲得良好的粘合效果，即烘房需有足夠的長度。

熱風(fēng)無紡布分類與特點(diǎn)

按纖網(wǎng)在烘房設(shè)備內(nèi)運(yùn)行的方式，可將其分為圓網(wǎng)滾筒式和平網(wǎng)式兩類。

圖3所示是一種圓網(wǎng)滾筒式烘燥機(jī)。當(dāng)采用單個(gè)滾筒時(shí)，纖網(wǎng)對滾筒的包圍角可達(dá)300°。軸流風(fēng)機(jī)以滾筒側(cè)面抽風(fēng)，形成循環(huán)氣流，氣流經(jīng)過熱交換器時(shí)進(jìn)行加熱。這種設(shè)備占地面積小，加熱速度快，纖網(wǎng)貼附在滾筒上，不易產(chǎn)生變形等問題。圓網(wǎng)滾筒也有采用兩個(gè)或更多的，可垂直排列，也可水平排列。不論滾筒排列采用何種形式都可使熱風(fēng)交替地穿過纖網(wǎng)的兩面，加熱效果較理想。改變滾筒直徑，可增大其加熱能力，一般滾筒直徑在1000~3500mm，最大工作寬度可達(dá)6500mm。每只滾筒都可以單獨(dú)調(diào)速，以適應(yīng)不同規(guī)格的非織造布。因?yàn)闈L筒溫度會(huì)影響到產(chǎn)品的熱收縮率，為保證在整個(gè)工作寬度上溫度均勻，必須采取一定的措施。目前工作寬度為2200mm、工作溫度為250℃的滾筒，溫度差可控制在±1.5℃。有時(shí)為了紡織纖網(wǎng)變形，在園網(wǎng)滾筒上附加一層壓網(wǎng)簾，纖網(wǎng)由壓網(wǎng)簾和滾筒夾持運(yùn)行。

圖4所示為單層平網(wǎng)烘燥機(jī)示意圖。這種設(shè)備可根據(jù)需要將整個(gè)工作長度分為幾個(gè)不同的溫度區(qū)域，以滿足工藝上的要求，比較適合厚型纖網(wǎng)的熱風(fēng)粘合，但設(shè)備占地面積大。也有采用雙層或多層平網(wǎng)式烘房。多層平網(wǎng)式烘房的特點(diǎn)是節(jié)省占地面積，在保持一定的生產(chǎn)速度時(shí)，能增加纖網(wǎng)受熱時(shí)間，從而保證粘結(jié)材料充分熔融，形成良好的粘合。多層平網(wǎng)式一般用于厚型的軟棉貨硬棉襯墊材料的生產(chǎn)。此外，紅外線輻射烘燥機(jī)已廣泛應(yīng)用于非織造布生產(chǎn)和熱定形，其特點(diǎn)是加熱速度快，熱損失小，加熱溫度高達(dá)500~1800℃?？刂评w網(wǎng)的加熱溫度，可通過改變輻射器與纖網(wǎng)的距離或纖網(wǎng)運(yùn)行速度的方法實(shí)現(xiàn)。這種設(shè)備特別適合于厚重、高密產(chǎn)品的生產(chǎn)，它可使非織造布的內(nèi)部得到較好的加熱。

熱風(fēng)無紡布選型因素

a.加熱時(shí)纖網(wǎng)的定量、縱向強(qiáng)力、體積密度和透氣性。

b.最終產(chǎn)品要達(dá)到的體積密度、柔軟性。

c.連續(xù)生產(chǎn)時(shí)所需達(dá)到的生產(chǎn)速度等。

由熱塑性合成纖維構(gòu)成的纖網(wǎng)都可以采用熱粘合加固，如目前非織造布生產(chǎn)中常用的滌綸、錦綸、丙綸等。由于棉、毛、麻、粘膠等纖維不具有熱塑性，所以這類纖維單獨(dú)組成的纖網(wǎng)不能用熱粘合加固。但在熱塑性纖網(wǎng)中可加入少量的棉、毛等纖維，可以改善非織造布的某些性能，但一般不宜超過50%。例如棉/滌以30/70混合比制成的熱軋粘合非織造布，可明顯改善吸濕性、手感和柔軟性，非常適合與做醫(yī)療衛(wèi)生用品。棉纖維含量增加，非織造布的強(qiáng)力會(huì)下降。當(dāng)然，對于完全由非熱塑性纖維組成的纖網(wǎng)，也可以考慮采用撒粉熱粘合法加固。

熱軋粘合法一般適合于纖網(wǎng)定量在20~200g/m2范圍內(nèi)，最適宜纖網(wǎng)定量在20~80g/m2之間的薄型產(chǎn)品，纖網(wǎng)太厚，中間層粘合效果差，易產(chǎn)生分層現(xiàn)象。

熱風(fēng)粘合適合于16~2500g/m2定量的產(chǎn)品。近年來薄型熱風(fēng)粘合非織造布發(fā)展迅速，定量一般在16~100g/m2。

此外，熱粘合也常用與復(fù)合非織造布的生產(chǎn)（如熔融層壓非織造布），或作為其他加固方法的補(bǔ)充手段。例如在纖網(wǎng)中混入少量低熔點(diǎn)纖維，針刺加固后再經(jīng)熱風(fēng)粘合，可明顯提高針刺產(chǎn)品的強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性。

概述三種生產(chǎn)流程

一步法：開包混合開松→振動(dòng)定量給棉→雙錫林雙道夫→寬幅高速梳理成網(wǎng)→熱風(fēng)烘箱→自動(dòng)成卷→分切

二步法：開松混棉→給棉機(jī)→預(yù)梳理機(jī)→鋪網(wǎng)機(jī)→主梳理機(jī)→熱風(fēng)烘箱→成卷機(jī)→分切機(jī)

熱粘合非織造布可以通過不同的加熱方式來實(shí)現(xiàn)。粘合方式和工藝、纖維種類及梳理工藝和纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)最終都將影響到非織造布的性能和外觀。

對于含低熔點(diǎn)纖維或雙組分纖維的纖網(wǎng)，可以采用熱軋粘合，也可以采用熱風(fēng)粘合。對于普通熱塑性纖維及其與非熱塑性纖維混合的纖網(wǎng)，可采用熱軋粘合。在成網(wǎng)工藝相同的情況下，熱粘合工藝對非織造的性能有重要影響，并決定著產(chǎn)品的用途。

影響熱風(fēng)粘合非織造布性能的主要因素：

在熱風(fēng)粘合過程中，熱的載體是熱空氣，隨著熱空氣穿透纖網(wǎng)，將熱量傳遞給纖維，使其熔融而產(chǎn)生粘合。因此，熱風(fēng)的溫度、壓力、纖維加熱時(shí)間及冷卻速率將直接影響產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。

隨著熱風(fēng)溫度的升高，產(chǎn)品的縱橫向強(qiáng)力都隨之提高，但產(chǎn)品的柔軟性下降，手感也隨之變硬。表1為生產(chǎn)16g/m產(chǎn)品時(shí)，強(qiáng)力、柔軟性隨溫度的變化情況。

熱風(fēng)壓力是影響熱風(fēng)粘合產(chǎn)品的一項(xiàng)重要參數(shù)。一般隨著纖網(wǎng)定量和厚度的增加，壓力應(yīng)相應(yīng)地提高，以使熱風(fēng)順利地通過纖網(wǎng)，但在纖網(wǎng)未產(chǎn)生粘合前，壓力過高會(huì)破壞其原有結(jié)構(gòu)，造成纖網(wǎng)不勻。纖網(wǎng)受熱時(shí)間取決于生產(chǎn)速度。為保證纖維充分熔融，必須有足夠的受熱時(shí)間。在生產(chǎn)中，改變生產(chǎn)速度時(shí)，必須相應(yīng)提高熱風(fēng)溫度及風(fēng)壓，以保證產(chǎn)品的穩(wěn)定。

熱風(fēng)粘合產(chǎn)品具有蓬松度高、彈性好、手感柔軟、保暖性強(qiáng)、透氣透水性好等特點(diǎn)，但其強(qiáng)度較低，易于變形。隨著市場的發(fā)展，熱風(fēng)粘合產(chǎn)品以其獨(dú)特的風(fēng)格被廣泛應(yīng)用于用即棄產(chǎn)品的制造，如嬰兒尿布、成人失禁墊、婦女衛(wèi)生用品的面料以及餐巾、浴巾、一次性桌布等；厚型產(chǎn)品用于制作防寒服、被褥、嬰兒睡袋、床墊、沙發(fā)墊等。高密度的熱熔粘合產(chǎn)品，可用于制作過濾材料、隔音材料、減震材料等。