纺粘法非织造布技术的新发展

纺粘法非织造布技术的新发展自21世纪以来，世界上的非织布制造商注重快速、高质量、集约的生产技术纺织粘布生产技术已成为一个高产、高效、高能耗的方向其中，工艺头和高纺织印染设备的快速发展是不可避免的多头纺熔非织造布设备是指有多个纺丝模头的纺熔设备，包括将纺粘和熔喷技术结合在一起的生产线（SM、SMS等）、多层纺粘网复合的生产线（SS、SSS等）以及一些采用多模头纺丝的纺粘网和其它纤网复合的生产设备各种纺织模头的纺织粘度、熔断和喷洒技术1在线复合技术

1.1纺粘和熔喷两种非织造布生产技术有许多共同点和不同点相同点在于都是以聚丙烯为原料，经过螺杆加热熔融挤出，经气流拉伸成纤、热粘合成布;不同点是纺粘法中挤出的熔体用骤冷空气进行冷却，再经过气流拉伸，形成的是连续长丝，铺放在成网帘上，而熔喷法中挤出的熔体在高速热空气下吹成超细的短纤维，高速飞向成网帘上形成纤网因此，以聚丙烯切片为原料，通过加热、熔融、气流拉伸，依次形成纺粘、熔喷、纺粘的“三明治”式纤维网结构，一次性热轧得到最终产品SMS非织造布，也称为一步法或在线复合SMS工艺，它具有流程短、用工省、生产成本低、劳动效率高、产品性能优、用途广泛、技术密集、经济效益好等特点SMS非织造布中的“S”是非织造布生产技术中纺粘法的缩写，则是熔喷法的缩写SMS非织造布实际上是一种上、下两层纺粘布中夹入一层熔喷布的产品由于熔喷法非织造布由超细纤维组成，因此具有优良的过滤性、吸附性及阻菌效果，但本身强力较差难以单独使用，而纺粘法非织造布由连续长丝组成，强力较高，缺点是过滤性、吸附性及阻菌效果较差，它们结合制成的SMS非织造布则兼具两种材料的优点，所用原料均为聚丙烯，又有很好的耐酸、耐碱性，因此在医疗卫生和过滤材料领域得到广泛应用特别是薄型的SMS产品，由于防水透气性好，更是为一次性卫生用品的发展提供了广阔的市场，如卫生巾、卫生护垫、婴儿尿裤、成人失禁裤等领域，近年来的市场增长速度非常迅速还有适用于医疗领域的手术服、手术包巾、杀菌绷带等中等厚度的SMS产品，适用于高效过滤材料的厚型SMS产品等等，市场空间都很大SMS非织造布在经过多种功能性的处理后，可以附加不同的优异特性，更进一步提升了它可观的增长空间图1是SMS设备的布置图，其中铺网机上方两边是纺粘模头，中间是熔喷模头一条线上兼具纺粘、熔喷2种工艺，又有3个模头，是一种多头纺熔非织造布设备最近几年，为了达到高产、高效的目的，又发展了更多模头的在线复合技术，包含了多个M,如SMMS、SMMMS、SSMMMSS等，目前最多的多箱体复合产品可达7层多个熔喷模头的加入，弥补了熔喷产量低、纺粘产量高的不匹配问题，同时由于多层的复合，在提高产量的同时，还改善了产品的质量纺粘法非织造布

1.2SIDS国外对SMS非织造布的认识较早20世纪80年代美国金百利公司为了克服熔喷材料强度低、尺寸稳定性差等缺点，开发出了这种复合材料，因此这种多头纺熔非织造布技术和设备发展也较早根据INDA（非织造布联合会）提供的数据，早在2001年北美地区就有丙纶纺粘生产线27条,生产能力

14.8万t;而SMS生产线就有17条,生产能力

14.5万t,其SMS与丙纶纺粘非织造布产能基本接近又如日本，2008年销售额名列世界第19的Asahi Kasei公司2008年的产能中，SMMS和PP纺粘法非织造布的产能一样，也达到了

1.3万t目前国外著名的非织造布设备生产公司均有纺粘熔喷结合的多箱体复合设备和产品，主要生产商包括Oerlikon Neumag（欧瑞康纽马格）公司、德国Reifenhauser（莱芬豪舍）公司以及意大利Fare（法瑞）公司等日本卷绕机和日本卡森公司的纺粘生产线

1.

2.1Oerlikon Neumag是非织造布行业第一家可以提供所有关键工艺技术的供应商其纺粘生产线的关键设备采用了Oerlikon Barmag（欧瑞康巴马格）的螺杆、Kuester（寇司德）的热轧机、意大利Acelli（亚赛利）的卷绕机和日本Kasen（卡森）公司的熔喷组件这些公司的产品在同类设备中无论是自主知识产权、研发能力、加工制造、产品性能等均处于国际领先水平，享有相当高的声誉目前其纺粘生产线在中国市场上尚未实现销售，但在国外已有多条生产线在正常运转，均为多头纺熔非织造布设备该公司的AST纺粘设备是该公司在收购美国Ason纺粘技术的基础上进一步开发形成的正式产品，该生产线的纺丝速度可达8000m/min,单丝纤度为

0.5~

6.0D,可生产PET、PA、PP纺粘产品，对外供应的成熟生产线超过6条，出口到俄罗斯、意大利等国家尤其是2008年3月，在德国投产了门幅为7m的（纺粘-熔喷-纺粘）三模头配置的SMS生产线，成为目前世界上最大幅宽的纺粘线，在世界上处于领先地位提高纺丝速度

1.

2.2Reifenhauser公司开发的Reicofil IV型设备在冷却、拉伸、铺网等工艺方面得到进一步优化，加大了正压牵伸的力度，使纺丝速度进一步提高纺丙纶时的最高纺丝速度由原来的3500m/min提高至5000m/min;同时，采用多头纺熔技术，产品均匀性好，能耗小，产量高，一条纺粘非织造布生产线的年产量最高达2万t,产布速度也相应提高，最高可达800m/h,最薄可生产（5/2/5）g/m公司的纺粘设备

1.

2.3fare目前发展SMS等纺粘熔喷复合及多模头生产线仍是纺粘技术的主流趋势除了上述两家知名公司外，还有其他许多设备生产商都可提供多模头纺熔非织造布设备，生产SMS等纺粘熔喷复合产品比如Fare公司近年来以其高端的短纤维生产技术为平台，在市场上已有的SMS、SMMS技术的基础上进行了创新，在公司的实验室建有一条完整的纺粘试验线，2008年该公司在俄罗斯投产了一条SMMS生产线据报道，目前Fare公司已能提供6个箱体的多头纺熔非织造布设备Kasen公司多年来在世界上是以喷丝板的设计、加工制造闻名的，其成套的纺粘和熔喷生产线已进入国际市场，实现了产业化虽然中国尚未引进Kasen的纺粘线，但它的纺粘喷丝板、拉伸器和熔喷模头已嫁接在国内的聚酯及SMS生产线上为了满足市场多样化的需求，Kasen公司可以提供SMS、SMMS、SMMMSA和双组分复合纺粘生产线Kasen公司的生产线具有柔性生产的特点，可以在同一条生产线上纺制PP、PET、PA

6、PE、可生物降解等产品，用卡森喷丝组件和拉伸器生产的纤维细度可以达到

0.5D以下步法技术的引进和引进技术，已经实现批量出口

1.3SIDS在中国，20世纪80年代末国家“七五”规划期间，在引进纺粘法工艺和设备的同时，制定了消化、吸收、再创新的丙纶纺粘非织造布设备国产化的课题90年代初期，生产出了第一条完全国产化的生产线经过不断优化，制造技术已相当成熟，不仅满足了国内市场的需要，也为近年来纺粘行业的跨越性发展作出了贡献，而且已经实现了批量出口一步法SMS技术的引进和投产始于1999年底，整整比国外晚了10多年，在设备的国产化方面也没有得到足够的重视因此无论是生产线数量，还是生产能力都远远落后于丙纶纺粘法非织造布领域，在整个纺粘法非织造布产能中的比重相当低，因而具有相当大的发展潜力（表1）O表2是目前国内主要的一步法SMS非织造布生产企业、设备产地及其生产能力统计一步法SMS生产设备的制造具有相当高的技术含量和难度从表2可以看出，中国的一步法SMS非织造布生产线除一条是温州昌隆公司自行研制外，其余均为从德国Reifenhauser意大利STP、美国诺信进口的，这几家也是目前世界上不多的可以提供成套生产线的公司据报道，2008—2009年，还有几条国产SMS非织造布生产线已正式或即将运行，其中包括温州昌隆的

3.2m幅宽的SMMS非织造布生产线和宏大研究院的一条

3.2m幅宽的SMS非织国内进一步开发非织造布生产线

1.

3.1sms造布生产线温州昌隆公司与温州市瓯海轻工机械二厂研制开发了国内第一条一步法SMS非织造布生产线，年产量为2000t,幅宽为L6m,产品克重为14~120g/m纺粘、熔喷生产线的技术特点宏大研究院是国内知名的丙纶纺粘法和熔喷法设备开发制造商，已销售了数十条生产线，部分设备已出口到土耳其、埃及、印度等国家，其SMS系列生产线项目得到国家专项基金支持该生产线结合了宏大研究院纺粘、熔喷生产线的所有技术优点，并通过优化设计，把纺粘、熔喷两种工艺有机结合在一起，使生产线的整体性能达到新的技术高度该SMS生产线中纺粘和熔喷模头之间配置合理，结构紧凑而工艺上互不干涉，每个纺粘或熔喷模头对应的成网机位置下都有单独可调的抽吸风机，保证了高速下纤维网输送平稳，成网均匀熔喷模头的成网距离可调整，也可整体水平移动

3.2m幅宽的生产线产量为6500t/a,最高工艺速度350m/min,克重范围13120g/m〜多纺织模头的多层纺织网的制造技术2纺粘生产线:双多叠加复合技术

2.1s纺粘法非织造布在产品幅宽一定的前提下，受喷丝板、冷却系统以及气流牵伸器效率和能力的局限，单纺丝模头生产线的生产能力有所局限，虽然各个知名非织造布装备开发商都在致力于纺丝能力的研发，但是单个纺丝模头的产能最大也只能为240320kg/（m-h）,虽然〜增加幅宽也能增加产量，但是设备的加工制造成本就要大大增加，导致投资费用的增加，所以除非特殊用途需要，一般纺粘热轧非织造布生产线幅宽很少超过

4.5喂若想在一条生产线上进一步提高产量，唯一可行而且可靠的办法就是采用多个纺丝模头（S）,这不仅可以成倍增加单条生产线的产量，而且由于双（多）S的叠加，还能在很大程度上改善布面均匀性，使布面质量得到提高纺粘生产线采取双（多）模头纺丝的双（多）S叠加复合方式后，单条生产线的年产能才能做到1t这个级别，这样一来，在生产管理人员几乎不增加的前提下，就可以成倍甚至几倍地提高生产线的生产能力；另外，多纺丝模头便于公用工程相互的相对集中使用，这也可以使产品的能耗大大降低图2是双模头纺粘热轧生产线的设备布置图多个纺粘生产线

2.1目前，国外知名的非织造布设备制造商和非织造布生产企业基本都采用多模头纺丝，用于生产单纯的纺粘产品可改善质量及提高产量，这已成为纺粘生产发展的主流Reifenhauser KasenOerlikon NeumagRieter Perfojet（已出售给Andritz集团）、Fare,STP等设备生产商都可提供多个纺丝模头的多层纺粘网复合的生产设备如OerlikonNeumag公司的AST型生产线在纺制PET产品时，最多可提供3组箱体，拉伸速度8000m/min,生产线速度600m/min,喷丝板孔密度8000孔/m;Fare公司的第一条双模头（SS）纺粘生产线于2008年2月在波兰投产，并且还能提供SSS生产线;美国Alex JamesAssociates公司可提供3组箱体、加工3种聚合物的生产线，加工速度可达300m/min;山东俊富非织造材料有限公司从Reifenhauser公司引进的目前世界上最先进的ReicofilW型双头SS纺粘法非织造布生产线，具有2个纺丝箱体，幅宽

4.2m、年产能为

1.6万t、成布速度最高可达720m/min,纤维纤度为1~

1.1D,可生产克重最小为5g/m国内国产化生产设备

2.2ss从目前国内的技术装备来看，尽管近几年取得了一些进展，能够生产SS的生产线，但是在实际产能和布面质量等方面还有待进一步提高从非织造布的生产企业来看，尽管有近400条国产化纺粘生产线在运转，但据统计，2008年全国丙纶纺粘法生产线的平均产能不过2035t/条，和美国8700t/条相比，我国的产能过小到目前为止，尚没有一条国产生产线的生产能力能达到年产1万t以上高产、高速、宽幅的多头纺丝大型非织造布生产线还没有实现国产化目前我国提供SS国产化生产设备的生产商主要有邵阳纺机、郑州纺机、宏大研究院等单位，已在国内得到商业化应用，部分已出口国外邵阳纺机、郑州纺机等企业自行研制成功的双模头丙纶纺粘法非织造布系列生产线，幅宽16004500mm,产品克重范围10150g/m〜〜纺织大品纺织技术的新发展3双组分纺粘生产线

3.1双组分纺粘技术结合了传统的纺粘法和复合纤维生产的特点，正在成为目前纺粘技术的发展方向，在国外也正处在发展阶段最近，许多知名的非织造布设备供应商和非织造布生产企业正越来越多地将双组分纺粘技术与多头纺熔技术相结合，开发出双模头双组分纺粘生产线和双组分复合纺粘/熔喷/纺粘（SMS）生产线及其产品Oerlikon Neumag公司提供的门幅为51n的双模头、皮芯结构（PP/PE）的双组分生产线已出售给意大利的一家非织造布生产企业而Kasen公司则将特有的双组分复合熔喷和双组分复合纺粘结合，形成了皮芯型双组分复合SMS生产线，成为多头纺熔技术中的一大亮点我国双组分纺粘技术与设备的开发才刚起步目前，上海合成纤维研究所和上海太平洋纺织机械成套有限公司合作开发的皮芯型双组分复合纺粘生产线结合了多头纺熔技术，生产线采用的是双模头设计，每只模头配两根螺杆目前，皮芯型双组分复合SMS生产线在国内还处于空白双多模头纺粘法

3.1多头纺熔技术与其他非织造布加工技术的结合包括两种，一种是双（多）模头纺粘法的纤网与不同的非织造布加工技术的结合，如纺粘/纺粘/水刺生产线、纺粘/纺粘/针刺生产线等;另一种是双（多）模头纺粘法纤网与不同的非织造布成网技术的结合，也就是不同的纤网多层复合，比如像SAS（纺粘/气流成网/纺粘）生产线，生产的是一种纺粘和浆粕气流成网的复合产品（有时也称为SPS,P表示浆粕），这种产品手感柔软、吸湿性好，适宜用作揩布目前，这几种生产线Reifenhauser、Oerlikon NeumagFare等设备生产商都有提供，产品在国外均有生产而国内目前这几种生产线的国产化设备很少，尤其是SASSPS还是空白多路纺熔技术

3.2近年来，许多纺粘非织造设备生产商提供的生产设备除使用传统的PP等原料外，一些新原料也在多头纺熔技术中得到应用，如弹性体材料、PLA、PPS等，尤其是在SMS产品中比如Asahi Kasei公司在2009年5月成功开发出了PPS聚合物的SMS产品，其中纺粘的细度为2dtex,熔喷的细度为

0.03dtex,克重为10200g/m〜我国多级纺熔非织造布生产的现状4多头纺熔非织造布技术是纺粘法生产技术朝着高产高效、高质多能方向转变的必然途径，其飞速发展已成为纺粘法发展的一种趋势国外的一些公司已在多头纺熔非织造布技术方面积累了大量经验，在相当多的领域处于垄断状态近年来我国的纺粘装备行业发展受到重视，取得了长足的进步，在多头纺熔技术与设备开发上取得了不小的成果，并成功开发了国产化

3.2m SMMS设备，与国际先进水平相比，差距有所缩小，但单线产能低，设备差别化不够，低水平重复多，专业化生产的集中度不高，这些问题还有待解决要解决这些问题，必须重视以下两个问题纺粘生产线的技术进步1长期以来，我国非织造布设备生产企业在研发方面习惯于模仿，自主研发能力低下，创新不足，缺乏自主知识产权而反观国外的企业，均用自己的专利技术，发展自己的特色生产装备比如Kasen公司将特有的双组分复合熔喷技术与双组分复合纺粘技术相结合，形成了别具一格的SMS生产线;Oerlikon Neumag公司则开发了门幅为7m的三模头配置的SMS生产线，成为目前世界上最大幅宽的纺粘线;Reifenhauser公司开发的ReicofillV型设备也具有自己的特色，纺熔非织造布设备的箱体数最多可达7层，是目前模头数最多的生产线近几年，国内一批纺机行业的“国家队”如中国纺机集团下属的宏大研究院、郑州纺机、邵阳纺机，上海太平洋机电集团等，已经认识到非织造机械制造中蕴藏的巨大商机并进入了该领域由于国家审时度势、增加资金投入，企业瞄准市场需求、不断技术创新，目前研制出的双组分复合纺粘线、

3.2m SMS生产线和纺粘水刺生产线，不仅代表了近年来中国纺粘法设备制造行业的发展成果和水平，而且都具有自主知识产权纺粘法装备制造行业发展的所有要求2从目前国外的知名设备供应商来看，他们往往掌握纺粘法的一种或多种核心技术，自己生产部分关键设备，而绝大部分设备通过社会采购，螺杆、轧机、卷绕机、组件等专业产品都有各自的制造商这些专业产品的制造商关注行业发展方向，满足用户要求，对产品不断创新，提高品质，做出特色，树立了品牌这些专业化生产的公司与工程公司之间形成了强强联合，提高了生产线的质量和形象今后，我国纺粘法装备制造行业水平的提高，也应当实行资源的优化配置和专业产品的专业化生产多头纺熔非织造布生产技术在我国的发展才刚刚起步，与发达国家相比还有不小差距，期望不久的将来，我国的多头纺熔非织造布生产线能够不再依赖进口，纺粘设备和产品的整体水平能有更大的提升。