日本帝人纤维株式会社开发V-Lap^TM非织造布

1、日本帝人纤维株式会社开发V-LapTM非织造布2010年第5期产业用纺织品译文日本帝人纤维株式会社开发VLapTM非织造布寿光培译现在以聚酯纤维为主体的膨体非织造布在床上用品以及汽车,建筑等行业中被大量使用并受到好评,而作为以聚酯纤维制造和销售为主的帝人纤维株式会社短纤维事业部也在积极开发产品,自2007年11月以来在非织造布领域推进了世界首批V.Lap(垂直铺网)设备的投入.本文介绍了用VLap设备所制造的非织造布产品的特点及其代表性的用途.1VLap非织造布的特征非织造布可根据其相应的使用目的选择原料,制造方法和加工方法等,用途十分广泛.其中床垫芯用的非织造布,以往是用低熔点纤维和普通纤维

2、混合,利用梳棉机,铺网机等设备将其制成一定厚度的纤网,然后用热风烘房将低熔点纤维熔融,使纤维问产生黏合,从而制得短纤维非织造布;而现在VLap非织造布是将各种纤维混合后,利用VLap设备可以将纤维纵向均一排列,这就是附有新型特征的垂直铺网非织造布.以往的短纤维非织造布与VLap非织造布的最大的差别是在非织造布的断面方向上纤维的排列方向不同.用显微镜观察非织造布的断面,可以看到以往的短纤维非织造布的纤维是平行排列的,而垂直铺网非织造布的纤维是纵向排列的.VLap非织造布的结构使其具有弹性高,轻量化,透气性强和因容易局部变形而易于立体成型的特点.以聚酯纤维为主体的产品可以再生利用,符合环保理念,再

3、加上在制造过程中不使用黏合剂,在工作环境方面也有其优越性.2与功能性纤维组合开发新产品VLap非织造布不仅可以和各种功能性纤维组合,还可以和薄膜等材料复合,因此可期望开发更多用途的产品.近年来考虑到环境问题,用纤维弹性材料来代替聚氨酯泡沫塑料的想法变得可行了.帝人纤维株式会社开发的用作纤维缓冲材料的高性能纤维构造体"ELK",已经使用合成橡胶黏合剂纤维."ELK"因具有高弹性,轻量化,易再生利用等性能而深受好评,可用在电车的坐垫和床垫等产品中.如果V.Lap非织造布和"ELK"用黏合剂纤维能被组合使用,则会有更高品质的纤维弹性材料诞生

4、.作为纤维弹性材料的VLap非织造布和以往的纤维缓冲材料不同处在于其纤维呈纵向排列的结构,与平铺网纤维相比受弯曲刚性的影响很大.材料的硬度,耐久性是由使用纤维的弯曲刚性,膨体性和纤维混合比率来决定的.VLap非织造布负荷曲线的初期变化与聚氨酯泡沫塑料相近.由于VLap非织造布的结构特点,使弹性膨体纤维材料的生产成为可能.如果经过调整,制得密度比聚氨酯泡沫塑料小20%30%,而仍可保持同等硬度的纤维缓冲材料也是可能的.纤维纵向排列的特点致使材料负重的地方可以选择性地变形,因而用V.Lap非织造布制成的坐垫比用以往平铺网非织造布制成的坐垫的耐压分布更让人感觉舒适.负重位置选择性变形的特点也使其成型

5、加工变得更为容易.V-Lap非织造布有和以往的弹性纤维材料相同的纤维交叉和黏合结构,所以与具有连续性空气层的聚氨酯泡沫塑料相比有很强的透气性.对用VLap非织造布和聚氨酯泡沫塑料两种材料制成的床垫进行对比测试,测试睡眠开始时和5min后人体背部的温湿度,明显地显示出聚氨酯泡沫塑料床垫有闷热感,而VL印非织造布床垫更为舒适,(下转第42页).43.译文产业用纺织品总第236期发的用无机溶胶溶液经静电纺丝法制得的二氧化硅玻璃纤维.四乙氧基甲硅烷醇溶液在水和酸的催化下发生水解反应,高黏度的硅溶胶经静电纺丝,800%以上烧制,制得静电纺丝二氧化硅玻璃纤维非织造布.图10是该非织造布和市售的熔融法硅石绒

6、的SEM照片.可以看到,静电纺丝非织造布由纤维直径均匀性高的长丝构成,纤维平均直径在本实例中约为800nm;与市售样品相比,静电纺丝非织造布的纤维直径均匀.在本实例的静电纺丝中,确认无粒状生成物和未成纤维的纺锭状颗粒.根据x射线衍射图二氧化硅纤维属于非晶态.静电纺丝非织造布市售品图10静电纺丝二氧化硅非织造布与市售样品的ESM照片由元素分析可知,烧制后的二氧化硅纤维中的金属杂质含量比熔融法制得的二氧化硅纤维中少,纯度更高.纤维的纯度随原料纯度的提高而提高.二氧化硅纤维具有耐热性,高纯度,低热膨胀性和耐热冲击性等性能,可用作增强材料用的填充材料,或用作印刷基板材料,用于大气分析等有高纯度分析要求

7、的过滤材料.图11显示了纤维状集合的二氧化硅纳米纤维经水流络合处理,络合成非织造布,可适用于绝热材料等;经粉碎加工后制成长径比大的须晶状粉体,可用作纤维增强塑料的填充剂./m冒二氧化硅纤维粉体图11二氧化硅纤维及其制品对以制造光纤为目标的溶胶一凝胶的二氧化硅纤维制造法过去已有研究,但由于残余的羟基使产品的光学性能降低,至今未能实际应用.现在该制造法与静电纺丝法组合可制成纳米纤维.面向新用途,可期望溶胶一凝胶法作为纤维制造方法之一而得以发展.5结语静电纺丝非织造布比干法或湿法非织造布均匀性高且表面积大.保持非织造布的均匀性和提高其生产效率是需立项的一个研究课题.静电纺丝法不仅可制造高性能过滤器,而且可用于制造再生医疗和电子装置等.静电纺丝法的进一步发展有望使非织造布应用至迄今尚未想到的领域,这是纤维开发者所梦想的.资料来源:日本纤维学会志,2008(2):611.(上接第43页)没有闷热感.这个结果也显示了VLap非织造布的高透气性.3用途开发和发展方向由于作为弹性材料用的VLap非织造布具有众多优点,目前已使用在床垫,垫被芯和泳装胸罩内衬等方面.一42一V.Lap非织造布的轻量化特点使其能应用于航空器,