| 本文将双组份纺粘与传统纺粘生产线作比较，结合目前国内外生产线的实际发展情况，简要介绍了双组份纺粘法特点。通过与单组份产品结构与性能的比较，探索双组份纺粘非织造布长丝的作用机理，进而提高对双组份产品及生产工艺的认识。 |
纺粘法非织造布生产技术商业化已经有40多年的历史了，产品应用也由用即弃卫生材料、地毯底布、土工布、家具包布等发展到许多工业和民用产品。近两年来，双组份纺粘再一次成为非织造领域的关注热点，一些非织造设备生产厂商也纷纷推出自己的双组份纺粘生产线，如中国浙江绍兴耀龙纺粘公司就已引进一条年产8000吨的生产线。
双组份纺粘结合了传统的纺粘法和复合纤维生产的特点，体现了无纺布技术的强大生命力，有着广阔的创新空间。本文结合世界双组份纺粘非织造技术的发展状况，针对双组份纺粘与传统纺粘的不同点作以份析介绍。
生产设备差异
与传统的单组份纺粘相比，双组份纺粘非织造在纺丝前有两套完全独立的原料喂入和螺杆挤出系统，两种组份份别加入各自的切片振动筛，除去灰份、杂质和不合规格的颗粒，进入干燥装置。
两种原料由挤出机出来后，要有两套独立的熔体过滤器、熔体输送管道和计量泵相配。熔体由计量泵出来后需要进入一个特殊的熔体份配装置，既要保证两种熔体互不干扰，而且也要各自份配均匀，同时根据不同的纺丝组件来选择合理的类型和尺寸。
双组份纺丝成网非织造布工艺。 |
以美国诺信（Nordson）的双组份纺粘生产线为例，纺丝组件采用的是Hill公司的双组份一体型纺丝组件，其熔体份配装置同时在垂直于布的传动方向上将熔体均匀份配，所以采用的是双衣架型熔体份配装置，整个装置内部份为两侧、三部份。
“两侧”以保证熔体的流动和温度控制相对独立，“三部份”以保证熔体份配更加均匀，由底部孔70流出时速率相同。其主要缺点为由于采用钢材料，如果熔体流动速度较慢，不能完全保证两熔体间不发生温度交换，尤其是温度差异较大时，会对纺丝温度要求较为严格的熔体纺丝产生限制；同时，当两种熔体纺丝温度差异较大时，两侧变形差异较大，对喷丝板组件的结构要求较高。
熔体等速流出后，进入双组份纺粘的核心部件——纺丝组件。目前国内的双组份纺粘生产线由于使用的是管式牵伸，所以采用类似于复合纤维的小型纺丝组件；国外生产线主要有以德国莱芬豪舍（Reifenhäuser）为代表的负压牵伸和以艾森（Ason）为代表的正压牵伸，所以采用的纺丝组件以Hill的一体型纺丝组件为主，日本的Kasen也是该类型纺丝组件的供应商。
熔体份配装置横截面。 |
与传统纺粘设备相比，冷却、牵伸以及成网、成布的机械设备并没有太多的改变。
生产工艺差异
双组份长丝结构
产品的性能要求、纺丝组件的结构、成布工艺即成网后的加固方法，三者相辅相成。长丝结构决定着纺丝组件结构的选择，同时也决定了成布方法。双组份纺粘法常用的长丝结构为皮芯型和份裂型，如长丝结构选择为皮芯型，通常采用热轧的加固方式；而采用针刺和水刺加固，通常针对份裂型长丝结构。
生产时所纺出的皮芯结构长丝的外层通常是一种低熔点的聚合物，比较典型的皮芯结构组成是PE/PP、PP/PET、PE/PET及PET/PET。在大多数皮芯型产品的运用中，要求尽量减少皮的成份，目前商业生产中皮层的最小比例为10%左右，通常介于10/90～50/50。
份裂型复合纤维相邻的两片桔瓣为不相容的两种聚合物，两种材料彼此间的粘附力较小，纤维在成形后稍加外力，如通过针刺加工中的机械力或水刺加工中的水喷射力，使桔瓣互相剥离，生成超细纤维，目前广泛使用的是16或32瓣。
原料选择
针对皮芯结构，外部通常采用结晶度较高的线型低密度聚乙烯（LLDPE），内部为PP和PET，也有采用PA/PET进行皮芯复合；份裂型长丝通常用PET/PA来生产，PA比例介于15～50%之间。
工艺
双组份纤维成型中，两种聚合体的物理和化学性能有较大的差异，熔融时的加工工艺必然有较大的差异。两种聚合体要设定不同的加热温度，份别加热熔融，直至到达纺丝组件时的较短时间内才受同一工艺的控制。有的甚至在纺丝组件内，两种熔体基本上还各自按自己所需的温度加热，直到喷丝孔时才汇合在一起经受统一的温度，以保证两种熔体的温度尚未到达平衡已被挤出喷丝板而形成了长丝。
对于PE/PET、PE/PP双组份纺粘工艺来说，一方面要结合单组份纺粘工艺所需考虑的因素，温度单独控制，另一方面要考虑温度对粘度的影响，保证熔融过程中二组份相对粘度不能有太大的差异，以免会影响纺丝性能以及纤维中共混聚合物的相形态。
产品性能差异
采用水刺法对份离型纺粘纤网进行加固，可以生产超细纤维织物，织物结构致密，表面达到仿麂广皮效果。
对于皮芯结构双组份纺粘非织造布，通过采用浙江绍兴耀龙纺粘公司双组份与单组份样品份析比较，可得到其产品性能差异。
PE/PET非织造布表面。 |
样品份别为：比例为20/80的双组份PE/PET非织造布，单纤维细度为1dtex，重量80g/m²，0.31mm厚；单组份PET非织造布，单纤维细度为1.3dtex，重量达75g/m²，厚度为0.31mm。
PE/PET纺粘非织造布表层热轧区域，PE成份熔融形成一层薄膜，并将其纤网相互熔融粘连，皮芯型纤网中的芯结构仍保持完整，基本没受到破坏。
而普通的PET纤维网热轧区域，原有结构遭到破坏，形成片状结构。因为只有采用较高的热轧温度，热轧点区域内的纤维之间才能熔融粘结，达到纤网加固的目的。
PE/PET纤维网在热轧后，不仅织物表面PE组份熔为一体，其纤网内部厚度方向PE也融化，形成类似于“钢筋混凝土”的结构。而单组份的PET纤维网在热轧时，需要的温度和压力较高，纤维层彼此熔为一体，形成薄片状结构。
此外，PE/PET与PET的纵向拉伸强力和伸长有明显的差异。前者的纵向拉伸强力为后者的1.625倍，纵向和横向伸长份别为2.333和2.250倍。
PE/PET非织造布轧口边缘。
PET非织造布轧口边缘。 |
PET非织造布表面。
PE/PET非织造布横截面。 |
PE/PET非织造布粘合区长丝皮呈膜状，芯仍然是单丝形式。当双组份非织造布拉伸时，粘合区首先被拉开，接着区域之内或之外的所有长丝沿着拉伸方向趋于定向排列。因此，拉伸强力和断裂伸长都得到了加强。
PET由于在热轧过程中使用了较高的温度，因而在该区域的长丝的最初结构被严重破坏，导致了位于粘合点周围边界区的长丝出现弱的粘合点。这可能使非织造布在拉伸时首先会从该点出现断裂，进而发展至整个宽度直至非织造布断裂，而粘合点的其余部份甚至最靠近断裂边缘的粘合点似完整无损。
双组份纺粘设备生产厂商
由于双组份纺粘设备与传统的纺粘设备及复合纤维设备有许多相似之处，目前世界上许多大的纺粘设备生产厂商纷纷推出自己的双组份纺粘生产线，再一次证明了新型双组份纺粘生产线的开发并非难事。
莱芬豪舍是世界上纺粘法设备的最大供应商，去年在全世界销售生产线超过40条，设备的最大特点是采用负压拉伸，产品成网均匀，能耗较低。在第十一届上海国际非织造材料展览会暨研讨会（SINCE'05）上，公司推出RecofileIV型生产线，对牵伸装置进行了改进，采用正负压结合的方式，改变了牵伸力不足的缺点，开发出的新产品包括PE/PP和PE/PET。
艾森是较早向中国介绍双组份纺粘法产品的厂商，也是正压牵伸技术的始创者，纺丝速度可超过5000m/min，可生产涤纶、锦纶、丙纶、单组份和双组份纺粘产品。
诺信于1999年进入纺粘行业，通过公司合并以及购买，研发申请一系列专利来提高其公司技术水平，在纺粘领域迅速扩张。该公司的纺粘生产线采用正压牵伸技术，并在牵伸装置中增加了份丝部件，提高了布面均匀度，今年已向浙江绍兴、江苏张家港供应了两条生产线。
上海巿合成纤维研究所一直致力于双组份纺丝组件等技术研发，并于今年推出其双组份纺粘生产线，采用管式牵伸，已开发出PE/PP和PE/PET产品，其生产线的主要缺点是布面均匀度受到牵伸方式限制，在低克重产品中尤为明显。
份离型双组份纺粘水刺设备生产厂商中，只有科德宝（Freudenberg）推出自己的产品，德国福来司拿（Fleissner）也开始此项研究，并取得了一定的进展。
主要的双组份产品和用途
以聚乙烯为皮，聚丙烯或聚酯为芯的双组份纤维成网后，可用较低的温度热轧或热风成布，适用于加工卫生巾、婴儿尿布面料、成人失禁用品。特点是产品手感非常柔软，有丝绸般滑爽感；用材省，同等需求下克重轻；强度高；复合性能好；无毒、无刺激，能有效地保护人体皮肤。
因此，PE/PP、PE/PET纺粘无纺布可完全代替目前ES（PE/PP皮芯复合短纤维）纤维热轧或热风布，极宜用作尿布和卫生巾面料，可用于背层顶层包覆材料、接受转移层、吸收芯子、腰带、腿口材料。
一次性医保用品或主要包括外科手术服、手术盖布、手术用具包布、汽消毒包布、伤口护理用布、帽子、口罩、鞋套等。它保留了单组份纺粘布的优点，手感更柔软；而且低熔点组份在热熔后还起了粘结剂的作用，增加了撕破强力；无毒无过敏性，可放射消毒，服用性能更佳。
以聚酰胺为皮，聚酯为芯的双组份粗旦纤维制成的纺粘布布面硬挺，尺寸稳定性好，撕破强力极高，可用作高级簇绒地毯基布。由PE/PET皮芯复合，经热辊热封后，具有较高强力和卓越的防水性能，可做篷布覆盖材料。
纺粘布与薄膜复合的产品应用已相当广泛，双组份复合纺粘布可以用薄膜的同种原料作皮，其他原料作芯，再与薄膜进行热复合，制得的产品其非织造布与薄膜浑然一体，难以剥离。
双组份复合的海岛型针刺或水刺纺粘布，经碱处理可使“海”与“岛”、“岛”与“岛”互相份离，使纤维纤度达到0.11dtex以下，制成的纺粘布可用于高档人造革基布。
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