| 本文將雙組份紡粘與傳統紡粘生產線作比較，結合目前國內外生產線的實際發展情況，簡要介紹了雙組份紡粘法特點。通過與單組份產品結構與性能的比較，探索雙組份紡粘非織造布長絲的作用機理，進而提高對雙組份產品及生產工藝的認識。 |
紡粘法非織造布生產技術商業化已經有40多年的歷史了，產品應用也由用即棄衛生材料、地毯底布、土工布、家具包布等發展到許多工業和民用產品。近兩年來，雙組份紡粘再一次成為非織造領域的關注熱點，一些非織造設備生產廠商也紛紛推出自己的雙組份紡粘生產線，如中國浙江紹興耀龍紡粘公司就已引進一條年產8000噸的生產線。
雙組份紡粘結合了傳統的紡粘法和複合纖維生產的特點，體現了無紡布技術的強大生命力，有著廣闊的創新空間。本文結合世界雙組份紡粘非織造技術的發展狀況，針對雙組份紡粘與傳統紡粘的不同點作以分析介紹。
生產設備差異
與傳統的單組份紡粘相比，雙組份紡粘非織造在紡絲前有兩套完全獨立的原料喂入和螺桿擠出系統，兩種組份分別加入各自的切片振動篩，除去灰份、雜質和不合規格的顆粒，進入乾燥裝置。
兩種原料由擠出機出來後，要有兩套獨立的熔體過濾器、熔體輸送管道和計量泵相配。熔體由計量泵出來後需要進入一個特殊的熔體分配裝置，既要保證兩種熔體互不干擾，而且也要各自分配均勻，同時根據不同的紡絲組件來選擇合理的類型和尺寸。
雙組份紡絲成網非織造布工藝。 |
以美國諾信（Nordson）的雙組份紡粘生產線為例，紡絲組件採用的是Hill公司的雙組份一體型紡絲組件，其熔體分配裝置同時在垂直於布的傳動方向上將熔體均勻分配，所以採用的是雙衣架型熔體分配裝置，整個裝置內部分為兩側、三部份。
“兩側”以保證熔體的流動和溫度控制相對獨立，“三部份”以保證熔體分配更加均勻，由底部孔70流出時速率相同。其主要缺點為由於採用鋼材料，如果熔體流動速度較慢，不能完全保證兩熔體間不發生溫度交換，尤其是溫度差異較大時，會對紡絲溫度要求較為嚴格的熔體紡絲產生限制；同時，當兩種熔體紡絲溫度差異較大時，兩側變形差異較大，對噴絲板組件的結構要求較高。
熔體等速流出後，進入雙組份紡粘的核心部件——紡絲組件。目前國內的雙組份紡粘生產線由於使用的是管式牽伸，所以採用類似於複合纖維的小型紡絲組件；國外生產線主要有以德國萊芬豪舍（Reifenhäuser）為代表的負壓牽伸和以艾森（Ason）為代表的正壓牽伸，所以採用的紡絲組件以Hill的一體型紡絲組件為主，日本的Kasen也是該類型紡絲組件的供應商。
熔體分配裝置橫截面。 |
與傳統紡粘設備相比，冷卻、牽伸以及成網、成布的機械設備並沒有太多的改變。
生產工藝差異
雙組份長絲結構
產品的性能要求、紡絲組件的結構、成布工藝即成網後的加固方法，三者相輔相成。長絲結構決定著紡絲組件結構的選擇，同時也決定了成布方法。雙組份紡粘法常用的長絲結構為皮芯型和分裂型，如長絲結構選擇為皮芯型，通常採用熱軋的加固方式；而採用針刺和水刺加固，通常針對分裂型長絲結構。
生產時所紡出的皮芯結構長絲的外層通常是一種低熔點的聚合物，比較典型的皮芯結構組成是PE/PP、PP/PET、PE/PET及PET/PET。在大多數皮芯型產品的運用中，要求盡量減少皮的成份，目前商業生產中皮層的最小比例為10%左右，通常介於10/90～50/50。
分裂型複合纖維相鄰的兩片桔瓣為不相容的兩種聚合物，兩種材料彼此間的粘附力較小，纖維在成形後稍加外力，如通過針刺加工中的機械力或水刺加工中的水噴射力，使桔瓣互相剝離，生成超細纖維，目前廣泛使用的是16或32瓣。
原料選擇
針對皮芯結構，外部通常採用結晶度較高的線型低密度聚乙烯（LLDPE），內部為PP和PET，也有採用PA/PET進行皮芯複合；分裂型長絲通常用PET/PA來生產，PA比例介於15～50%之間。
工藝
雙組份纖維成型中，兩種聚合體的物理和化學性能有較大的差異，熔融時的加工工藝必然有較大的差異。兩種聚合體要設定不同的加熱溫度，分別加熱熔融，直至到達紡絲組件時的較短時間內才受同一工藝的控制。有的甚至在紡絲組件內，兩種熔體基本上還各自按自己所需的溫度加熱，直到噴絲孔時才匯合在一起經受統一的溫度，以保證兩種熔體的溫度尚未到達平衡已被擠出噴絲板而形成了長絲。
對於PE/PET、PE/PP雙組份紡粘工藝來說，一方面要結合單組份紡粘工藝所需考慮的因素，溫度單獨控制，另一方面要考慮溫度對粘度的影響，保證熔融過程中二組份相對粘度不能有太大的差異，以免會影響紡絲性能以及纖維中共混聚合物的相形態。
產品性能差異
採用水刺法對分離型紡粘纖網進行加固，可以生產超細纖維織物，織物結構致密，表面達到仿麂廣皮效果。
對於皮芯結構雙組份紡粘非織造布，通過採用浙江紹興耀龍紡粘公司雙組份與單組份樣品分析比較，可得到其產品性能差異。
PE/PET非織造布表面。 |
樣品分別為：比例為20/80的雙組份PE/PET非織造布，單纖維細度為1dtex，重量80g/m²，0.31mm厚；單組份PET非織造布，單纖維細度為1.3dtex，重量達75g/m²，厚度為0.31mm。
PE/PET紡粘非織造布表層熱軋區域，PE成份熔融形成一層薄膜，並將其纖網相互熔融粘連，皮芯型纖網中的芯結構仍保持完整，基本沒受到破壞。
而普通的PET纖維網熱軋區域，原有結構遭到破壞，形成片狀結構。因為只有採用較高的熱軋溫度，熱軋點區域內的纖維之間才能熔融粘結，達到纖網加固的目的。
PE/PET纖維網在熱軋後，不僅織物表面PE組份熔為一體，其纖網內部厚度方向PE也融化，形成類似於“鋼筋混凝土”的結構。而單組份的PET纖維網在熱軋時，需要的溫度和壓力較高，纖維層彼此熔為一體，形成薄片狀結構。
此外，PE/PET與PET的縱向拉伸強力和伸長有明顯的差異。前者的縱向拉伸強力為後者的1.625倍，縱向和橫向伸長分別為2.333和2.250倍。
PE/PET非織造布軋口邊緣。
PET非織造布軋口邊緣。 |
PET非織造布表面。
PE/PET非織造布橫截面。 |
PE/PET非織造布粘合區長絲皮呈膜狀，芯仍然是單絲形式。當雙組份非織造布拉伸時，粘合區首先被拉開，接著區域之內或之外的所有長絲沿著拉伸方向趨於定向排列。因此，拉伸強力和斷裂伸長都得到了加強。
PET由於在熱軋過程中使用了較高的溫度，因而在該區域的長絲的最初結構被嚴重破壞，導致了位於粘合點周圍邊界區的長絲出現弱的粘合點。這可能使非織造布在拉伸時首先會從該點出現斷裂，進而發展至整個寬度直至非織造布斷裂，而粘合點的其餘部分甚至最靠近斷裂邊緣的粘合點似完整無損。
雙組份紡粘設備生產廠商
由於雙組份紡粘設備與傳統的紡粘設備及複合纖維設備有許多相似之處，目前世界上許多大的紡粘設備生產廠商紛紛推出自己的雙組份紡粘生產線，再一次證明了新型雙組份紡粘生產線的開發並非難事。
萊芬豪舍是世界上紡粘法設備的最大供應商，去年在全世界銷售生產線超過40條，設備的最大特點是採用負壓拉伸，產品成網均勻，能耗較低。在第十一屆上海國際非織造材料展覽會暨研討會（SINCE'05）上，公司推出RecofileIV型生產線，對牽伸裝置進行了改進，採用正負壓結合的方式，改變了牽伸力不足的缺點，開發出的新產品包括PE/PP和PE/PET。
艾森是較早向中國介紹雙組份紡粘法產品的廠商，也是正壓牽伸技術的始創者，紡絲速度可超過5000m/min，可生產滌綸、錦綸、丙綸、單組份和雙組份紡粘產品。
諾信於1999年進入紡粘行業，通過公司合並以及購買，研發申請一系列專利來提高其公司技術水平，在紡粘領域迅速擴張。該公司的紡粘生產線採用正壓牽伸技術，並在牽伸裝置中增加了分絲部件，提高了布面均勻度，今年已向浙江紹興、江蘇張家港供應了兩條生產線。
上海巿合成纖維研究所一直致力於雙組份紡絲組件等技術研發，並於今年推出其雙組份紡粘生產線，採用管式牽伸，已開發出PE/PP和PE/PET產品，其生產線的主要缺點是布面均勻度受到牽伸方式限制，在低克重產品中尤為明顯。
分離型雙組份紡粘水刺設備生產廠商中，只有科德寶（Freudenberg）推出自己的產品，德國福來司拿（Fleissner）也開始此項研究，並取得了一定的進展。
主要的雙組份產品和用途
以聚乙烯為皮，聚丙烯或聚酯為芯的雙組份纖維成網後，可用較低的溫度熱軋或熱風成布，適用於加工衛生巾、嬰兒尿布面料、成人失禁用品。特點是產品手感非常柔軟，有絲綢般滑爽感；用材省，同等需求下克重輕；強度高；複合性能好；無毒、無刺激，能有效地保護人體皮膚。
因此，PE/PP、PE/PET紡粘無紡布可完全代替目前ES（PE/PP皮芯複合短纖維）纖維熱軋或熱風布，極宜用作尿布和衛生巾面料，可用於背層頂層包覆材料、接受轉移層、吸收芯子、腰帶、腿口材料。
一次性醫保用品或主要包括外科手術服、手術蓋布、手術用具包布、汽消毒包布、傷口護理用布、帽子、口罩、鞋套等。它保留了單組份紡粘布的優點，手感更柔軟；而且低熔點組份在熱熔後還起了粘結劑的作用，增加了撕破強力；無毒無過敏性，可放射消毒，服用性能更佳。
以聚酰胺為皮，聚酯為芯的雙組份粗旦纖維製成的紡粘布布面硬挺，尺寸穩定性好，撕破強力極高，可用作高級簇絨地毯基布。由PE/PET皮芯複合，經熱輥熱封後，具有較高強力和卓越的防水性能，可做篷布覆蓋材料。
紡粘布與薄膜複合的產品應用已相當廣泛，雙組份複合紡粘布可以用薄膜的同種原料作皮，其他原料作芯，再與薄膜進行熱複合，製得的產品其非織造布與薄膜渾然一體，難以剝離。
雙組份複合的海島型針刺或水刺紡粘布，經鹼處理可使“海”與“島”、“島”與“島”互相分離，使纖維纖度達到0.11dtex以下，製成的紡粘布可用於高檔人造革基布。
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