浅谈新型纤维在静电植绒中的应用

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静电植绒是静电技术在纺织行业的一种应用。它利用静电效应对物体表面进行植绒的加工工艺,通过高压静电场使经过电着处理的各类短纤维的毛绒做定向移动,垂直地植入基布表面的粘合剂层中,然后经过多种后整理工序,使毛绒在基布上面固着,形成根根竖立、紧密排列、弹性良好、具有毛绒风格的产品 。静电植绒面料广泛地应用于服装、装饰用纺织品、汽车内饰、玩具、建筑、装潢、仪器等众多行业中。静电植绒是一个应用范围很广、潜力特别巨大的行业,市场前景非常广阔。

数据显示,目前国内静电植绒的毛绒原料主要局限于锦纶和粘胶这两种传统纤维。而在国外,各种用于静电植绒产品的新型原料被源源不断地开发出来,环保型、功能型、复合型面料不断地投入市场,例如美国杜邦公司、法国罗地亚公司研发的植绒丝束原料,美国诺益化工研发的透气透湿型粘合剂等。本文通过对5种新型静电植绒的毛绒原料进行分析探讨,总结其优劣性。

1 常见的几种新型纤维在静电植绒行业的应用

1.1 海岛纤维

海岛纤维是将一种聚合物分散在另一种聚合物中,在纤维截面中分散相呈“岛”的形态,而母体则相当于“海”的形态,从纤维的横截面看是一种成分以微细而分散的状态被另一种成分包围着,好像海中有许多岛屿。

海岛纤维作为静电植绒面料的原材料,从根本上解决了丝束线密度对静电植绒产品开发限制的难题。它不仅能充分发挥植绒面料的优越性能,而且能够将超细纤维柔和、富有层次光泽、丰满细腻的风格充分体现出来。将海岛纤维用于静电植绒,尤其是先植绒后开纤的创新型设想,为静电植绒新型面料的开发提供了新的思路。

但是受加工工艺、加工环境的限制,单位面积植入的毛绒量还太少,导致植绒密度很小。植绒织物在经过3~9s的短暂摩擦后,毛绒会倒伏在基布上,甚至会出现毛绒断裂的现象,因此制作难度很大。目前,市场上几乎没有以海岛纤维为原料的静电植绒产品。日本已经开发出了小部分的海岛纤维产品,但几乎都是在做高档产品。中国广东有部分大的企业现在也有在小批量生产此类产品,但受原料价格的影响,只能少批量用于高档产品试验当中。

1.2 甲壳素纤维

甲壳素是一种含氮量很高的物质,它大量存在于蟹、虾、昆虫等动物壳以及真菌和植物(如蘑菇)的细胞中。它无毒副作用,与人体具有很好的生物相容性,在自然环境具有良好的生物降解性,既环保,又可以给人们带来使用的安全性,利用其所制成的甲壳素纤维及制品具有良好的抗菌、防臭等保健功能。

以混有甲壳素纤维的毛绒原料制成的植绒面料,具有良好的手感,独特的风格和优良的服用性能。这种面料可以广泛用于服装和床上用品,尤其是儿童服装,具有优良的保健性和舒适性。

目前该产品已研制成功并获得国家发明专利,但由于甲壳素纤维价格问题,制成的产品成本很高,所以要大范围推广起来比较有难度。中国市场上几乎没有以甲壳素纤维为毛绒的静电植绒产品。

1.3 竹纤维

竹纤维是从自然生长的竹子中提取出的纤维素纤维,继棉、麻、毛、丝后的第五大天然纤维。竹纤维具有其他纤维不具备的优势,它易染色,有较强的耐磨性,良好的吸水性,不仅如此,竹纤维还具有一定的持续抑菌、除臭等功能。由于竹子中含有的杂质较多,它需要利用机械方法来粉碎、分离,并配合一些物理化学方法剔除竹中的木质素、竹粉、果胶等物质,才能制备成竹纤维。竹纤维需要通过粉碎或者制备成丝束再切割的方法获得植绒毛绒,加上后续的染色处理,一系列的工艺流程太过复杂而使企业和科研单位望而却步。现在有些科研院校还在尝试开发竹纤维毛绒,但至今还没有得到成功。市场上没有以竹纤维为毛绒的静电植绒纺织用品,只有日本厂家生产的产品应用于创可贴,其具有显著的抗菌作用。

1.4 活性炭纤维

活性炭纤维是将经过活化处理的多孔炭纤维化制成的含炭纤维,该纤维特有的微孔结构、表面基团以及巨大的比表面积,使其具有吸附容量大、吸附和脱附速度快、再生容易等优良特性,是净化环境的重要材料。

利用静电植绒技术,将活性炭纤维固着于某种基布上,制成的活性炭纤维静电植绒制品,其比表面积更大,吸附能力更强。而且该工艺和其他常规的活性炭纤维工艺相比,加工难度不高,成本较低,可广泛应用于窗帘、地毯、汽车内饰和空调过滤材料等领域。

目前国内已有少数厂家在生产此类产品,但由于活性炭纤维本身的强力较差,制成的毛绒比较容易断裂,加上活性炭纤维原料的价格较高(40万/吨左右),该产品只能出现在少量高档的净化或过滤产品中。

1.5 麻纤维

麻纤维指的是从各种麻类植物取得的纤维,包括一年生或多年生草本双子叶植物皮层的韧皮纤维和单子叶植物的叶纤维。韧皮纤维作物主要有苎麻、黄麻、青麻、大麻、亚麻、罗布麻和槿麻等。

将麻纤维用于制作植绒毛绒使植绒面料具有天然的抗菌性,使产品更加天然环保,也可以减少粉尘等污染物,更加清洁健康。如果把麻纤维静电植绒技术应用于室内的软包装,例如墙植绒方面,植绒墙纸、植绒墙布、绒墙板、甚至直接在墙上直接进行静电植绒,可极大地改善室内环境。

现在对于麻纤维用于静电植绒的研究几乎没有,麻纤维和粘胶纤维性能较为相似,如果用粘胶的毛绒制作工艺,得到的麻纤维毛绒飞升性不好,植出的产品手感,效果都很差,所以需要先在电着处理上下功夫,对麻纤维进行分析研究,才能制作出高品质的产品。

2 我国静电植绒行业研究方面的不足之处

利用新型纤维制成毛绒,选择合适的基布,配用环保型的粘合剂制成的静电植绒面料,其服用性、安全性、环保性与传统的锦纶毛绒等合成纤维制备的面料相比,具有很大的优势。

近几年,国外静电植绒方面的成功案例也让中国企业也看到了新型静电植绒产品的曙光,但原料价格过高、技术不成熟和科研力量不足等问题成为新型毛绒原料开发的最大阻碍。虽然科研院校和静电植绒厂家进行了多种多样的毛绒开发,但是有限的实验技术和设备条件阻碍了新型毛绒开发的前进。整个行业在人才、技术、经验方面都比较缺乏。学校没有设立静电植绒的专业,科研院校对于静电植绒方面的研究课题屈指可数。企业完全靠多年积累下来的经验,摸着石头过河。因此,偷配方、卖配方的现象仍然存在,配方成为现在静电植绒生存的关键所在。大企业依靠经验丰富的老师傅,能够根据客户的需要,自己调配配方,这成为企业能够做大做强的根本,但其配方的基础原理,大多数企业也不甚明了。

3 结论

⑴ 以新型纤维为植绒原料进行静电植绒,可以为植绒产品赋予新的特性,提升其产品附加值。

⑵ 对于新型原料的应用开发,研究人员应在尽量保持纤维特性的基础上,最大程度地降低生产成本,这是目前中国静电植绒原料开发的最有效途径之一。

⑶ 我国应积极研究开发新型植绒产品,拓展静电植绒新领域,实现我国植绒业的腾飞,从而在世界植绒强国中占有一席之地。