无纺布中的特殊纤维
 

一、可溶性粘结纤维
 
可溶性粘结纤维在热水或水蒸汽中产生软化、熔融现象，干燥后使纤网内纤维之间粘合。该类纤维通常由多种聚合物共聚而成，如
 
日本开发的Efpakal L90纤维为50%聚氯乙烯与50%聚乙烯醇共聚，在90℃热水中聚乙烯醇部分溶解，而聚氯乙烯部分软化、粘合。德
 
国Enka公司的N40纤维为共聚酰胺，在过热蒸汽或190 ℃干燥热风中可熔融。
 

二、热熔粘结纤维
 
熔融纺丝制成的合成纤维均可作为热熔粘结纤维用于热粘合法无纺布材料的生产。但某些纤维的熔点较高，生产能耗大，热收缩大 
，不适合作热熔粘结纤维。由此国内外先后开发了一些低熔点的热熔粘结纤维。
对低熔点的热熔粘结纤维的要求：
()熔点低
()软化温度范围大
()热收缩小
 

三、双组份纤维
 
双组份纤维又称复合纤维，采用两种聚合物同时通过复合纺丝孔成形。常见结构形式有4种：
()并列式(side by side)
()芯壳式(mantle/core)
()非连续纤维芯壳式(short fibres in a matrix)
()长丝芯壳式(fibres of unlimited length)
 
无纺布工艺中使用的双组份纤维有ES纤维、海岛型纤维和桔瓣型纤维。 ES纤维是一种性能优异的热熔粘结纤维，在纤网中既作主
 
体纤维，又作粘合纤维，由日本Chisso公司开发，国内已有生产。海岛型纤维和桔瓣型纤维经化学或机械的方法可形成超细纤维。
 

四、超细纤维
 
超细纤维通常是指纤维细度在0.44dtex(0.4d)以下的纤维。超细纤维生产方法主要有：
采用复合纺丝技术先制得双组份复合纤维，通常为海岛型纤维和桔瓣型纤维，然后分离双组份，形成超细纤维。
()对于海岛型纤维，采用溶解法溶去"海"组份，留下的"岛"组份即为超细纤维，细度可达到：0.0011~0.11dtex(0.001~0.1d)。
()对于桔瓣型纤维，可采用机械方法分离两组份，分离后两组份均为超细纤维，细度可达到：0.11~0.44dtex(0.1~0.4d)
 
海岛型纤维 碱减量处理海岛型纤维
 

桔瓣型纤维 机械分裂桔瓣型纤维 碱减量处理桔瓣型纤维
 

五、高性能纤维
 
具有高性能的特种纤维，如碳纤维、芳纶等。
()芳纶1313，商品名Nomex，强度4.84cN/dtex，模量132cN/dtex，断裂伸长17%，最高使用温度204℃。
()芳纶1414，商品名Kevlar，强度19.36cN/dtex，模量440cN/dtex，断裂伸长4%，最高使用温度232℃。
()聚苯并咪唑纤维，商品名PBI，强度4.27cN/dtex，模量137cN/dtex，断裂伸长10%，最高使用温度560℃。
()聚砜酰胺纤维，商品名芳砜纶，强度3.8cN/dtex，模量54cN/dtex，断裂伸长17%，最高使用温度200℃。
()聚四氟乙烯纤维，商品名氟纶，强度1.75cN/dtex，模量13.2cN/dtex，断裂伸长25%，最高使用温度280℃。
()碳纤维(PAN)，强度1961~7061N/mm2，模量226~686kN/mm2，断裂伸长25%，熔点或分解点为2000～3500 ℃。
 

六、功能性纤维
 
与高性能纤维不同之处是，高性能纤维强调耐高温、热稳定性以及高强度等性能，而功能性纤维强调使用功能，如：
()导电
()抗紫外线
()抗菌
()除臭
()吸收太阳能
 
具有抗菌性能 无抗菌性能
 

七、无机纤维
 
(一)玻璃纤维
圆截面，最大直径为18μm，实际应用主要为8～12 μm，相当于1.2~2.8dtex。生产超细过滤材料时，可采用1～3 μm的玻璃纤维。
 
玻璃纤维表面光滑，刚性大，易断，碎屑会引起人体皮肤过敏，因此要注意生产劳动保护。玻璃纤维无纺布材料常用于过滤材料、
 
隔音材料、绝热材料以及复合材料的基材等。
 
纤维细度的比较: 
 

(二)陶瓷纤维
 
即硅酸盐纤维，其特点是强力高，具有优良的耐热性，耐化学性，较柔软，有可纺性。
目前已商业化生产的陶瓷纤维主要有碳化硅(SiC)和Si-Ti-C-O两种。陶瓷纤维梳理成网比较困难，通常采用湿法成网＋针刺或水刺
 
等方法加固。
(三)金属纤维
 
由金属棒拉伸而成，生产成本极高。常用碳钢纤维的直径为75～250μm。不锈钢纤维制成的无纺布材料可用作耐高温过滤材料。纤
 
网中混入少量的金属纤维(占纤维总重的0.5～1.0%)，可获得永久的抗静电效果。
 

八、木浆纤维
 
木浆纤维系来自木材的天然纤维素纤维。70年代初美国首先利用木浆纤维中的绒毛浆短纤维制造一次性卫生用品(妇女卫生巾、婴儿
 
尿片)，因吸湿性良好和成本较低，产量急剧上升。干法造纸和水刺无纺布工艺近年来发展迅速，也采用了大量的木浆纤维。木浆纤
 
维的原料为原木，其中含有43～45％的纤维素，27～30％半纤维素，20～28％木质素与3～5％的天然可提取物。
 
九、卷曲中空纤维
 
轴向有管状空腔的化学纤维称为中空纤维。按卷曲特征分为二维卷曲和三维卷曲。按组分多少分为单一型中空纤维，如涤纶中空纤
 
维和双组分复合型中空纤维，如涤/丙复合中空纤维。按其孔数的多少分为单孔和多孔纤维，如4孔、6孔和9孔中空纤维。中空纤维
 
的中空度越大，材料滞留的空气量越大，使无纺布产品更轻便、更保暖。
最常用的是涤纶三维立体卷曲中空纤维，具有弹性好、蓬松、保暖、透气等优点，是喷胶棉、仿丝面、仿羽绒等保暖絮片的主要原
 
料。
 
十、聚乳酸纤维(PLA)
 
聚乳酸纤维是一种使用玉米作为原料，从中提取淀粉，经过酶分解得到葡萄糖，再通过乳酸菌发酵后变为乳酸，然后经过化学合成
 
得到高纯度聚乳酸，再通过熔融纺丝等加工技术生产出纤维 ，再经干法或湿法成网制得无纺布材料，也可由纺粘法或熔喷法直接制
 
成无纺布材料。
美国CDP公司是现今全球最大的聚乳酸原料制造公司。钟纺公司与岛津制作所合作，于1994年发表了商品名为Lactron的纤维。1998
 
年又发表了一系列以Lactron纤维为原料的制成品，并于长野冬季奥林匹克运动会上展示了各式服饰。

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1、试述纤维在无纺布材料中的作用。
2、试述纤维性能对无纺布材料性能的影响。
3、无纺布材料选用纤维原料的原则是什么？
4、从天然纤维、化学纤维、无机纤维几个方面，列举几种无纺布常用纤维和特种纤维，根据它们的性能讨论其在无纺布中的用途。

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