非织造布(3)

2019-03-27 18:31

设成网浓度为C,纤维细度为D(dtex),纤维长度为L(mm),纤维的用量为G(g),用水量为W(L3 ),则: C=D/L2, 又知C=G/W,当纤维的长度增加,则C要降低,即用水量加大,这有一定的限度,水源、输送管道和泵的功率等方面都受影响,所以湿法非织造布加工纤维的长度受到一定的制约,长度一般应在30mm以下。

第二节 常用纤维原料

湿法非织造布所用的纤维原料几乎与造纸工业类似,包括纤维素纤维、矿物纤维、化学纤维或其他特种纤维。世界各国非织造布所用纤维随各国的资源不同、产品的最终用途不同、采用的设备不同而没有统一的标准,但大部分还是以纤维素长纤维为主。

一、纤维素纤维

造纸用纤维素纤维属于植物纤维的一种,由于其在湿法非织造布中占有特殊的地位,因而在此单独加以阐述。顾名思义,造纸用纤维素纤维是造纸工业的传统原料,它像所有植物纤维一样,是不同长短度的混合物,它是用一年生草本

植物或木材通过化学或机械分解作用,除去原料中非纤维性物质,并使纤维彼此分离(称之为制浆)后再经漂白制成或进行改性。其基本成分是纤维素,尚含有少量的木质素、半纤维素和树胶等。目前市场上销售的造纸用纤维素纤维以浆粕或浆板的形式存在,其纤维素含量一般在80%~90%左右,若再进一步除去木质素等伴生物,使纤维素含量达到90%以上,则称为甲种纤维素或纯纤维素。它们大多以针叶树或阔叶树制得,以针叶树制得的纤维素长约2~4mm,粗约0.02~0.07mm,以阔叶树制得的纤维长约1mm,粗约0.03mm。在湿法非织造布生产中,应根据产品工艺要求选用甲种纤维素或造纸用纤维素,这两种纤维的分散性都不存在问题。选用甲种纤维素的产品,洁白而柔软,但成本较高,如丝光化浆和棉浆粕等。根据原料的不同,制浆的原理和方法亦不同,一般可分为化学浆(如碱法制浆、亚硫酸法制浆)以及机械、生物制浆等方法,在碱法制浆中又分为石灰法、烧碱法和硫酸盐法等3种。各制浆方法所得到的纤维素纤维浆粕的特性均不一样。一般说来,石灰法制浆所得到的纤维素浆粕较硬而脆;烧碱法制浆所得到的纤维素浆粕洁白而柔软,吸水性强,不透明度高,但强力稍差;硫酸盐法制浆所得到的纤维素浆粕强度高,但色泽较深,通常需要进一步漂白;亚硫酸盐法制浆所得到的纤维素浆粕有较高的白度,且强度高。机械法制浆所得到的纤维素浆粕强度较低,耐久性差,

但不透明度好,产品光滑而富有弹性。一般纤维素纤维浆粕由化学制浆而成,并在湿法非织造布生产中占有很大的分量,许多湿法非织造布产品多是适当混用一定量的纤维素纤维和其他纤维而制成的。

由于木材纤维和其他非木材纤维在造纸工艺技术中详细论述,在此着重介绍常用于湿法非织造布中、具有代表性的长纤维原料,如马尼拉麻、桑皮类纤维等。

(一)马尼拉麻纤维

马尼拉麻是一种蕉麻,英文名叫ABACA,它的学名为MUSA TEXTILIS LUOIS NEE。它盛产于菲律宾,曾经在印度尼西亚、马来西亚、我国的海南省移种,但由于受土壤、气候、地理环境等因素的影响,目前,在地球上只有厄瓜多尔进行商业化移种成功。从外观上看,它与香蕉树并无两样,高达10m以上,直径可达50cm。由于菲律宾属热带雨林气候,常年相对湿度平均且雨水充沛,它又是一个多火山的国家,到处是松脆的黑土、滤水性好,富含有机质,很适宜马尼拉麻的生长。目前在菲律宾,马尼拉麻纤维产量占全世界的70%以上,其余的基本上在厄瓜多尔。在菲律宾主要有3个地区出产马尼拉麻纤维,它们是MINDANAO、VISAYAS

和BICOL,马尼拉麻主要用于制作绳子、工艺品和进行湿法非织造布的生产。马尼拉麻纤维用手工或机械从树叶的根茎里剥离出来。手工剥离是将马尼拉麻叶鞘窄条放在齿形刀下,刀上施压,再用手将纤维从叶鞘中拉出。转轴机械剥离是一种半机械方法,叶鞘经机械剥离法分离纤维,其制得率低,价格也低于手工剥离。根据马尼拉麻的植物特性,从中心到外层纤维可分成若干层,它们依此为AD、EF、I、S2、G、S3、JK、Y1、WS、Y2、L、M1、H等各等级。从中心到外层的白度、柔软度、粗细都不一样,纤维形态及化学组成也有差异;也因产地不同而各异。用于造纸和非织造布的马尼拉麻纤维主要是S2到Y1的等级,约占总量的25%,前者用于工艺品的生产,约占50%,后者用于渔绳,约占25%。可以说马尼拉麻纤维是当今世界湿法非织造布生产最主要、最传统的原料之一,不管是自制浆,还是商品浆,其制浆方法基本上采用碱性AQ亚钠法,而漂白方法正从传统的次氯酸盐转向符合环保要求的TCF,即无氯漂白方式。 以目前世界上最大的、质量最好的、品种最多的马尼拉麻纤维制浆厂ISAROG Pulp&Paper Co.Inc.为例,其制浆工艺流程大致为:

马尼拉麻纤维的分级、拣选→立式蒸锅→倒料池→三段抽提洗涤机→黑浆池→ESKO振动筛→鼓式脱水机→浆池→抽提

洗涤机→螺旋输送机→漂白机→真空圆网洗涤机→成浆池→高位箱→ESKO振动筛→分配箱→高浓除沙器→冲浆泵→低浓除沙器→圆网浆板抄造机(成形、压榨、干燥)→切浆板机→打包不同种类、不同用途的马尼拉麻纤维的制浆工艺条件不尽相同,主要区别在蒸煮、漂白以及纤维的不同配制上,湿法非织造布的生产将根据其品种的不同特性,合理地选择马尼拉麻纤维。

马尼拉麻纤维的形态特征:纤维粗细均匀,纤维壁薄,端部钝尖,胞腔宽而明显,不中断,纤维壁上横节纹稀少,纤维的断面多为不规则的椭圆形或具圆角的多角形,浆料中常有导管分子和薄壁细胞。

纤维长度一般为1.5~8.0mm,宽度为8.8~26.4μm,常用长度为2.0~6.0mm,宽度为6.6~22μm,平均长度为4mm,宽度为16.8μm。 (二)桑皮纤维

桑皮纤维取之于桑树之皮,桑树系多年生木本植物,桑科,桑属。据悉桑树全世界约有12种,我国主要有5种。可分为白桑、紫桑、黑桑、麻桑、倭桑,其学名为Morus alba L,其中前3种多产于四川、河南、广东、江苏、浙江等蚕桑地区,多用于栽培饲蚕,叶肥厚,后2种为野生植物,不


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