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探讨合成纤维在无尘纸中的应用
来源:上海嘉翰轻工  作者:曹林瑞
随着干法造纸技术的发展,无尘纸已由单一的胶合纸发展到热合纸、SAP无尘纸等多个品种。无尘纸的主要原材料已由单一的绒毛纤维发展到PE/PP、PE/PET等合成纤维。下面就PE/PP、PE/PET在无尘纸中的应用做以探讨。
1 热合纸的特点及用途
PE/PP、PE/PET在无尘纸中的应用,给予了热合纸许多胶合纸无法比拟的性能。利用PE/PP、PE/PET与绒毛纤维生产的热合纸具有超强柔软、膨松、高吸收性能、高的干、湿物理强度、高的透气性及伸缩性等特点。热合纸以优越的柔软、膨松、非常理想的吸收性能在卫生材料方面得到了广泛的应用,用其做超薄卫生巾、小看护垫及失禁尿垫等的吸收芯体。
2 PE/PP、PE/PET在无尘纸中的应用
2.1 PE/PP、PE/PET的特点
PE/PP、PE/PET属于皮芯型超短低熔点亲水性热熔粘合纤维。PE为聚乙烯,PP为聚丙烯,PET为聚酯。在热熔双组份纤维中PE、PP和PET的性能很不相同,在热性能上,PE的软化点较PP和PET低,在135℃左右,PE、PP和PET三者比重相差较大,但PE与PP、PE与PET复合所得纤维尺寸稳定,热收缩率也很小。PP、PET的膨松性和回弹性加上PE的柔软性和韧性使复合纤维体现出良好的手感。
2.2 PE/PP、PE/PET在无尘纸中的应用
热合纸物理强度不像胶合纸是依赖于粘合剂,而是利用热熔纤维PE/PP、PE/PET
皮芯层熔点不同的原理,在进行热风穿透粘合时皮层熔化在芯层与木浆纤维之间形成热粘点产生的。物理强度产生的具体过程:在成形系统热熔纤维与绒毛纤维混合成形,成形后的纸幅经过初步压实后进入烘干系统,在热风烘箱内对纸幅进行热风穿透粘合时,热熔纤维被加热到双组份纤维包覆层熔点温度,表层材料开始熔化,呈粘流状态流回纤维相互接触点或纤维与纤维的交叉点,在芯层材料和木浆之间形成相互粘结,使产品粘合均匀。由于热熔纤维芯部材料熔点较高,不发生熔融而能起到骨架作用,从而形成热
合纸的物理强度。
2.3 PE/PP、PE/PET的热熔机理
合成纤维通常具有无定形区和结晶区两部分,结晶区的存在使纤维具有一定的强力
和模量,无定形区的存在可使纤维大分子链自由运动,从而使纤维的性质接近于非晶态
的高聚物,具有非晶态高聚物所特有的力学性质,即玻璃态、高弹态和粘流态,热熔粘
合机理正是利用了合成纤维这一特征。纤网通过穿透烘箱时,热熔纤维吸收热量达到一
定温度,纤维的PE皮层因熔点较低,开始软化熔融,微观上非晶区的纤维大分子链的
构象发生变化,而且通过链段的相互跃迁,使整个大分子链上相互滑移,宏观上表现为
热熔纤维在外力作用下发生粘性流动,同时由于毛细渗透现象,熔流进行扩散使芯部
PP与绒毛纤维更好地粘合。
2.4 热风温度的控制
在热合纤维的生产实践中热风温度的控制是非常重要的一个环节,直接关系着热合
纸物理强度的产生。热风温度低时,PE的熔融区域小,结晶不完善之处粘合效果差,
拉伸强度差。热风温度过高会使热熔纤维在结晶过程中,结晶颗粒度大而发脆,拉伸时
纤维交叉点上应力集中,易造成纤维粘合力变差。
对于PE/PP在进行热风粘合时,热风温度一般控制在145℃左右,高于PE的熔化点135℃。这主要是因为:热风在运输管道中要损失一部分热量;当热风到达纸幅表
面对其进行热粘合时,表面的热熔纤维要吸收一部分热量,使热风温度降低,若热风温度低于145℃,在热风穿透粘合过程中,只有纸幅表面的热熔纤维皮层熔化完全,而纸幅里层的热熔纤维皮层熔化不完全造成纸幅层粘合效果差,不但使热合纸物理强度
差,而且纸幅很容易在外力作用下出现分层现象。对于PE/PP热风温度控制在145℃虽
然有可能使纸幅表层热熔纤维的芯层也熔化一部分,但这样可以减少热合纸表层的掉毛、掉粉现象,另一方面使纸幅芯层的热熔纤维皮层完全熔化,不但形成了理想的物理程度,而且防止了纸幅的分层。
对于PE/PP, 由于PP的熔点较低为150℃左右,所以热风温度控制要严格,上下波动不能超过±2℃。
真空度:指对纸幅进行热风穿透粘合时烘箱中的真空度。真空度大表现出热风穿透
量大,易迅速使纸幅中的纤维软化和熔融,使纤维间热熔时间缩短,真空度的调节主要取决于产品的定量和生产车速,定量大,真空度相应也大。
在热合纸的生产实践中:热风温度、生产车速、烘箱真空度和产品定量的平衡是热
合纸工艺条件控制的关键。
3 热合纸对PE/PP、PE/PET的要求
PE/PP、PE/PET必须符合卫生要求,属于亲水性的C/S结构,经合成纤维油剂
处理具有吸水性、抗静电性、平滑性好及易分散等特点。PE/PP、PE/PET长度要求为:
5—12mm,纤度:1.7—3.3Dtex。合成纤维在油剂处理时必须非常均匀,否则影响合成纤维的抗静电性和分散性,给热合纸的成形带来一定的困难。PE/PP、PE/PET在纸幅中的含量一般是根据产品强度要求及其它性能的要求而定的,在纸幅中的含量一般为
20% 一30% 。
合成纤维在无尘纸中的应用。开拓了无尘纸在卫生材料方面的广泛应用。随着干法
造纸技术的发展,将有新的合成纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维和矿物纤维等在无尘纸的生
产中得到应用,生产出新的产品以满足人类生产、生活的需要。
收稿日期:2000—08—08

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