正文 第四節 造紙毛毯的最新技術及其發展趨勢(2 / 3)

(7)中空單絲的應用:傳統單絲的圓形結構提供了良好的抗壓性能,但其彈性及彈性回複性更多依靠底網的結構及單絲加撚結構來提供。中空單絲提供更為優良的彈性回複性,但應在保證合理的機械性能及熱性能的基礎上應用中空單絲。

2.PA短纖維

纖維層不但提供造紙毛毯的優良的表麵性能、脫水效率、易清洗性能以及抗板結能力,而且毛毯的耐磨性與纖維品質有決定性的影響。

①耐磨性能是造紙毛毯纖維的一個重要參數,纖維耐磨性與相對分子質量有直接對應關係。相對分子質量越高,耐磨性越好,但相對分子質量越高的纖維,紡絲就越困難,需要特殊紡絲設備與工藝。對一般造紙毛毯,相對分子質量在18000~20000可以滿足要求,但對於高車速、高線壓、多壓區毛毯,相對分子質量應控製在22000以上,甚至達到27000以上。相對分子質量波動對纖維質量的影響是致命的,間隙式聚合已不能滿足造紙毛毯纖維的要求。

②卷曲度與卷曲形式:卷曲度影響纖網成形的均勻性、梳理效率、纖維層中纖維的相互纏結。更重要影響造紙毛毯纖維層與底網層的結合牢度。在強大的梳理力條件下,纖維卷曲率15~20個/2cm將是首選,比普通造紙毛毯纖維的卷曲度增加20%。三維卷曲形式有別於平麵鋸齒形卷曲,將極大地提高纖維之間的抱合力,提高出網勻度、明顯增大針刺效率與結合牢度。在較小的針刺力與針刺位移作用下,也可以達到足夠的固結牢度,保證毛毯較小的出毛量。

③化學穩定性:毛毯對一些化學物質的耐久性,特別是抗過氧化物與氯化物的長時間侵襲尤為重要。優質的造紙毛毯纖維要求:在3%(質量分數)的過氧化物溶液中,溫度80℃,72h強力>3.8N/dtex;在3%(質量分數)的氯化物溶液中,溫度80℃,5h強力>3.5N/dtex。而目前普通PA6纖維強力分別隻有0.4N/dtex、0.8N/dtex。

(二)工藝技術設計

1.工藝設計原則

造紙毛毯的產品設計包括底網層結構設計、纖維層結構設計、針刺工藝設計、後整理工藝設計4大方麵。根據經典的LARSSON及NILSSON的壓榨模型理論的要求,造紙毛毯(BOM)的設計主要遵循以下原則:

①采用單絲形成不可壓縮的底網層,增加底網層的比例(底網/纖維層比),如底網二層疊、三層疊等,以提高毛毯厚度方向的濾水梯度。

②在基網層中減小經緯線的直徑與增加同一平麵的緯線密度,以增加基布的交織點,以便壓力分布均勻,提高對濕紙頁的壓力,提高脫水效率。

③提高毛毯與紙頁接觸麵的纖維細度,增加針刺密度,以提高毛毯的表麵平整度,增加毛毯表麵與紙頁的接觸麵積,來提高紙張的表麵平滑度,減少紙頁回濕幾率。

④增加毛毯底層的纖維細度與長度,提高毛層厚度與針刺牢度,以提高造紙毛毯的耐磨性。

以上的方法是不全麵的,如未考慮到毛毯新的性能要求。

2.提高耐磨性,防止脫毛新方法

造紙毛毯在紙機上的磨損不僅有單純的機械磨損(與高壓噴淋、真空箱的材質與形狀、導輥材質的表麵性能等有關)的原因,還有因黏物、殘氯、過氧化物對纖維的化學腐蝕使纖維的強力迅速降低及脆化的原因,以及因碳酸鈣、中性填料等使纖維表麵的摩擦因數增加而加速磨損的原因等。為解決這些問題,應注意:①纖維耐磨性;②刺針的選擇;③針刺深度與針刺密度;④易清洗性能。

除此以外,一種新的方法可以明顯提高造紙毛毯的耐磨性能。

采用熱熔纖維熱黏合的方法提高毛毯的纏結牢度,而不降低毛毯的鬆厚度,其原理與熱風非織造布很相似。用於造紙毛毯的熱熔纖維的物理指標為:

熔點120~140℃;相對分子質量7000~8000;細度3~5dtex;長度51~64mm。

主要品種為熱熔聚丙纖維。其基本使用工藝為:熱熔纖維在纖維層中的含量為5%~8%,黏結點可以達到80~120個/cm2。主要用於毛毯正反表層纖維層,定型溫度:油熱輥定型,輥195℃+罩240℃。使用熱風定型效果更好,熱風+油熱定型,空氣180℃+輥185℃+罩240℃。

3.合股工藝的新思路

在造紙毛毯中,單絲合股後作為底網的經緯線,形成不可壓縮、穩定多孔的基網層。基網有以下幾種形式。

用這3種股線的造紙毛毯的基本特點為。

①合股線由長絲合股而成(BOB)。具有以下特點:不易出毯痕;不可壓縮性差,濾水會很快變差;易沾汙堵塞;纖維層與基網層附著好。

②合股由較粗的4~6股單絲合撚而成,每股單絲直徑在0.20~0.30mm之間,線徑粗,合股線外形不圓整,與纖維層的附著點少。具有如下特點:易出毯痕;不可壓縮性好,濾水性良好並可以長時間保持;無樹脂處理易被汙物堵塞;纖維層與基網層附著性差,針刺效率差。

③一種新的思路,合股線由較細的單絲12~14股加撚而成,每股單絲直徑在0.08~0.10mm之間,線徑細,合股線很圓,與纖維層附著點多。具有如下特點:不易出毯痕;不可壓縮性好,彈性好及彈性恢複力強;濾水性能好且能夠長時間保持;線徑圓整,線股數多,壓榨時位移點多且深度大,不易汙染且自清潔功能強;由於線股數多,纖維層與基網層附著點多,針刺效率很好,基網層與纖維層的結合牢固,不易出現脫毛;因此,無論基網的經線、緯線采用C模型,均可以明顯提高造紙毛毯的平整性,抗脫毛性以及防止沾汙,延長造紙毛毯使用壽命。