The 21st Shanghai International Nonwovens Exhibition(SINCE)

第二十一届上海国际非织造材料展览会

2025年 | 中国 · 上海世博展览馆

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无纺布在服装领域的最新应用

人们在远古时代就开始用动物皮毛遮体御寒,这是最早时期的服装,相比之下,无纺布的起源要晚得多,虽然从19世纪70年代英国William Bywater公司制造了最早的针刺机,但是无纺布的真正商业化则起始于20世纪50年代末,即便如此,由于无纺布不需要传统纺织的纺纱和织造工序,而是直接从纤维成布,因而,其发展速度远远超过了传统的纺织,并在卫生、环保过滤、土工建筑、汽车、人造革、包装和服装等领域得到广泛应用。

服装按照耐用程度分为耐久性和非耐久性/一次性服装两类,目前无纺布在服装中的应用主要集中在非耐久性服装领域,对耐久性服装的应用却很少见报道,本文对无纺布在服装领域中的最新应用进行了简要介绍,希望能对国内无纺布企业产品开发起到抛砖引玉的作用。

非耐久性无纺布服装面料领域

无纺布在非耐久性服装中的应用已经很普及,如水刺医用防护服、PP一次性纺粘防护服及SMS医用防护服等。当前,对这一领域新产品开发包括两个方面,一是对现有材料在服装应用领域的新拓展;二是新型无纺布面料的开发。

1. SMS复合无纺布的新应用

SMS是纺粘和熔喷的复合产品,具有强力高、过滤性能好、不含粘合剂、无毒等优点,已经在医疗和工业过滤材料领域发挥了重要作用,新近的应用是利用SMS透气、不产生纤维尘埃、阻止人体与外界进行颗粒交换的特点,将其用于制药、生物工程、光电子加工、电器元件和芯片等需要高度清洁的生产环境。此外,通过纺粘技术的改进,以细旦纺粘为支撑层的SMS做纸尿裤腿部防渗护围,比传统的SMS更具有柔软性,且成本得到进一步降低。

2. 纺粘无纺布的新应用

纺粘无纺布是由高强度的连续长丝构成,在一次性防护服市场占有很大的比例,最新的发展是在纺粘法无纺布生产过程中加入特殊添加剂或进行后整理,使产品具有阻燃、抗静电、防辐射、疏水导湿、抗菌、保暖等功能,在给人体提供各种所需防护功能的同时,还能有效地防止有害及粉尘等物质的侵袭。

纺粘无纺布的另一种新产品是SFS复合材料,两层纺粘布与中间的防水透湿膜复合,该产品弥补了膜强力不足的缺陷,充分利用防水透湿膜的防水和阻隔能力,赋予材料防水透湿性能和阻隔性能,它与SF具有同样的防水透湿和阻隔性能,但SFS比SF多复合1层纺粘布,有效地保护防水透湿膜,使得材料的安全性更高、功能性更强,是医用一次性防护服的理想材料。

3. 新型纤维的采用

杜邦公司利用NOMEXê蚄EVLARㄏ宋⒊鲆幌盗兴涛薹牟迹渲蠳OMEX?E-89TM产品适合于高温和阻燃防护服及其衬里,两种纤维的混合使用给人们提供了更好的防护性能。产品具有重量轻、柔软、悬垂性和耐久性好,在高温时收缩性能小,容易成形、缝纫和模压,可以洗涤和甩干等特点。与机织物相比,NOMEX?E-89TM产品比表面积大,进行涂层加工和与其它产品复合都更加方便。

水溶性无纺布是一种环保产品,其应用范围正在逐渐扩大。采用聚乙烯醇水溶性纤维生产水刺无纺布,是制作防辐射和污染防护服的良好材料,为了增加防护效果,还可以与水溶膜复合,增加防护服的阻隔性能。根据纤维结构的不同主要有90℃和60℃热水溶解两种类型,目前我国对90℃水溶性无纺布已经能够生产,但是60℃可溶无纺布很难寻找到。

此外,在新纤维的使用方面,国外还开发了在无纺布生产过程中加入超吸水纤维(SAF),这种含有SAF的无纺布有特别好的柔软手感和吸水性能,用作贴身内衣穿时能迅速将人体排除的汗液吸收掉,增加服装和人体之间微环境的舒适性。

4. 新型复合非织造材料的研制

美国研制出一种新型棉纤维复合无纺布,面层为棉和丙纶纤维的热粘合无纺布,与纺粘布组成两层或三层复合材料,产品手感与纯棉针织物相似,具有很好的强度和伸长、吸水性和保水性、芯吸速度快、起球性能小的优点,经过整理后,伸长为50%时的瞬间弹性回复率可以达到83~93%,适合制作医用隔离服和一次性内衣。

美国军队近来在与研究机关合作,研制使用无纺布制作的防护服代替现有军人用品,如美军新一代生化防护服是充分利用机织、针织和无纺布三种织物的优点而制成,防护服的外层是50/50抗撕裂尼龙/棉纤维府绸,经过拒水处理;衬里为带有活性炭的无纺布;最里层为特里科经编织物。与现有防护服相比,这种服装在给军人提供殊防化学防护的同时,更增加了服装轻便性,并降低了成本,可以经受至少三次洗涤。此外,美国海军陆战队利用最新的无纺布技术研制出一种复合非织造材料,它具有优良的耐磨性和较低的起球性能,且面料的内层吸水,外层拒水,制成的作战服具有更好的舒适性和运动自如性,且生产成本低。

耐久性无纺布服装面料领域

由于无纺布在悬垂性、弹性、强伸性、不透明性和起球性等方面与服装面料的要求有差距,且在外观上缺少一定的艺术感,因而应用于耐久性服装领域有相当的难度,但是无纺布具有不容易散边和滑脱、可直接将布边参与设计、不需要对服装的缝边进行整烫和锁边的特点,这一点区别于机织物和针织物,正是看好无纺布服装缝制工艺简单的优势,众多科研人员和企业勇于面对风险进行产品开发,近几年的研究焦点集中在如何提高无纺布的悬垂性、耐磨性、弹性以及弹力回复能力等性能,使其适合于耐用性服装面料的要求。

1. 纺粘无纺布新面料

BBA Fiberweb 和Dow Chemical合资公司研制出新型纺粘弹力无纺布,纤维为皮芯型双组分纤维,芯层为一种弹性体,皮层是一种具有很好延伸性的聚合物,通过调整皮芯两种组分的不同比例,使制得的纺粘无纺布具有非常好的弹性、较低的弹性模量以及较高的强度和尺寸稳定性,这为纺粘无纺布做耐久性服装提供了可能性。

日本可乐丽和国内企业正在联合研制开发超细纤维纺粘无纺布,采用Excevaltm 可溶性树脂与PP或PE、PA等进行复合纺丝,一个组分为PP(或PE、PA),另一个组合即为Excevaltm。Excevaltm可溶于低于9O℃的水中,还可生物降解,且能吸收水分,并且是亲水性的,与PP(或PE、PA)复合后具有热粘合性,非常易于成网加工。这种纺粘无纺布吸水性能较一般纺粘布要好得多,尽管其面密度较小,而强度仍可与传统纺粘布相当,是耐久性服装的良好选材。

2. 水刺无纺布新面料

水刺无纺布具有手感柔软、膨松、高吸湿性、纤维原料使用广泛等特点,是最适合做服装的一种无纺布,因此,对其在耐用服装方面的应用研究的最多。

美国专利报道了一种耐用型水刺无纺布,具有良好的耐磨性和悬垂性,不易起球,染色牢度好,当垂直机器方向的伸长为50%时,回复率可以达到90%,且至少能经过25次洗涤。该无纺布的特殊性在于布面沿机器方向有30?0嵌鹊闹毕蛭坡罚⒂帽┧嶂嗾澈霞梁蟠硪栽黾拥ΑWɡ衔薹牟剂己玫缘幕竦檬峭ü诙嘞宋煌∠虻淖楹稀⒉煌ㄎ频募庸ひ约笆┘犹刂终澈霞炼桑庑┕ひ帐实贝钆浞浅S兄谠黾游薹牟嫉哪途眯院偷Α8盟涛薹牟际屎现谱魅粘4┯玫某纳篮屯庖拢婢咛硎媸市浴⒘己没登慷群兔拦坌杂谝惶濉?另一项美国专利介绍了一种起皱水刺无纺布的生产方法,原料可以是天然纤维或合成纤维,水刺后经过一个花纹传输装置进行2次变形加工,初始形成的无纺布是非常平整的,没有任何折皱。经过适当后整理以后的布面出现了类似于大象皮肤一样的皱纹,这种折皱水刺无纺布适合做服装面料。

3. 针刺无纺布新面料

国内研制出一种束状超细纤维聚氨酯材料,是以束状超细纤维为原料,针刺加工为非织造布,经浸渍聚氨酯树脂、分离抽出及染色等后整理加工而成。超细纤维服装面料具有强度高、质量均一、手感柔软滑爽、悬垂性和可洗性好、易贮存、色泽鲜艳多样、绒毛丰满均匀和利于设计裁剪等优点,外观酷似真皮,具有天然真皮的许多特点,但克服了真皮尺寸不规则、内在质量差异大、颜色变化少的弊端,是一种理想的高仿真皮服装面料。

羊毛无纺布也是近期开发的一个热点,由于羊毛纤维具有非常好的弹性和弹力恢复性能,在外力作用下,纤维弯曲30000次对其强力不会受到任何损伤,因此非常适合中厚型服装面料的生产。国际羊毛局正在与一些研究机构合作从事针刺羊毛无纺布的开发工作,目前该研究主要集中在以下4个方面:

◆ 改进无纺布生产工艺来提高产品色彩表现力,具有传统织物一样的彩色方格和条纹图案;

◆ 改善羊毛材料的钩丝起球现象;

◆ 改善产品悬垂感和保形性;

◆ 改进羊毛无纺面料的后整理工艺,以此赋予羊毛无纺布优良的机械物理性能,满足服用材料要求。

4. 新型材料的利用和复合材料的开发

相变材料(PCM)就是在一定温度范围内发生相变的物质。当环境或人体皮肤温度达到服装内相变材料的熔点时,PCM将吸热从固态转化为液态,在服装层内产生暂时的制冷效应。当含有PCM的服装在较寒冷环境中穿着,服装温度低于相变材料熔点时,PCM就会放出热量由液态变为固态,使服装层产生暂时增温效应。这种蓄热调温纤维无纺布做服装或服装里衬,不仅可以增加服装的保温性,而且可以使服装具有调温的功能。最近,美国和德国公司联合开发含有PCM的无纺衬布,产品开发的初衷是针对于美国国家航空航天局(NASA)使用,已经通过了相关部门的测试,相变材料温度转变点为30℃,这种转换在服装内起到缓冲作用,可以减小皮肤温度的变化,提高航天人员穿用的热舒适感。

Freudenberg公司开发出一种复合弹性衬里,是采用无纺布经缝编加固而成,无纺布克重为10~40 g/m2,缝编线圈重量为5~25g/m2,缝编线与无纺布重量比为1.3:3.1,这种复合后的无纺布具有非常好的弹性,沿纵向伸长达到50~120%,是制作弹性和针织服装的理想衬里。

总之,面对服装这个大市场,无纺布以其生产速度快、工艺简单及成本低廉等优势已经在非耐用服装领域占据了相当份额,而在耐用服装市场还需要现代非织造技术和传统纺织后整理技术的完美结合,相信通过这些技术之间的交叉和整合,符合要求的耐久性服装面料会以较低成本被开发出来,并最终抢占服装市场。

来源:中国百科网

 

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