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无纺布鞋材料的应用现状和发展趋势

作者:Mr MK.来源:山东华业无纺布 浏览次数: 日期:2017年7月18日 10:50

 

 前言

  据统计,当今世界人口已近70亿,而每个人每年对鞋的需求约为1.6双,可见全世界人们对鞋的需求量是巨大的[1]。我国的制鞋业年产量已经达到60亿双,在世界鞋类总产量中占有举足轻重的地位。因此,采用新技术,开发新型的无纺布鞋材显得尤为重要。

  无纺布技术以其工艺流程短、劳动生产率高、原料来源丰富、产品用途广等特点,在短短的几十年中获得了迅速发展。从工艺特点上讲,无纺布以很短的工序、很高的效率和很高程度的自动化形成纤维制品。加工方法众多,甚至从化纤纺丝的过程中就能直接成布,且生产速度快,目前的最高速度甚至可达600~800m/min,因此无纺布具有传统纺织工艺无法比拟的生产能力和速度以及单位面积的成本优势;从产品结构上讲,无纺布多为由单纤维组成的三维结构,因此它具有微孔透气、优良的表面覆盖性、尺寸稳定性和梯度过滤等性能[2]。无纺布独特的工艺及结构特性,使其在鞋材生产上发挥很大优势。

  1 无纺布鞋材的现状

  1.1无纺布人工革

  随着制鞋工业的迅猛发展,人们对鞋的制作材料,花色品种的要求越来越高。除了天然材料之外,近几年来合成材料的使用逐渐增多,其中采用无纺布复合结构材料制作的人工革材料发展迅速。人工革材料主要分为:合成革与人造革,无纺布在鞋材上的应用主要是通过鞋用合成革实现的。

  合成革表面光滑,材质均匀,不存在天然皮革的伤残缺陷,且可随心所欲的设计出表层的各种色泽与花纹,在机械或人工套料裁料加工中提供很大的便利,其优越的耐腐蚀性能与防水性能也优于天然皮革。合成革与人造革相比,更接近天然革,是目前天然皮革理想的代用材料,也是目前认为最有潜力取代天然皮革的一种材料。合成革的缺点是不耐高温和高寒,透气性能差。

  合成革通常以无纺布为底基,其表层涂覆聚氨酯制成。其中,合成革基布的选择对合成革的物理机械性能、手感和加工性能起着决定性的作用。鞋用合成革无纺布基布常采用几种不同成分的纤维按一定工艺配比混合组成,经过开松、混合、梳理、气流或机械成网,由杂乱排列的纤维网再经针刺,蒸汽热收缩,浸粘合剂加固而成[3]。对鞋用合成革非织造布的性能要求与一般的无纺布产品不同,在组织结构方面,合成革用无纺布基布必须具有致密的三维结构,纤网中纤维杂乱排列,上下穿插,相互缠绕,呈三维状态分布,使基布具备透气、透湿、结构均匀、强度高的特点。其次在外观和手感方面,要求基布表面平滑,无纵横向或斜向的针迹和孔眼存在,基布密度要均匀一致,无过密或过松现象,且纵横断面处立向的纤维密度也应均匀一致。高质量的合成革用无纺布在透光条件下检查,不允许有云形密度不均匀的现象存在。另外,在性能方面,合成革要求纤网中纤维杂乱排列,具有很高的各向异性。在非织造布的分类中,针刺法主要生产较厚型的产品,如鞋面革等;水刺法的产品主要适合中薄型基布,如鞋里革等。

  1.2 无纺布鞋衬布

  合成革主要用作鞋的鞋面材料,鞋材的另一种重要辅助材料是衬布。由于无纺布工艺流程短,生产成本低,无纺布逐渐取代织造物,成为主要的鞋内衬材料。其中,气流成网热轧非织造布产品强力较高,且横向强力与纵向强力差异小,因此是比较理想的鞋用衬里材料[4]。其他无纺布如:纺粘法无纺布以及水刺无纺布亦用做鞋用衬里材料,这类用途产品一般定量为80~150g/m2,厚度为0.5~0.55mm,原料以粘胶/涤纶50/50、粘胶/涤纶8O/20、锦纶/涤纶50/50等为主。其中,原料成分中加入粘胶纤维,可改善其吸湿性及柔软性,而锦纶则可明显改善其手感和弹性[5]。另外,也可用尼龙无纺布为鞋衬里材。如英国ICI公司开发研制的鞋用尼龙无纺布衬里材,由于以异种纤维材料,且采用双重包覆的结构(即在主体聚合物外呈同芯状再包覆一层另一种聚合物的双层纤维结构),而拥有卓越的功能和特性,并且还因无需树脂二次加工,其排湿性、通气性及手感特别好。如:一般棉布制作的衬里,其吸汗量是仅为其自重的98%,而尼龙无纺布衬里的吸汗量是其自重的350%,而且只需4个小时就能得到散发和干燥。

  1.3 无纺布鞋垫

  无纺布在鞋材方面的另一应用领域为鞋的鞋垫。一般无纺布鞋垫多为低档产品,如用即弃型无纺布鞋垫,而高档产品较少,这就要求其需具备较轻的重量,较高的缓冲质量,优异的吸湿性与分散性,耐磨耐穿的表面以及优良的保形性。如英国BUSM公司开发的聚酯聚酰胺非织造布,其吸汗、成型性好,有适度的伸展性,且成品美观,色彩丰富。它还兼有保型和衬里两种作用,用热融方法即可与鞋帮同时成型。另外,由于该材料可在伸展状态下成型,因而亦可用作鞋靴头部的材料,使其更加美观。

  2 无纺布鞋材的发展趋势

  2.1合成革的发展方向

  随着合成革业的不断发展,无纺布革基布的应用不断扩大。根据高档合成革产品的要求及国内外市场的流行趋势,未来的合成革将要求其基布手感柔软、弹性好、重量轻,具时尚感,且密度高,物性好。目前国内合成革基布的密度一般为0.2g/cm3左右,而对于高档合成革,一般要求基布的密度必须达到0.25g/cm3以上。因此开发高密度的合成革基布是提高合成革档次的重要途径,也是合成革基布发展的一个趋势。其中,福建南纺股份有限公司无纺布厂选用韩国SK公司高收缩涤纶为原料,采用多道针刺工艺,经热收缩处理及轧光定型后,生产出密度高,且手感柔软的合成革基布,其产品投放市场后,获得用户的好评,具有广阔的发展前景。

  另外,随着海岛纤维及超细皮革的开发应用,无纺布仿真皮革发展迅速,成为合成革发展的新趋势。无纺布仿真皮革逐步替代真皮,不仅可解决真皮资源日趋紧张的问题,同时还可避免真皮利用率低、耐磨性差、撕裂强度低、质地不匀、难以裁剪等缺点。非织造仿真皮革是以海岛纤维为原料,结合无纺布技术,开发的超细纤维革。这种超细纤维革是以海岛型超细纤维原料经开松、梳理铺网、针刺加固形成三维网络结构的无纺布,再经过收缩定型,然后通过不同的含浸方式,浸入含不同性能的聚氨酯树脂,再利用溶剂溶去海岛型超细纤维中“海”的成分并进行必要的减碱量处理,使之形成类似真皮结构的基布,然后经过化学柔软及揉皮、磨毛、片皮、染色等处理工艺,制成各具特色的超细纤维产品[5-7]。它是集纺丝、非织造布、化工、皮革、染整于一体的多学科产品,产品无论是外观、手感还是内在结构形态都接近真皮,而物性指标均超过真皮,使用广泛。目前,国际著名品牌运动鞋耐克、阿迪达斯以及国内知名运动鞋安踏、贵人鸟、361o。等均采用超细纤维革作为鞋材。

  2.2 功能性无纺布鞋材

  随着消费者消费层次的提高,对鞋里材料也提出了新的要求。为了迎合各阶层消费的需求,新产品的开发主要集中在舒适、健康、卫生等性能上,同时为了提高无纺布鞋材的附加值和满足高档次鞋品牌的要求,特殊功能的非织造鞋材日益受到关注。例如目前,国内外十分关注的抗菌产品。抗菌功能无纺布鞋材不仅能保持鞋腔内的卫生性能良好,保证鞋内温度和湿度一定,还可控制微生物的繁殖,减少脚部皮肤病感染和再感染的机会以及消除鞋内臭味等特殊功效。因此,应用抗菌材料和通过抗菌整理赋予非织造材料抗菌功能,可以加快非织造材料在鞋材应用领域的渗透,进一步开拓非织造材料市场的空间,其市场前景极大。当前,抗菌剂主要有三氯新、双胍系抗菌剂、季铵盐系化合物、有机硅烷季铵盐化合物等[8]。不同的抗菌剂采用的整理方法和适合的纤维产品往往有差异,具体抗菌整理的方法主要是采用浸轧、涂层、喷洒、泡沫浸渍等方法结合无纺布的具体加工技术,将抗菌剂粘合到无纺布产品上,从而获得有抗菌的功能无纺布鞋材[9]。

  2.3 无纺布新技术在鞋材制造上的应用

  为了进一步降低成本,提高无纺布技术在鞋材上的应用,以满足现代消费者对更多款式、更加时尚鞋样的制作要求,需要不断开发新的无纺布生产工艺及与其他新型生产技术相结合,这是将来无纺布在鞋材制造上的又一个发展趋势。

  其中,复合技术是近几年发展起来的新型无纺布技术,该技术利用机械或化学方法将两种或两种以上材料结合在一起,由于各种单一产品功能的相互叠加,使产品具有优异的性能并赋予产品功能性,适用性更广,拓宽了其应用领域[10]。目前,复合技术主要有:(1)射流喷网复合技术,射流喷网复合主要是采用微细高压水流对各种材料进行喷射,通过高压微细水流垂直喷射的穿刺力和纤网托持物对高压水流反射的反弹力,使各种材料纤维在界面相互缠结形成一个整体的工艺技术。(2)热熔压粘胶复合技术,该技术主要是在两种或两种以上材料之间涂上热熔压粘胶通过粘合而产生复合。(3)非织造布各种成网技术和固结技术相互交叉,互相渗透的复合。如针刺、化学粘合、热轧、热风粘合、熔喷法、缝编法、纺丝成网法、射流喷网法等纤网加工技术的相互交叉叠加,及相互叠层、复合、模压、超声或高频焊接等复制加工技术的相互组合等。复合技术使产品更加丰富多彩,已经成了无纺布技术发展的最新趋势,并产生了一系列可使非织造材料更新换代的技术成果。

  美国Tietex股份有限公司采用复合技术,开发了一项获得专利的功能性新型三维复合无纺布。新的复合布是由至少两层织物复合而成的,其中第二层布含有可收缩纤维,两层布通过缝编的方式连接到一起,且在复合布上形成很多平行的针迹。随后让第二层布相对第一层布发生收缩,使第一层布因第二层布的收缩而产生凸纹,而所形成的凸纹正好位于平行针迹的行间。第三层也是缝编布,缝编组织中的线圈是使用可热收缩纱线构成,当受到热处理作用时,这种纱线会收缩并将非织造布基布内的纤维拉得更紧密。在第一层与第二层之间引入由高膨体纤维构成的纤网充填层,可进一步开发出改进型的复合布。这种新材料非常适合于作运动鞋或靴的衬垫和衬里,如滑雪靴衬里[11]。

  3 结语

  非织造布是一门交叉学科的新兴加工技术,由于其蓬勃的生命力,使其在很多应用领域发挥了极大的优势;目前由于全球消费水平的不断提高,鞋业制造产业也正以快速的步伐加速发展,这促使非织造布在鞋材制造的应用领域不断扩大。可以预见未来几年内,无纺布鞋材的产量将大幅度上升,且结合新材料、新复合无纺布技术的发展,具有功能特性的鞋材将占越来越大的比例,这也将是无纺布发展的一个重要趋势。

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该资讯的关键词为:无纺布