水刺非織造布的工業化生產是20世紀80年代實現的,其原理與針刺法相似,所不同的是將鋼針改為極細的高壓水流,利用水流的穿刺力使纖維網中的纖維相互滲透纏結。水刺法加工工藝的主要優點是:工藝較簡單,產品中無黏合劑,無環境污染;纖維不受損傷,產品不起毛、不掉毛、不含其他雜質;產品吸濕、柔軟,外觀與性能接近于傳統的紡織品,手感和懸垂性好等。
因此,水刺技術起步較晚,但發展極為迅速,有人將其喻為21世紀非織造布工業的一顆生機勃勃的明星。
(1)水刺原理
水刺工藝與針刺法十分相似,只是利用高壓水柱形成的“水針”,取代針刺工藝中的鋼針起穿刺作用,工藝原理如圖3-38所示。纖維網由托網簾輸入水刺區,當一股極細的高壓水柱經水刺頭、水針板垂直地射向被托持在金屬網簾上的纖維網時,受到這股水柱沖擊的一根或一束纖維便受到“水針”的作用而向下運動,纖維在水力作用下從表面被帶到網底,使纖維網中部分纖維之間發生相互滲透纏結作用而得到加固。當水針穿過纖維網射到托網簾后,又形成不同方向的反射作用,在水柱反彈到纖維網反面時,纖維網又受到了多方位水柱的穿刺,因而在整個水刺過程中,纖維網中的纖維在從正面直接沖擊的水針和從反面托網簾水柱的反彈穿插的雙重作用下,形成了不同方向的無序纏結。如果有很多股水柱在纖維網整個寬度上同時垂直地向纖維網噴射,通過控制噴射的時間,同時托持纖維網的金屬網簾連續不停地輸送,則纖維網便得到機械加固形成水刺氈。
(2)水刺工藝
水刺工藝流程一般為:纖維成網-,預濕-正反面多道水刺加固-(花紋水刺)脫水(預烘干)一后整理(印花、浸膠、上色、上漿等)干燥定型分切—卷繞一包裝,如圖3-39所示。
纖維可釆用干法梳理成網、氣流成網、濕法成網、紡絲直接成網和熔噴成網,其中以干法梳理成網應用最多、最普遍,其次是氣流成網和濕法成網°纖維網定積重量一般為24?500g/m2o
水刺加固工藝過程如圖3-40所示。
(3)水刺濾料特點及應用
水刺濾料在加工過程中纖維受到的機械損傷較針刺濾料要低,所以在同等克重下,其強力高于針刺濾料。
由于水針為極細的高壓水柱,其直徑較針刺氈制作時所用刺針要細,所以水刺氈幾乎無針孔,表面較針刺氈更光潔、平整,從而過濾效果性更好。