| 非织造材料是一种通过物理或化学方法对高分子聚合物、纤维状集合体等进行加工而形成的新型柔性材料，其综合了纺织、造纸、塑料和皮革四大柔性材料之优点。水刺非织造材料是非织造材料中技术含量高、产品风格好，倍受消费者好评的产品之一，在我国已取得近十年的发展。从普通非织造材料到各种功能性非织造材料都得到了一定程度的开发与应用。水刺复合技术是近几年兴起的新技术，是对传统水刺技术的重大创新。水刺复合技术通过多种技术的交叉、渗透和融合，使水刺产品的性能和功能更加丰富，大大拓展了了水刺产品的应用领域。
1 水刺复合技术
水刺复合技术是以微细高压水流为手段，通过对两种或两种以上材料的穿透，使纤维在两种或两种以上材料界面相互缠结而形成一个功能性整体的非织造材料生产技术。
水刺复合技术有多种复合形式，其目的都是为了使复合后的材料性能或功能得到改善或提高，使复合后的材料既具有基体材料的性能和功能，又具有复合层材料的某些性能或功能。
1.1 水刺复合工艺及设备
水刺复合材料的生产必须要解决原材料、设备和工艺三个方面的问题。
1.1.1 原材料选择
水刺复合技术可以对多种材料进行复合，因此，其原材料是多样的，但它们都有一个共同特点，即高压微细水流可以穿刺通过材料，使本身或纤维能够通过水流的喷射而发生相互缠绕和勾结，从而形成相互复合的新型功能材料。
一般情况下，水刺复合原材料符合以下要求：
a. 具备微细高压水流可穿透性。高压水流喷射后可形成纤维与材料的缠绕结合。
b. 具有一定柔软性，悬垂性好。在生产过程中，可以缠绕成卷，并与纤网顺利贴合，不会对材料或水力缠结设备造成危害，如破坏纤网结构、水刺托网等等。
c. 具备均匀的面状或线状结构。在生产过程中均匀的面状结构可以获得均匀的缠结效果，提高复合质量，如均匀面状纤维集合体。线状结构的原材料主要包括长丝、纱线。
d. 具备与设备匹配的规格。主要从批量化连续生产和节约成本角度考虑，原材料的规格与设备幅宽的匹配对以上两因素的影响很大，幅宽大了可以切割，幅宽小了可以拼接。
目前，水刺复合用原材料主要有纸张、塑料材料、非织造布、传统纺织品、短纤维网、新型复合材料、特种纤维长丝等面状材料或线状材料。
1.1.2 生产设备
在现有水刺技术设备的状态下，水刺复合技术的开发与应用必须经历生产技术的改进与创新，设备的改造成功与否是复合技术是否成功的关键，如水针头的合理设置、材料的导入装置等等。
在设备上，水刺复合技术对生产设备主要有以下要求：
a. 在水刺复合前，设备必须有足够的空间实现各种复合层材料之间的相互叠合。
b. 在实施材料与纤网复合的过程中，为可持续的生产，必须增添退卷装置，以确保材料的顺利复合，如木浆纸、薄膜等。退卷装置的安装位置及要求由产品结构设计要求而定。
c. 纤网的叠加由不同成网设备共同作用产生，为保证连续化生产，根据不同纤网的成网要求配置不同的成网设备，如气流成网与梳理成网的复合。
1.1.3 工艺技术
1.1.3.1 缠结工艺
水力缠结是决定产品最终风格及性能的主要因素，对产品性能的影响主要集中在水针头的配置及分布和托网帘与锡林网的网形选择上。
水针头配置的不同，所生产出的产品质量及能耗的差别较大。不同的卷材及不同的客户要求，在复合时对水压要求不同，对水针头的配置要求也不同。托网帘与辊筒锡林网主要影响产品的花色及性能，选用不同的托网，在生产过程中经过水针不同方向的穿插加固，可以得到不同风格甚至3D效果的水刺布，从而使水刺产品的吸湿性、吸油性、强力、柔软度、布面、厚度、除尘能力等性能发生显著的变化；采用激光刻印，可以使锡林网得到各种图文，从而使布面呈现更加丰富美丽的外观。另外，喷水板材料的选择、喷水板孔型的设计、过滤系统的过滤能力、水针头与纤网的距离等对复合后产品的质量也有较大的影响。
1.1.3.2 复合技术
不同的复合形式对设备配置有不同的要求，在进行常规复合即卷材同纤网的复合时，根据设备固有的结构，适当的在相应位置灵活的安装相应的导布装置，根据不同的要求可以设计为主动导入或被动导入，并且由计算机控制，可以灵活地进行操作。对于一些特殊的复合技术，则需要专门的复合生产线，比如纺粘纤网与梳理纤网水刺复合技术、特种整理复合技术等，就需要有专用设备来进行。
水刺复合技术的复合由水力缠结完成，主要通过微细高压水流对各材料层的穿刺和水刺托持物的反弹，使各材料层的纤维在材料界面相互缠结形成复合材料，水力缠结压力和能量对材料的复合起到关键作用，在开发生产过程中要根据复合材料的整体性能要求选择水针板孔径、型号，水刺压力大小及分布，以及生产速度等。
1.1.3.3 烘干温度
温度控制直接影响纤维与染化料的物理化学特性，是复合工艺控制的中的一个主要环节。
在水刺烘干设备中多以热风循环穿透式圆网烘燥机为主，以热力学和空气动力学的原理为基础， 采用多级热交换器，同时采用了电脑自动控制模式，操作简单灵活。这种类型的烘干设备对常规产品非常适合，较易控制。但对与有些复合型材料就较难控制，由于经过复合后的产品克重、厚度均较大，这时就需要有充足的热风能量；因一些材料在高温会引起分子链结构发生变化，这时只有采取合适的温度，增加单位面积受烘干的时间，使布面得到充分的烘干，为了不降低生产效率及其它工艺流程，针对这种情况则需要配置特殊的烘干线路。对于一些可以在高温下烘干的材料，也有许多问题。因高温下圆网烘燥机的风量较大，容易导致布面某些部分的纤维被吹散，造成缠结下降，从而引起克重偏差及强力偏差，影响布面整体质量；还有就是控制好烘箱内的湿度，因短时间内大量的水分挥发引起湿度急速升高，如不能使热能与湿度达到一平衡点，很容易浪费能量，并且还难使复合产品烘干。所以对与大多数复合水刺产品，复合生产中烘干设备的配置情况及温度控制的好坏都对产品最终的质量影响很大。
2 水刺复合技术的应用
水刺复合技术作为一种新型水刺非织造技术，在国内外都得到了一定程度的开发与应用，主要有纤网的相互复合、纤网与其它材料的复合、两种或两种以上不同材料的复合等三种水刺复合形式。现就这三种水刺复合技术的应用做简单的介绍。
2.1 纤网的相互复合
纤网的相互复合主要包括各种功能性纤网和各种工艺纤网的相互复合。
2.1.1梳理纤网与纺粘纤网
将纺粘纤网与梳理纤网相互叠加在一起后，经过水刺，使两种纤网中的纤维在界面相互缠结而形成一种新型的非织造材料。该产品不仅比纺粘布柔软，而且强力比水刺布更高，纤维以三维结构杂乱自由分布，很多性能接近纺织品的风格。目前产品主要应用于清洁领域。
该水刺复合技术已经形成了成熟的生产设备，并在国外一些公司投入了运行。
2.1.2 气流成网与梳理成网
在欧洲浆粕气流成网与梳理成网的纤网相互叠加再经过水刺复合的技术表现出了巨大的潜力， Rieter Perfojet’s 新型水刺3000型设备最典型的产品就是将气流成网技术和水刺技术进行复合。该生产技术综合考虑各方面的因素，通过最理想的能量分布，合理的设计了水针头的分布情况，将成本降低到最低。
在生产过程中分三个步骤进行，首先经过纤网水刺预刺加固，然后再将气流成网木浆导入到预刺加固后的纤网上，最后使木浆纤维与纤维网互相缠结，得到一种在柔软度和强度方面都非常优越的产品，吸收性和气流成网得到的非织造布效果相当。
2.1.3 纤网各功能层
主要是通过不同功能的纤网相互复合使产品正反两面形成不同的功能层，如疏水层与吸水层、抗菌层与普通层、作用层与加固层、抗静电层与普通层、导电层与普通层、电磁屏蔽层与普通层等等，这些纤网可以是同种工艺成网，也可不同工艺成网，通过成网工艺和各功能的差别可以组合生成多种水刺复合非织造材料。目前其产品主要应用于医疗、卫生和清洁等领域。
2.2 纤网与其它材料的复合
2.2.1纤网与木浆纸
纤网与木浆纸的水刺复合技术是一项相对成熟的水刺复合技术，其产品经过一系列功能性整理后，可赋予产品柔软、透气、高屏蔽、拒水、抗静电、防有机溶剂等多种不同的性能，广泛应用于医疗防护、清洁等领域。
该水刺复合技术是木浆纸与水刺预刺加固好的水刺纤网叠加后经过水刺复合而形成，目前国内外均有成熟产品。
2.2.2 纤网与膜材料
膜技术是当今发展较快的一门技术，如何将非织造技术与膜技术、生物化学技术等其它先进技术相互结合、渗透与融合，将是今后我们研究的一个重要方向。
膜的种类较多，由于水刺布大多应用在卫生领域，因此在膜材料的选用过程中必须考虑到膜材料的安全无毒性、舒适性、以及实用性能。水刺布与膜之间的复合主要是与微孔膜之间的复合，根据不同的功能性质要求选用配伍合适的膜材料。目前常用的膜材料有PTFE（ 聚四氟乙烯）、TPU（热塑性聚氨酯）等。
微孔透气膜与水刺布复合后，除可增加透气膜之撕裂强度，保留水刺布的超柔触感外，还具有独特的透气、透湿、防护等功能。适用于高级纸尿裤背层、卫生棉、医用卫生用非织造材料等。水刺布经过与微孔膜复合后，无论在棉网交织之均匀性、手感柔软度、尺寸稳定性、纵横强力比、延伸性、过滤性及其它物理性能上，都有非常好的表现。
2.2.3 纤网与非织造材料
纤网与非织造材料的水刺复合，最明显的特点是增加了产品的蓬松性、吸湿透气性等。如纤网与水刺非织造材料或纤网与热轧非织造材料的复合，不仅产品强力得到提高，而且增强了产品的吸湿性能，产品可广泛应用于妇女卫生巾、婴儿尿布、成人失禁垫、擦拭布等。
2.2.4 纤网与纺织品
纤网与纺织品之间的水刺复合可赋予产品特殊性能，例如有些织布与纤网复合之后有特殊的绒面效果，有些纱布复合后得到特殊的网孔、更高强、特殊透气性能等等。
2.3 两种或两种以上材料
这种复合形式相对生产效率较低、成本较高。可以通过水刺布之间的复合、水刺布同纺织品之间的复合、纺粘布同水刺布之间的复合等其它非织造材料相互复合的形式得到。Rieter Perfojet 公司正着手将纺粘、水刺、气流成网相结合的实验工作，如果这项技术研制成功，将会使非织造材料的用途更加广泛。
3 结束语
3.1 水刺非织造材料的快速发展，使其在各行各业中的应用越来越广泛，水刺复合技术已成为提高产品性能及附加值的重要手段。
3.2 新的复合技术发展，诸如纺粘、熔喷、气流成网、及各种新材料新技术与水刺技术的结合，已经成为一种发展趋势，这些新技术的应用于发展将在很大程度上促进非织造技术的进步。
海南欣龙无纺股份有限公司 李洪 贾耀芳 | 
