(元琛科技)纖維是構成非織造材料最基本的原料，由于非織造材料不同于傳統紡織品以紗線的排列組合形成織物，而是纖維原料直接構成的纖維集合體，因此纖維原料的性能對非織造材料的性能就有著更為直接的影響，參見圖1。

圖1 纖維原料特性與產品性能的關系

非織造技術應用的纖維原料非常廣泛，要生產性能價格比合理的非織造產品，必須首先弄清纖維在非織造材料中的作用，掌握纖維的基本性能，并根據非織造加工工藝、后處理工藝及設備，恰當地選擇纖維原料。常見的纖維原料如下圖所示。

圖2 常見的纖維原料

非織造材料的性能與許多因素有關，其中最主要的因素是纖維的特性。纖維對非織造材料性能的影響歸結起來主要反映在兩個方面，一方面是纖維通過不同的非織造結構直接表現出來的材料性能；另一方面是纖維在非織造加工中的加工適應性，它也影響到非織造材料的最終性能。

一、纖維的表觀性狀對非織造材料性能的影響
纖維的表觀性狀主要包括長度、線密度、卷曲度、截面形狀以及表面摩擦性能等，它們對非織造材料性能的影響分別論述如下：

1、纖維長度及長度分布
纖維長度長，對提高非織造材料的強度有利，這主要是纖維之間的抱合力增大，纏結點增多，纏結效果增強，纖維強度的利用程度提高。在粘合法生產中，纖維長度長，還表現為粘合點增加，粘合力增強，非織造材料強度增加。

2、纖維線密度
纖維線密度小，制得的非織造材料體積密度大，強度高，手感柔軟。非織造材料在同樣面密度的條件下，纖維線密度越小，纖維根數就越多，纖維間的接觸點與接觸面積增加，這就增加了纖維間的粘結面積或增加了纖維間的滑移阻力，從而提高了非織造材料的強度。但纖維過細會對開松、梳理、成網造成困難。非織造材料一般采用的纖維線密度為1.2~33dtex。一般粗纖維多用在地毯和襯墊中， 主要考慮改善非織造材料的彈性。而對于一些過濾材料，則要求具有從細至粗多種線密度規格的纖維混合或梯度分布，以提高過濾性能。

3、纖維卷曲度
纖維卷曲度對纖網的均勻度，對非織造材料的強力、彈性、手感都有一定影響。纖維卷曲多，則纖維間抱合力就大，成網時不易產生破網，均勻度好，輸送或折疊加工也較順利。在粘結過程中，由于纖維卷曲度高，粘結點之間的纖維可保持一定的彈性伸長，因而使產品手感柔軟，彈性好。在針刺加固、縫編法等非織造材料中，纖維卷曲度高，則抱合力大，從而增加了纖維間的滑移阻力，提高了產品的強度和彈性。
在天然纖維中，棉纖維有天然卷曲，成熟正常的卷曲多；羊毛纖維也具有周期性的天然卷曲。化學纖維可在制造過程中用卷曲機擠壓而得到卷曲，一般每厘米卷曲數為4~6個。  

                    
4、纖維橫截面形狀
纖維的橫截面形狀對非織造材料的硬挺度、彈性、粘合性及光澤等有一定影響。天然纖維都有各自的天然形成的橫截面形狀，如棉纖維為腰圓形，有中腔；蠶絲為不規則三角形；化學纖維的截面形狀是根據紡絲孔的形狀決定的，有三角形、星形、中空形等。不同的截面形狀直接影響產品性能，如三角形截面的纖維比圓形截面纖維的硬挺度要高些，而橢圓形截面纖維則比圓形截面的硬挺度低些。中空纖維剛性優良，蓬松性、保暖性好。在加工化學粘合法非織造材料時，纖維橫截面的形狀與粘合劑的接觸面積關系密切，如星形截面纖維的表面積就比同線密度的圓形截面纖維約大50%，粘合面積增大，粘合力就有較大的提高。扁平截面纖維低彎曲剛度提高了水刺纏結效果，力學性能得到改善。利用異形截面纖維的表面對光線的反射，能得到一定的光學效應，如三角形截面(類似蠶絲截面)在制品中猶如無數個三角柱分光棱鏡，它們分出的各種色光，能產生一種柔和的光澤。

圖3 常見合成纖維和天然纖維的截面圖

5、纖維表面摩擦因數
纖維表面摩擦因數不但影響產品性能，還影響加工工藝。對于針刺法、縫編法等機械加固的非織造材料來說，纖維表面摩擦因數大，纖維滑脫阻力也大，有利于產品強度提高。但是摩擦因數過大，會加大針刺阻力，造成穿刺困難，引起斷針等故障。此外，合成纖維摩擦因數大，易引起靜電產生和積聚，影響梳理成網的正常進行，所以通常預先用抗靜電劑或溫濕度的平衡對合成纖維進行表面處理。

二、纖維的物理機械性能和化學性能對非織造材料性能的影響
纖維的物理機械性能和化學性能主要包括斷裂強度和伸長，初始橫量，彈性恢復性，耐易于纏線磨性，吸濕性，熱學性能，耐化學性和耐老化性能等。這些性質直接影響非織造材料的使用性能，以下重點介紹影響到纖維加工適用性的幾項性能。

1、纖維的機械性能
在非織造材料加工中，纖維會受到拉伸、彎曲、壓縮、摩擦和扭曲作用，產生不同的變形。在非織造材料使用過程中，主要受到的外力是張力，纖維的彎曲性能也是與其拉伸性能有關，因此，拉伸性能是纖維最重要的機械性能亦稱力學性能。

2、纖維吸濕性
纖維吸濕性指纖維在吸收空氣中氣相水分或水溶液中維，吸收水分的能力不同，大多數合成纖維的吸濕能力較差，屬于疏水性纖維。纖維吸濕性對非織造材料的加工工藝有顯著影響，在化學粘合法、水刺法非織造加工工藝中，纖維的吸濕性顯得尤為重要。一般來說，吸濕性好的纖維構成的纖網有利于粘合劑在纖網中的均勻分散，粘合效果好。吸濕性好的纖維在水刺過程中易于纏結，可提高最終非織造材料的機械性能。在干法成網和針刺加固中，纖維吸濕過低，纖維易打斷且易產生靜電，吸濕過高，纖維又易于纏繞機械。

3、纖維的熱學性能
在非織造材料的加工和使用過程中會遇到不同的溫度環境，而且溫度范圍較廣。在化學粘合過程中，纖網經過烘燥、焙烘工藝時的熱作用，纖維高分子的柔性、聚集態結構、宏觀形態都會發生不同程度的變化，從而影響非織造加工和產品使用性能，所以對熱粘合工藝而言，纖維的熔點、玻璃化溫度、軟化點、分解點、熱收縮性、耐熱性都必須考慮。常用纖維的長時間使用溫度和瞬時使用溫度如下圖所示。

了解纖維原料對非織造材料的影響因素，可以更好的根據使用工況選擇合適的纖維、合適的工藝和合適的后處理方法，從而制備出具有優良性能的高效除塵濾袋，安徽元琛環保科技股份有限公司多年來致力于高效除塵濾袋的開發，可以根據工況設計并生產合適的除塵濾袋。（元琛科技）