吳 玥 于偉東 周 勝

1.東華大學(xué) 紡織學(xué)院(中國) 2.揚(yáng)州市職業(yè)大學(xué) 紡織服裝學(xué)院(中國)

紡織物作為人類使用的工具而起源的觀點(diǎn)已基本被證實(shí)[1]。其中，通過編[2]、結(jié)[3]、紡[4]等方式成形的幾類軟工具，可能早在舊石器中期(20萬年前～3萬年前)就已實(shí)現(xiàn)了由“舊器”向“新器”的轉(zhuǎn)變。但紡織物的另一大類——絮，因產(chǎn)物與使用痕跡的缺失，加之本身的工具特征不及編物、結(jié)物和紡物明顯，其起源至今尚不明確。有學(xué)者提出，20世紀(jì)中葉迅速發(fā)展的非織造布具有典型的絮體特征[5]57，二者的主要區(qū)別在于纖維間是否存在除自然接觸力以外的其他化學(xué)力或機(jī)械力。本文以非織造布的命名和加工技術(shù)為研究對(duì)象，論述其通稱的準(zhǔn)確性，同時(shí)結(jié)合加工技術(shù)出現(xiàn)的實(shí)際時(shí)序和理論時(shí)序，推導(dǎo)各形式非織造布出現(xiàn)的時(shí)序。通過對(duì)非織造布結(jié)構(gòu)與工藝特征的分析，探討其原始形態(tài)及其與絮的關(guān)系。

1 “非織造布”的名稱與含義

人們對(duì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)纖維網(wǎng)(fibrous web-like structure)的認(rèn)知遠(yuǎn)早于“非織造布”命名的出現(xiàn)。而“nonwoven”的中文名稱是“非織造”，直譯過來是“非編織”，但根據(jù)對(duì)“nonwoven”的定義，譯為“非紗織造”可能更確切，即“non-yarn fabricating”。故“nonwoven”和“非織造布”在名稱使用的準(zhǔn)確性方面仍有欠缺。

1.1 通稱的出現(xiàn)

“nonwovens”是一個(gè)階段性的名詞，是非織造生產(chǎn)領(lǐng)域人們對(duì)不通過紗線交織，直接采用纖維成網(wǎng)與加固形成的織物進(jìn)行命名與界定的初步概念。這類材料發(fā)展之初并沒有特定的名稱，較常用的名稱有“nonwoven fabrics(非編織物)”“bonded fabrics(黏結(jié)織物)”和“fiber fabrics(纖維織物)”等，這些名稱最早出現(xiàn)在一些專利文獻(xiàn)中[6]13。有關(guān)非織造的相關(guān)文獻(xiàn)可追溯至1930年前后，故20世紀(jì)20年代末至30年代初被普遍認(rèn)為是現(xiàn)代非織造工業(yè)的起始時(shí)間[7]。

“nonwoven fabrics”變成纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)織物的通稱，是因?yàn)檫@個(gè)詞語的使用頻率最高，流通性最強(qiáng)[8]?！皀onwoven fabrics”在很長一段時(shí)間內(nèi)僅用于形容膨松纖維網(wǎng)進(jìn)行熱黏合或化學(xué)黏合后形成的產(chǎn)物[9]，直至1942年前后在實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化生產(chǎn)時(shí)，才開始廣為人知[6]14。隨著名稱的趨眾化，其他名稱逐漸消退，最終“nonwovens”成為標(biāo)準(zhǔn)化術(shù)語，并依其字面意思被譯成不同語言并傳播至各國[6]15。

1.2 類別名的出現(xiàn)

隨著非織造布制備技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，以及可用原料的增多，結(jié)構(gòu)、外觀、性能各異的非織造布產(chǎn)品層出不窮，這也導(dǎo)致了其命名與歸類上的混亂，出現(xiàn)了以成網(wǎng)方式、加固方式、纖維類型及應(yīng)用領(lǐng)域等為依據(jù)對(duì)非織造物(布)進(jìn)行多種分類、命名與定義的現(xiàn)象。早期記錄了不同成形原理的非織造布成網(wǎng)和加固工藝名稱的相關(guān)文獻(xiàn)如表1所示。

表1 不同成形原理的非織造布成網(wǎng)和加固工藝名稱的文獻(xiàn)記載

由表1可得不同成形原理的非織造布成網(wǎng)和加固工藝名稱的出現(xiàn)時(shí)序如圖1所示。其中，文獻(xiàn)[10]和文獻(xiàn)[15]僅記錄了授權(quán)時(shí)間。因?qū)＠蕴峤恢莲@取授權(quán)通常需經(jīng)過約3年的審核期，因此推測梳理網(wǎng)和靜電紡絲法的工藝名稱實(shí)際出現(xiàn)時(shí)間分別比文獻(xiàn)記錄時(shí)間(1858年和1902年)早約3年。

圖1 不同成形原理的非織造布成網(wǎng)和加固工藝名稱的出現(xiàn)時(shí)序

1.3 名稱準(zhǔn)確性的論述

“nonwovens”中文常譯作“非織造布”或“無紡布”，兩者均不夠確切?！胺强椩觳肌敝小翱椩觳肌比菀鬃屓寺?lián)想到“織物”，而非織造布盡管不是采用紗線相互交織的結(jié)構(gòu)成形的，但也屬于織物，因?yàn)椤翱椢铩痹趶V義上是指通過紗線或纖維編、結(jié)、糾纏或黏結(jié)形成的片狀(二維)纖維集合體或復(fù)合體[5]58。故以“非織造布”命名，否定范圍過大，既否認(rèn)了所要命名的對(duì)象本身，不能準(zhǔn)確表達(dá)“非編織物”這一字面意思，又無法意譯出“nonwovens”的含義?！盁o紡布”的命名則否定了非織造布加工中的“開松、排鋪纖維”工序。在傳統(tǒng)的紡紗工藝中，開松和排鋪纖維工序也屬于“紡”的一部分，而“無紡”否定了整個(gè)紡的工序。

“weave”的詞源可追溯至兩個(gè)不同方向，二者演變至近代才逐漸形成統(tǒng)一的詞匯表述。其一，源自原始日耳曼語“weben”，其義為“制作布料”，后演變?yōu)楣庞⒄Z“wefan”，意為織造，即通過紗線交織成形；其二，用于表示曲折前行，形象地表述了后延伸出的“織”的上下起伏、波動(dòng)式的成形方式[21]?，F(xiàn)代英語詞典中將“weave”解釋為用手或織機(jī)使細(xì)線或薄片上下交織，形成布料、織毯、籃子等產(chǎn)物[22]。故“nonwovens”排除了編織物，但仍包含結(jié)物，即柔性條狀物通過自身的彎曲形成回路，然后進(jìn)行穿套、壓扣，最終呈現(xiàn)出一種單根或多根柔性條狀物的自鎖狀態(tài)，以及由結(jié)物演變而來的針織物[5]60。盡管“nonwovens”的命名通過否定編織物的方式，在一定程度上概括了非織造布的特征，但仍缺乏準(zhǔn)確性。

參照非織造布國際化標(biāo)準(zhǔn)ISO 9092的釋義[23-25]，非織造布是纖維堆疊結(jié)構(gòu)經(jīng)加固后形成的片狀體。至今，非織造布定義的國際化標(biāo)準(zhǔn)已有3個(gè)版本，其均通過兩部分對(duì)非織造布進(jìn)行描述。第一部分對(duì)非織造布的結(jié)構(gòu)本征進(jìn)行描述，1988、2011和2019年的版本分別表述為“a manufactured sheet，web or batt of directionally or randomly orientated fibres”“structures of textile materials……that have been formed into webs”和“fibrous assembly”，即直接由單獨(dú)的散纖維組成的片狀體。第二部分是對(duì)加固作用的描述，具體表現(xiàn)為纖維間的結(jié)合方式，分別表述為“bonded by friction，and/or cohesion and/or adhesion”“bonded together by any means”及“structural integrity by physical and/or chemical means”。換言之，非織造布由兩部分構(gòu)成，分別為纖維排列和集合形成的主結(jié)構(gòu)相，以及外部因素作用于主結(jié)構(gòu)相，導(dǎo)致纖維間的固著和糾纏而形成的輔結(jié)構(gòu)相，亦稱加固相[26]299。在非織造布的發(fā)展過程中，主結(jié)構(gòu)相并未演變成更高級(jí)的纖維集合體。顯然，纖維堆疊結(jié)構(gòu)是非織造布命名的主要依據(jù)，即非織造布的主結(jié)構(gòu)相并非紗織物，用“非紗織物”對(duì)這類纖維堆砌物進(jìn)行命名要比“非織造布”更合適。但“非紗織物”的命名也存在不足，會(huì)使人產(chǎn)生織物的主結(jié)構(gòu)相和輔結(jié)構(gòu)相都不存在紗線交織結(jié)構(gòu)的誤解?？p編法非織造布的加固相即為紗線交織結(jié)構(gòu)，“非紗織物”的命名容易將縫編法非織造布排除在外。

2 非織造加工技術(shù)的出現(xiàn)時(shí)序

非織造加工技術(shù)包含兩部分：加工工藝和加工機(jī)械。加工工藝用于確定工藝參數(shù)和工藝流程。加工機(jī)械作為工藝的載體，是實(shí)際生產(chǎn)的工具。加工技術(shù)的實(shí)際時(shí)序應(yīng)以工藝投入實(shí)際應(yīng)用為準(zhǔn)，即以最早實(shí)現(xiàn)工藝原理的原始機(jī)械的出現(xiàn)時(shí)間為準(zhǔn)。關(guān)于非織造布的文獻(xiàn)資料豐富且較完整，又因基于專利獲得的發(fā)展時(shí)序更真實(shí)、可靠，故本文以專利文獻(xiàn)為考證依據(jù)。

2.1 加工技術(shù)

非織造布的成網(wǎng)技術(shù)可分為干法成網(wǎng)(梳理成網(wǎng)和氣流成網(wǎng))、濕法成網(wǎng)及聚合物擠出成網(wǎng)(紡黏法、熔噴法和靜電紡絲法)工藝。非織造布的加固技術(shù)可分為天然纖維自糾纏/黏合(氈化法、造紙法)、機(jī)械法纖維自糾纏(針刺法、水刺法)、化學(xué)法纖維自糾纏/黏合(靜電紡絲法、熔噴法、改造纖維法、復(fù)合纖維法)、纖維集合體加固法(縫編法)及黏合劑加固法。表2列出了非織造布加工技術(shù)出現(xiàn)的文獻(xiàn)記載。

由表2可得非織造布加工技術(shù)出現(xiàn)的實(shí)際時(shí)序如圖2所示。

表2 非織造布加工技術(shù)的文獻(xiàn)記載

圖2 加工技術(shù)出現(xiàn)的實(shí)際時(shí)序

2.2 成網(wǎng)和加固技術(shù)的常規(guī)組合

非織造布成網(wǎng)和加固技術(shù)需相互配合，以形成完整的結(jié)構(gòu)。非織造布的結(jié)構(gòu)與其成形原理相關(guān)，不同成形原理對(duì)應(yīng)不同的加工技術(shù)。換言之，加工技術(shù)是成形原理的實(shí)際載體，也是成形原理的具象化體現(xiàn)。常見的非織造布成網(wǎng)和加固工藝搭配[41-42]如表3所示。

表3 非織造布成網(wǎng)和加固技術(shù)的常規(guī)組合

3 非織造布加工技術(shù)的理論時(shí)序

非織造布出現(xiàn)的必要條件是制備原料(其包括纖維和/或黏合劑)的存在及制備技術(shù)(工具和/或工藝)的產(chǎn)生。纖維的存在性F和加固物的存在性R是主要因素，可用纖維的廣泛性FA和加固物的廣泛性RA是次級(jí)因素，主要取決于可用原料的種類。加工技術(shù)的出現(xiàn)主要取決于復(fù)雜度T，涉及工藝復(fù)雜度T1(流程形式、長短和步驟數(shù))和加工機(jī)械的復(fù)雜度T2(如機(jī)構(gòu)的種類和數(shù)量，各機(jī)構(gòu)的精密度等)。工藝相關(guān)度TR也是次級(jí)因素，包括與既有技術(shù)關(guān)聯(lián)度TR1和加工工藝的可借鑒性TR2。對(duì)次級(jí)因素在數(shù)值上做降級(jí)處理，以區(qū)分邏輯層級(jí)(通過依次擴(kuò)大或縮小10倍體現(xiàn)影響力的大小，如若主因素乘以1.0，則次級(jí)因素乘以0.1，再次級(jí)的因素乘以0.01，以此類推)。根據(jù)上述方法，對(duì)成網(wǎng)和加固工藝進(jìn)行邏輯上的排序。將單因子的秩數(shù)線性疊加，最終得到秩數(shù)和。所得秩數(shù)和越小，表示這類加工技術(shù)可能出現(xiàn)的時(shí)間越早。

3.1 成網(wǎng)技術(shù)的理論時(shí)序

從纖維的存在性方面考慮，除聚合物擠出法(P)外，其余成網(wǎng)方法均可使用天然纖維，且20世紀(jì)前，化學(xué)纖維尚未面世，因此聚合物擠出法排在其他3種方法之后。從可用原料的廣泛性方面考慮：梳理法(C)和氣流法(A)相比于濕法(W)和聚合物擠出法，可用纖維類型更豐富，而濕法可用的纖維類型又多于聚合物擠出法。因此濕法排在梳理法和氣流法之后，聚合物擠出法又排在濕法之后。從加工工藝復(fù)雜度方面考慮，聚合物擠出法的工藝流程最復(fù)雜，其余三者相差不大，因此聚合物擠出法排在最后，其余三種方法并列；從加工機(jī)械的復(fù)雜度方面考慮，梳理法的加工機(jī)械復(fù)雜度最低，氣流法次之，聚合物擠出法和濕法較復(fù)雜，因此梳理法排序最靠前，秩最小，氣流法排在第二位，聚合物擠出法和濕法并列排在末位。從工藝相關(guān)度方面考慮，就技術(shù)關(guān)聯(lián)度而言，梳理法和濕法是對(duì)舊機(jī)械的改良，其余方法則涉及新技術(shù)的開發(fā)，因此梳理法和濕法排在氣流法和聚合物擠出法前面；就加工工藝的可借鑒性而言，梳理法與織物制備相關(guān)度最高，其他方法通常不是應(yīng)用于紡織領(lǐng)域，因此梳理法排在首位，其余3種方法并列排在后位。成網(wǎng)加工方式秩數(shù)(nP)的邏輯排序如表4所示。表中數(shù)值為每一種成網(wǎng)加工方式在其中某個(gè)影響因素下的秩。秩的定義：在某一整體X中，將容量為n的樣本觀察值按從小到大的次序編號(hào)排列成x(1)

表4 成網(wǎng)加工方式秩數(shù)(nP)表

3.2 加固技術(shù)的理論時(shí)序

同理可得非織造布加固方式秩數(shù)(fP)的邏輯排序，見表5。其中，靜電紡絲法和熔噴法(MB)的成型機(jī)理具有極大的相似性，可將二者歸于一類進(jìn)行討論。本文以熔噴法為代表進(jìn)行討論。根據(jù)加固原理的一致性，氈化法(WF)和造紙法(PM)可歸為一類，命名為天然纖維自糾纏/黏結(jié)(NFB)；MB、改造纖維法(MF)和復(fù)合纖維法(CF)可歸為一類，稱化學(xué)纖維自糾纏/黏結(jié)(CFB)。而NFB、CFB和機(jī)械法(MFB)又可歸于同一大類，稱纖維自糾纏/自黏結(jié)。黏合劑加固法(AB)和纖維集合體加固法(FAB)歸于另一大類，稱引入它物。

表5 加固加工方式秩數(shù)(fP)表

從加固物的存在性方面考慮，自糾纏/黏合以纖維本身為載體形成加固相，故加固物的存在性即纖維存在性。CFB以化學(xué)纖維本身為載體形成加固相，而化學(xué)纖維是近現(xiàn)代才出現(xiàn)的，晚于天然纖維的出現(xiàn)。又因NFB與AB所用的加固物來源于自然界，F(xiàn)AB所用的加固物也早在原始紡紗技術(shù)出現(xiàn)時(shí)期(約8 000多年前)就已存在[43]，因此CFB的加固方法出現(xiàn)時(shí)間最晚，排序在NFB、AB和FAB之后。從加固物可用原料的廣泛性方面考慮，天然纖維中借助自身的特殊結(jié)構(gòu)和性能實(shí)現(xiàn)自糾纏/自黏結(jié)的僅占少數(shù)，而化學(xué)纖維中也只有部分熱塑性化纖能夠通過一定的化學(xué)或物理方法實(shí)現(xiàn)纖維間的自糾纏/自黏結(jié)，因此NFB和CFB這兩種加固方式的使用受限于原料的種類，排序相對(duì)靠后。而適用于MFB、AB和FAB這3種加工方式的加固物原料種類較多，因此排序靠前。從加工工藝復(fù)雜度方面考慮，就工藝復(fù)雜度而言，PM和MB最簡單，因此排在首位，MF和CF次之。就加工機(jī)械的復(fù)雜度而言，PM和MB最簡單，MF和CF法次之，MFB和FAB最難。從工藝相關(guān)度方面考慮，就技術(shù)關(guān)聯(lián)度而言，MFB和CFB的方法涉及新技術(shù)的開發(fā)，因此排序靠后。就這類工藝的可借鑒性而言，AB和CFB與織物制造的關(guān)聯(lián)性沒有NFB、MFB和FAB，故這3種方法的排序靠前，而AB和CFB排序靠后。

3.3 成網(wǎng)和加固技術(shù)的組合

根據(jù)表4和表 5，可根據(jù)秩和對(duì)成網(wǎng)和加固技術(shù)發(fā)展的理論時(shí)間進(jìn)行排序，見式(1)和式(2)。

YC

(1)

YPM

(2)

式中，Y表示加工技術(shù)出現(xiàn)的理論時(shí)間，下標(biāo)為各加工技術(shù)的簡稱。

圖3列舉了成網(wǎng)和加固工藝組合后所有結(jié)果秩和的理論排序，即技術(shù)出現(xiàn)的理論時(shí)間排序。

圖3 成網(wǎng)和加固技術(shù)組合后的理論排序

4 非織造布名稱與技術(shù)的綜合討論

在非織造布的發(fā)展過程中，其主結(jié)構(gòu)相并未演變成更高級(jí)別的纖維集合體，演變和改進(jìn)僅發(fā)生在輔結(jié)構(gòu)相。

4.1 非織造布工藝與命名的關(guān)系

對(duì)比圖1和圖2可知，除靜電紡絲法外，各非織造布類別名稱的出現(xiàn)時(shí)間均滯后于其對(duì)應(yīng)的加工技術(shù)。由此可推斷出，非織造布的名稱是在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中人為創(chuàng)造并賦予的名詞，用于歸納和總結(jié)具有相同特征的各形式非織造布。早在1600年，就有研究者提出了靜電紡的原始理論[44]?！办o電紡絲法”名稱的出現(xiàn)比實(shí)際加工技術(shù)早，是因?yàn)槠鋵?shí)際生產(chǎn)受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件。

縱觀非織造布的整個(gè)加工流程發(fā)現(xiàn)，其加工對(duì)象并不以方法和設(shè)備為轉(zhuǎn)移，均為纖維。成網(wǎng)是對(duì)纖維的鋪排，加固是為了使纖維之間產(chǎn)生穩(wěn)固的聯(lián)系，即借助工具對(duì)纖維進(jìn)行穿插排列。而“織”在廣義上是指借助工具進(jìn)行的編、結(jié)和絮化[5]55，“織物”廣義上是指通過紗線或纖維編、結(jié)、糾纏或黏結(jié)形成片狀(二維)纖維集合體或復(fù)合體[26]268。結(jié)合這兩重定義，可以明確“纖維織物”是直接對(duì)纖維(而非紗線)進(jìn)行“織”(自然堆砌、穿插交疊、彎曲握持、糾纏等)后得到的片狀產(chǎn)物。至于纖維織物的加固相是纖維形成自鎖或自黏結(jié)結(jié)構(gòu)，添加黏合劑形成黏結(jié)點(diǎn)或黏結(jié)區(qū)域，還是引入紗線形成加固結(jié)構(gòu)，均不會(huì)改變主結(jié)構(gòu)相是纖維堆砌結(jié)構(gòu)的本質(zhì)。因此，在名稱表述的完整性和準(zhǔn)確性上，“纖維織物”比“非織造布”更貼切：其一，點(diǎn)明了加工對(duì)象為纖維，即成網(wǎng)工藝是對(duì)纖維的排列和堆疊，加固工藝是對(duì)纖維進(jìn)行固著；其二，明確了加工方式為“織”，即用工具“擺放”條帶狀物、紗線或纖維等；其三，表明材料是片狀(二維)結(jié)構(gòu)，將編繩等線性(一維)結(jié)構(gòu)排除在外。

4.2 各類加工技術(shù)出現(xiàn)的實(shí)際時(shí)間與理論時(shí)間排序的一致性

根據(jù)圖2，可歸納出非織造布成網(wǎng)和加工機(jī)械出現(xiàn)的邏輯順序，如式(3)和式(4)所示。

yC

(3)

yPM

(4)

式中，y表示加工技術(shù)出現(xiàn)的實(shí)際時(shí)間，下標(biāo)為成網(wǎng)和加固工藝的簡稱。其中，YB表示紗線加固法。

對(duì)比式(1)～式(4)可以看出，各類成網(wǎng)技術(shù)的實(shí)際出現(xiàn)時(shí)序和理論出現(xiàn)時(shí)序一致，各加固技術(shù)的實(shí)際出現(xiàn)時(shí)序和理論出現(xiàn)時(shí)序存在較大差異。

結(jié)合表3和圖3，可確定MB出現(xiàn)時(shí)間較晚是因?yàn)槠渖a(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)時(shí)間較晚。MB的成網(wǎng)和加固工藝不可分割，故應(yīng)以最晚發(fā)生的時(shí)間為準(zhǔn)。而二者均建立在合成纖維被開發(fā)出的基礎(chǔ)上，最早的合成纖維產(chǎn)生于1913年[45]，故纖維生產(chǎn)技術(shù)的滯后性限制了這一方法的發(fā)展。就WF而言，隨機(jī)排列的纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)更有利于后續(xù)形成纖維間的糾纏，故在實(shí)際生產(chǎn)中基于需求和技術(shù)組合的考慮，A+WF的組合更易得到發(fā)展。由于人類需求、創(chuàng)新思維的跳躍等現(xiàn)實(shí)因素導(dǎo)致理論和實(shí)際時(shí)間出現(xiàn)倒置，屬合理的意外事件。紗線加固的加工機(jī)械經(jīng)編機(jī)早在18世紀(jì)晚期就已出現(xiàn)，遠(yuǎn)早于針刺機(jī)，故在理論上，紗線加固出現(xiàn)的前提條件早已滿足，其滯后出現(xiàn)的原因可能是因?yàn)槿藗冋J(rèn)為沒必要用紗線對(duì)纖維網(wǎng)進(jìn)行加固；或者是因?yàn)榇饲耙殉霈F(xiàn)了類似的更簡單的結(jié)構(gòu)，但人們并未將其歸入非織造布的現(xiàn)有體系中。

圖4所示為各類纖維織物的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖4a)和圖4b)分別為通過紗線的鋪蓋和縫制形成的織物結(jié)構(gòu)示意圖，棉花胎和絎縫被即分別采用這兩種結(jié)構(gòu)。圖4a)的結(jié)構(gòu)比圖4b)簡單，推測其出現(xiàn)時(shí)間更早。在非織造布的發(fā)展過程中，纖維集合體加固的方法直接跳過了圖4a)和圖4b)所示結(jié)構(gòu)的加工，而直接發(fā)展為圖4c)所示的織造綁定結(jié)構(gòu)的加工(在非織造生產(chǎn)中被命名為縫編法)。據(jù)此可推測縫編法實(shí)際出現(xiàn)時(shí)間滯后的原因如下：一方面，可能是并未將圖4a)和圖4b)所示兩種結(jié)構(gòu)納入縫編法非織造布范疇內(nèi)；另一方面，可能是因?yàn)閳D4a)和圖4b)所示兩種結(jié)構(gòu)的加工方法已能夠滿足人們對(duì)采用紗線加固的膨松型纖維織物的需求，因此未再通過更復(fù)雜的織造綁定方法對(duì)纖維網(wǎng)進(jìn)行加固。

圖4 各類纖維織物的結(jié)構(gòu)示意圖

4.3 非織造布、纖維織物與絮的關(guān)系

非織造布是現(xiàn)代才被使用的名稱，其出現(xiàn)時(shí)間遠(yuǎn)遲于人們對(duì)于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)纖維網(wǎng)的認(rèn)知。在纖維織物發(fā)展過程中，其主結(jié)構(gòu)并未演變成更高級(jí)別的纖維集合體，仍保持散纖維體這一初級(jí)結(jié)構(gòu)。WILSON[46]提出的短語“fabrics made directly from fibers”很好地描述了這一特征，且與“纖維織物”的含義一致。

非織造布以散纖維為主體，引入了纖維間的糾纏、吸附或其他加固物(黏合劑或紗線)。其主結(jié)構(gòu)相為纖維網(wǎng)，輔結(jié)構(gòu)相為纖維間的加固。非織造布的結(jié)構(gòu)和性能主要受纖維排列方式、堆砌密度和纖維間相互作用的影響。非織造布纖維的排列方式包括無序、隨機(jī)分布及有序排列。從形成纖網(wǎng)到加固的過程中，非織造布的纖維堆砌密度并不會(huì)發(fā)生變化，其內(nèi)填充比不增加。纖維間的相互作用，即非織造布加固相的形成，主要取決于采取的加固工藝。

在人類歷史的發(fā)展過程中，除非織造布外，還存在其他符合纖維織物結(jié)構(gòu)特征的織物，如樹皮布、絲絮片等，EMERY[47]將這類纖維織物命名為“felted fibers”，意為纖維糾纏(mat)、吸附(adhere)在一起形成的織物。非織造布和“felted fibers”的主體結(jié)構(gòu)均為散纖維堆砌體，且對(duì)比毛氈法和針刺法、水刺法非織造布，植物纖維紙和熔噴法、靜電紡非織造布，棉花胎和縫編法非織造布，樹皮布、絲綿和化學(xué)黏合、熱黏合非織造布，它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上均具有高度的一致性。在成形工藝方面，“felted fibers”加固相的形成在很大程度上依賴于加工原料本身的特性，如羊毛的氈縮性、纖維素纖維間的氫鍵作用等；非織造布加固相的成型主要是通過機(jī)器加工，使不具備上述特性的纖維也能通過一定方式形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的纖維織物。得益于加工設(shè)備的進(jìn)步，非織造布的加固方式更多樣、加固過程更可控、加固效率更高。

“絮”作名詞時(shí)表示纖維自然堆砌(纖維間自然接觸)的狀態(tài)，作動(dòng)詞時(shí)表示通過原纖維體的集聚和排鋪，形成自然體積態(tài)的過程。具體表現(xiàn)為對(duì)草莖葉、天然纖維團(tuán)的收集或扯松、鋪層等，即纖維在人為團(tuán)聚或扯松作用及重力作用下堆砌而“絮化”的勞動(dòng)。該“絮化”為膨松化的加工，如被褥的棉絮加工(彈棉花)?！靶酢钡奶卣魍昝蕾N合了纖維織物的本質(zhì)特征，其結(jié)構(gòu)與纖維織物的主相結(jié)構(gòu)一致，但較松散，沒有加固相。此外，原始的絮體形態(tài)多樣，包括片狀、團(tuán)狀和束狀的絮體。故可認(rèn)為纖維織物是絮的一個(gè)分支，屬于其進(jìn)化體，即非織造布屬于纖維織物，而纖維織物是絮的后代。

5 結(jié)語

“非織造布”是一個(gè)現(xiàn)代的概念，在發(fā)展過程中形成了“nonwovens”及“無紡布”的通稱，但這些表述并不能準(zhǔn)確描述與歸納這類產(chǎn)物的特征?！袄w維織物”既點(diǎn)明了加工對(duì)象為纖維，又明確了加工方式為“織”，即用工具“擺放”條帶狀物、紗線或纖維等，同時(shí)還表明材料是片狀(二維)結(jié)構(gòu)，在名稱表述的完整性和準(zhǔn)確性上要強(qiáng)于“非織造布”。

現(xiàn)代非織造布的可查資料豐富且較為完整，基于專利得到的各類非織造布的出現(xiàn)時(shí)序，具有很強(qiáng)的真實(shí)性和可靠性。量化加工原料的存在性、加工技術(shù)的復(fù)雜程度、可用原料的廣泛性、技術(shù)與應(yīng)用方向的相關(guān)度等因素，可對(duì)非織造布成網(wǎng)和加固技術(shù)的出現(xiàn)時(shí)間進(jìn)行邏輯排序。綜合分析實(shí)際時(shí)序與理論時(shí)序，推證部分形式非織造布實(shí)際出現(xiàn)時(shí)間滯后的原因。

人們對(duì)于纖維網(wǎng)狀材料的認(rèn)知和使用遠(yuǎn)早于非織造布，在現(xiàn)代機(jī)械還未出現(xiàn)時(shí)，人們就開始生產(chǎn)和使用這類材料了。非織造布和另一類纖維織物——felted fibers，具有相同的結(jié)構(gòu)特征，兩者的成形工藝也存在極大的相似性?？傊w維織物的含義包含了目前人們對(duì)非織造布的定義?？梢哉J(rèn)為，非織造布屬于纖維織物，而絮是纖維織物的前身。