
熔噴無紡布的全稱為熔噴法非織造布(Meltblown Non-woven Fabric),是一種不經過傳統紡織工藝,而通過特殊方法制成的無紡布,其制造過程為,將聚合物(主要是聚丙烯)經過高溫熔融,使其成為流動的熔體狀態,隨后通過噴絲孔擠出,形成細流。在擠出的瞬間,利用高速熱空氣流對這些熔體細流進行牽伸,使其迅速拉伸變細,形成超細纖維。這些超細纖維在空氣中冷卻固化,并在凝網簾或滾筒上隨機堆積成網,最終依靠纖維自身的粘合作用,形成熔噴無紡布。這種獨特的生產工藝,賦予了熔噴無紡布一系列與眾不同的特性。?
從微觀結構上看,熔噴無紡布的纖維直徑極細,通??梢赃_到 1 - 5 微米 ,相較于普通紡織纖維或其他類型無紡布的纖維要細得多。這種超細纖維結構使得熔噴無紡布單位面積內的纖維數量大幅增加,極大地提高了纖維的比表面積。大量細密的纖維相互交織,形成了無數微小且不規則的孔隙,造就了熔噴無紡布結構蓬松的特點。?
基于上述微觀結構,熔噴無紡布在性能上表現出諸多優勢。其過濾性能尤為突出,由于纖維間孔隙細小,能夠有效阻擋空氣中的微小顆粒,包括塵埃、花粉、細菌以及病毒等。當含有這些顆粒的氣流通過熔噴無紡布時,顆粒會被纖維捕獲,從而實現高效的過濾效果。同時,通過對熔噴無紡布進行駐極處理,使其帶上靜電,還能進一步增強對微小顆粒的吸附能力,提高過濾效率,這也是其在口罩等過濾產品中不可或缺的關鍵原因。?
在屏蔽性能方面,熔噴無紡布能夠對液體、氣體以及微生物等起到良好的阻隔作用,可用于醫療防護用品、隔離材料等,有效防止外界污染物的侵入。其絕熱性能良好,纖維間大量的空氣孔隙形成了一個個微小的隔熱空間,空氣的低導熱性使得熱量難以通過,使其可用于保暖材料、隔熱材料等領域。熔噴無紡布還具備出色的吸油性能,對于油污等液體具有較強的吸附能力,常用于工業吸油氈、溢油清理等場景。此外,它還具有柔軟舒適、手感好、可直接接觸皮膚、環保衛生、均勻性好以及疏水親油性等特點,使其在醫療衛生、家居用品等領域也有著廣泛的應用。
熔噴無紡布的發展歷程可追溯到 20 世紀 50 年代。當時,美國海軍研究所為了收集上層大氣中的放射性顆粒,致力于研究氣流噴射紡絲法。1954 年,該研究成功紡出直徑在 5μm 以下的極細纖維,這一成果成為熔噴法非織造工藝的起源。然而在最初階段,熔噴無紡布技術主要停留在實驗室研究層面,并未實現大規模的工業化應用。?
到了 20 世紀 70 年代,美國 Exxon Mobil 公司對熔噴法技術進行了改進,并將其成功轉化為民用,開啟了熔噴無紡布工業化生產的新篇章。此后,熔噴法非織造布技術得以迅速發展,相關設備和工藝不斷完善,產品應用領域也逐漸拓寬。隨著技術的傳播,歐洲、亞洲等地區的一些國家也開始引進和發展熔噴無紡布技術,全球范圍內的熔噴無紡布產業逐步興起。?
我國對熔噴技術的研究起步也較早,20 世紀 50 年代末,中國核工業部二院等機構就已著手這方面的研究。但早期國內的熔噴設備多為間歇式,生產效率較低,產品應用范圍相對較窄,主要集中在電池隔板、過濾材料、吸油材料等領域。90 年代初,中國紡織大學、北京超綸公司等單位設計出間歇式熔噴設備,并在國內陸續投產近百臺,但由于國內市場的局限,熔噴布的市場開發工作進展緩慢。?
1994 年,天津泰達、江陰金鳳、安徽奧宏(安徽奧美)分別從美國 Accurate、德國 Reifenhauser 引進了 3 條 1.6 米寬幅連續式熔噴生產線,這是我國熔噴無紡布產業發展的重要轉折點。此后,國內熔噴無紡布的生產技術和設備水平得到顯著提升,產品質量和生產效率大幅提高。天津泰達主要針對空濾 / 口罩市場,安徽奧美傾向于吸油材料市場,江陰金鳳則開啟了二步法 SMS 的市場,并后來進入了擦拭布市場。?
2003 年,SARS 疫情爆發,對手術衣、防護服等醫療材料的需求急劇增大,這一事件極大地推動了我國熔噴無紡布產業的發展。2004 - 2005 年,國內陸續投產了 SMS 生產線,熔噴無紡布在醫療衛生領域的應用得到進一步拓展。2007 年,熔噴法非織造布實際產量僅為 2.23 萬噸 / 年 。隨著技術的不斷進步和市場需求的持續增長,到 2018 年,在線復合 SMS 非織造布生產線全國已有 123 條,實際產量達到 63.5 萬噸 / 年。?
2020 年,新冠疫情的突然爆發,使得口罩等醫療防護用品的需求呈爆發式增長,作為口罩核心材料的熔噴無紡布更是成為市場焦點。口罩需求的激增導致熔噴無紡布產量迅猛增長,價格也在短期內大幅波動。2021 年,隨著全球疫情防控形勢的變化以及口罩需求的下降,熔噴無紡布產量有所下滑。但 2022 年,疫情的反復爆發,又使得熔噴無紡布需求仍處于增長階段。整體來看,由于口罩尤其醫用口罩需求仍較為旺盛,熔噴無紡布在一定時期內存在供給缺口。研究報告數據顯示,2019、2020 和 2021 年我國熔噴無紡布產量約分別為 6.65 萬噸、10 萬噸和 8 萬噸。