经过近几年的发展，我国涤纶长丝土工布的生产能力取得了突飞猛进的发展，而丙纶长丝土工布，始终是一个空白。绍兴励达无纺布有限公司独立设计制造了一条国产化的丙纶长丝土工布的生产线，攻克了该项技术难题，填补了这一空白。

　　土工布作为新型的建筑材料，大量用于道路建设、水利工程、机场跑道、港口码头、隧道工程、农业排水、大型建筑物的地下加固及环保工程垃圾填埋场等。我国长丝土工布生产始于1993年，当时从德国的Zimmer公司、意大利的O.R.V公司和意大利的考莫玛休公司引进涤纶纺粘针刺生产线开始起步。国产设备由绍兴利达公司（励达公司前身)率先研发，1995年研发成功2.1米宽的国产聚酯纺粘法生产线及其产品，通过了省级和部级的鉴定。1999年利达公司又自行设计制造了4.4米宽的生产线。此后国产设备如雨后春笋，使长丝土工布在国家基础设施建设中得到了广泛的应用。

　　但是20年来，我国长丝土工布只有涤纶这一种。在国际上大量使用丙纶长丝土工布的背景下，我国丙纶长丝土工布始终是一个空白。目前，在欧美等发达国家，丙纶长丝土工布占纺粘土工布比例达30%~40%，有的国家甚至达到50%以上。而我国还没有一家丙纶长丝土工布的生产企业。国家每年进口丙纶长丝土工布4万吨，市场价格每吨在3.5万至4万元。

　　励达公司勇挑重担，开始研发丙纶纺粘土工布生产线项目，攻克了多项技术难题，填补了国内空白。最终生产出的丙纶土工布样品纤维强度达到9CN/dtex，送第三方省级检测部门检测，各项指标全部符合 GB/T17639-2008 标准，强度指标超标准50%，达到国际著名企业 POLYFELT（百利福)公司的标准。

　　加强侧吹风冷却效果

　　绍兴励达无纺布有限公司对于试制丙纶长丝土工布已有多次摸索，开始的方法是在涤纶纺粘土工布生产线上换上丙纶专用喷丝板试纺，当时没有成功，一是侧吹风冷量不足，纤维在牵伸器入口处有粘结现象；二是制成的丙纶土工布强度很低。

　　从2013年年初开始，励达公司专门建造了一套研发丙纶长丝土工布的试验性装置。试验用小型丙纶土工布生产线有工艺流程配置中的全部设备。试验工作历时两年半。第一阶段试验，采用小板纺丝+气流牵伸方法，在此阶段解决了侧吹风问题。

　　我国长丝土工布制造多年，纤维纤度大致在2~4D之间。然而国际上有采取粗旦纤维的趋势，以粗旦纤维制成的土工布相比于细旦纤维土工布，一是有更好的滤水性能；二是纤维绝对强度比较好。励达丙纶纺粘土工布生产线项目试验纺制粗旦纤维，采取制作特定的喷丝板，对喷丝孔孔径、长径比、孔数要有合理的设计，其原则是计量泵在设定的泵供量下，流经喷丝板的速度与牵伸速度构成最佳牵伸倍率，通过拉伸后，纤度在9~12D；加强侧吹风的冷却效果，增加冷量，调整风速和风温。

　　实践表明，丙纶纤维冷却要求很高，侧吹风从一开始引入涤纶生产线的凉风到后来独立建立冷冻空调系统，配备了制冷机、冷却塔、喷淋装备、表冷器。侧吹风过关了，制成的土工布外观很好，但强度低于涤纶土工布，究其原因，仅仅用气流牵伸无法提高丙纶纤维的强度。

　　采用二次混合牵伸

　　第二阶段，公司集中力量研究混合牵伸，独创出一条混合牵伸+气流输送铺网独特的工艺技术路线。通过对零部件一次又一次的改进，如今已经掌握牵伸技术，牵伸零部件已经优化定型。这种独特的技术使纤维强度达到9CN/dtex。

　　牵伸过程实质上是纤维的超分子结构建立和改善的过程。通过牵伸可以使初生纤维大分子由低取向、低结晶的结构变成较高取向、高结晶度的结构，并赋予纤维较高的物理机械性能。气流牵伸是纺粘法非织造布使用最普遍的牵伸方法。气流牵伸与机械拉伸不同，机械牵伸中，纤维的细度相当均匀，细度的变化与机械速度的变化是线性关系；在气流牵伸中，纤维的细度不是很均匀，细度的变化与气流速度的变化不是线性关系。这主要是因为机械拉伸速度均匀，打滑现象少，而气流拉伸速度波动大，造成纤维细度的均匀性较差。同时由于拉伸过程中，随着纤维初始强力的不断增加，气流与纤维的打滑系数不断增加，有效拉伸逐步减少，所以尽管气流压力增加，速度提高，但纤维细度变化并不呈线性关系。特别是粗旦纤维的牵伸，由于纤维的绝对强度增加，气流牵伸的打滑现象更明显，因此在实际生产中要制成粗旦、高强、低延伸纤维，单纯提高牵伸空气压力和速度是难以做到的。因此，要获得高强度的粗旦丙纶纤维，不能光靠气流一次性牵伸，而是需要作二次牵伸。这一特殊的工艺技术是生产优质丙纶长丝土工布的关键。

　　国内也有多家企业在研发丙纶长丝土工布，由于采用的工艺技术不一样，最终结果也不一样。浙江省科技信息研究院查新结果表明，只有绍兴励达无纺布有限公司采用二次牵伸技术。

　　均匀铺网是关键

　　基于纺粘针刺非织造布的制造特点，针刺之前必须均匀地铺好纤维网，这是整个流程中必不可少的一道工序。通常气流牵伸工艺，牵伸管出口有很高的空气流速，借助这个气流在摆片的配合下，使纤维横向摆丝后落在纵向行进的输送帘上，纵横向运动的合成，形成均匀的纤维网，然后进入针刺机。这种工艺特点是气流牵伸要消耗很大的能量，实践表明，一个牵伸器要消耗约5.5kw的能量。

　　励达丙纶纺粘土工布生产线项目的牵伸由机械牵伸替代气流牵伸，解决了气流牵伸能耗过高的问题。气流牵伸的作用消失，但是纤维还要靠气流输送，完成摆丝铺网的过程。在此情况下，要研究和设计输送装置，它和气流牵伸的结构相似，但结构细节上又有很大的区别，然后，解决好输送管和摆片结构，形成完整的系统。

　　针刺是生产纺粘针刺土工布过程中十分重要的一个环节。纤维网经过针刺后纤维相互之间产生缠结成为无纺布。长丝纤网的针刺与短丝纤网的针刺相比，负荷要大很多。这是因为短纤在针的带动下伸缩自由，长丝则无法伸缩，为此，针与丝容易断。因此用于长丝非织布的针，一定要用刺沟边沿带圆角的模压针。然而对于丙纶粗旦丝的针刺，对针的要求更高，一是针的刺沟要增大，确保针刺运动中有较多的带丝量；二是面对粗旦丝，针要有更好的刚性；三是丙纶纤维的摩擦系数小，缠结抱合较困难，要增加针剌密度。

　　工业化生产的特殊处理

　　鉴于混合牵伸在操作上要有较大的空间，锭间的距离较大，这样会影响铺网的均匀性，因此要采用二排纺丝，前后两排错开布置，使锭距在两排合成中缩小一半。同时，也因为牵伸操作要留出位置，故二排纺丝前后距离要加大，有鉴于此，要做两个纺丝箱。

　　有文献介绍丙纶民用长丝的纺丝，只要加长从喷丝板到牵伸器的距离（夏季达到9米）可以不用侧吹风。本项目既按常规配置侧吹风装置和空调系统，也把纺丝楼设计成能升降的结构，把喷丝板升高，试验不用侧吹风的纺丝效果，两者之间做比较。升高后如果效果不理想，可以降下来恢复成常规的侧吹风模式。

　　对混合牵伸采用牵伸距离可调的结构形式，当纺制不同纤度的纤维，不仅要改变温度条件，同时也要改变牵伸区长度，为此，牵伸距离设计成可调节的结构是必要的。

　　采用纺粘针刺工艺，流程如下：

　　聚丙烯投料→螺杆挤压机→熔体过滤器→纺丝箱（计量泵传动）→侧吹风冷却（空气调节）→混合牵伸→气流输送摆丝→成网→预针刺→主针刺→储布卷绕→包装、成品。

　　与涤纶土工布相比较，丙纶土工布耐酸碱性好，它强度高、耐磨、耐腐蚀、耐霉变、耐低温，且有较好的芯吸效应。丙纶比涤纶比重小很多，在同样定重下，丙纶土工布的纤维量多，滤水性和平面排水性更好。由于这些特性，丙纶土工布在地下耐酸碱环境下和高寒等恶劣环境下具有涤纶土工布不可替代的地位，我国年需求量在15万吨以上。由此可见，丙纶长丝土工布产品一旦在国内问世，市场前景非常可观。