3D直立棉

3D直立棉簡稱3D棉是一種新型的環保型非織造立體材料，由締星纖維科技研發。材料具有如海綿狀的三維立體構造的直立纖維網結構或蜂窩狀纖維網結構等，不同於傳統非織造材料的平行纖維網結構。

基本介紹

• 中文名：3D直立棉
• 外文名：3 d vertical cotton
• 簡稱：3D棉
• 屬性：新型的環保型非織造立體材料
• 研發時間：21世紀

簡介

3D直立棉簡稱3D棉是一種新型的環保型非織造立體材料，由締星纖維科技研發。材料具有如海綿狀的三維立體構造的直立纖維網結構或蜂窩狀纖維網結構等，不同於傳統非織造材料的平行纖維網結構。3D棉因其特殊的物理構造具有眾多海綿和其他普通纖維材料不可比擬的優勢，如可循環回收使用，不易分解，不易發黃，不會產生有毒物質，阻燃性能強，高回彈，高抗壓，輕質感，永不變色，可循環利用，高透氣性、高排污性，易清潔、易晾曬，不易變形，不易滋生有害細菌，可操作性強，擴展性強等特點，套用前景廣闊，可廣泛運用於文胸模杯，服裝/鞋材等襯墊、襯料應，床墊、沙發、座椅等墊材填充，飛機、高鐵、汽車內飾，醫療衛生用品，吸音隔音材料，過濾材料，牆體保溫材料，廣告牌基材等。

優勢

3D直立棉作為一種新型的環保型非織造材料，有著發泡型聚氨酯材料所不具備的更優越的性能，不僅可取代發泡型聚氨酯材料在不同領域的套用，更能套用於許多發泡型聚氨酯材料所不能適用的不同領域，在健康環保、節約能源等方面具有革命性的意義，具有巨大的市場空間和經濟社會效益。

3D直立棉的內部構造

3D直立棉採用垂直成網非織造技術製成，其主體纖維網不是水平排列，而是垂直上下方向走向排列。有以下優點：

1.高回彈、高抗壓

纖維網的垂直方向排列和熱收縮纖維的使用使3D直立棉材料擁有了更好更柔和的觸感。立體結構使產品在回復率上達到百分之九十以上，與普通產品相比可節約最多百分之二十的重量。受壓縮後，3D直立棉可以比非垂直成網材料高出30－60%的厚度和隔熱能力。從縱向側面觀察,非織造高彈性立體材料為直立纖維網結構或蜂窩狀纖維網結構等，不同於其它非織造材料的平行纖維網結構。正是這種不同的鋪網方式，形成了完全不同結構的材料，使材料獲得最大的彈性和抗壓性。通過多次獨立的試驗反覆驗證. 在長期或反覆承載後仍保持了良好的回彈性能，垂直成網材料在使用過程中能維持其功能性能。就此而言，其抗壓性和回彈性能接近於海綿。

3D直立棉側面圖

2.高透氣性

3D直立棉的直立式結構改變原來普通產品所存在的缺陷--厚度尺寸越厚，產品的透氣性越差的問題，運用多層高密度無序結點網狀纖維，層層抗風、層層通氣、達到透氣的最佳效果。

3.質感輕

非織造高彈性立體材料由於其直立的結構特性,使其擁有最輕的的重量, 達到相同性能的條件下，重量只有發泡型聚氨酯材料的50%,其他非織造型材料的60%。

4.永不變黃

整個生產過程屬於物理變化過程，沒有添加任何化學藥劑，纖維化學性質穩定，在正常的日照下永不發現黃變現象，產品始終保持本白色，而海綿會因氧化引起黃變現象，影響產品質量和美觀。

5.無毒環保

整個生產過程屬於物理變化過程，不存在化學反應過程，所以整個生產環境乾淨環保無污染，純纖維產品，沒有添加任何化學藥劑，可循環回收使用，對環境不產生危害，對人體不會有任何毒副作用。

6.更易清潔、更易乾，過濾性能強

3D直立棉垂直鋪網成型工序形成的立體結構，具有更好的排污性，易清潔、易晾曬，不易變形，不易滋生有害細菌。結合不同的參數，非織造高彈性立體材料可以做出滿足不同過濾要求的材料，用直立型纖維網結構的非織造材料可以很準確控制壓力降。

7.可操作性強

可按需求調整產品密度和厚度。可削片、可模壓，再做深產品加工，製成各種形狀和結構的產品，如：床墊座椅等填充材料、過濾材料、汽車內飾等。

8.擴展性能強

純纖維產品的特性決定了3D棉材料有極強的擴展性能，可以根據纖維材料的不同作產品的升級換代，使其可以根據產品所需的不同，隨意的選擇各種對身體有益的各種纖維材料，如蛋白纖維、抗菌纖維等，更甚至可加入中藥製成有治療功效產品，或加入香料製成永久留香的產品等。

9.3D直立棉與普通非織造材料、海綿的對比

項目名稱	3D直立棉	普通非織造材料	海綿
材質	純纖維製品；無毒	各種纖維，化學膠粘劑	化工製品；有毒
加工工藝	物理反應；低耗能	物理反應；低耗能	化學反應；高耗能
結構特點	立體纖維狀結構	平面纖維狀結構	連續的泡狀結構
環保性能	可回收利用，節能環保	可回收利用，節能環保	不可回收利用，易造成環境污染
穩定性	性能穩定，不易氧化分解，永不變黃	性能穩定，不易氧化分解，永不變黃	化學結構不穩定，易氧化分解，發黃，易老化
回彈性能	95%	65-70%	95%
透氣性	高	良好	差
隔音隔熱性	佳	良好	良好
重量	達到相同性能的條件下，垂直成網材料重量只有PU海綿的50%,普通非織造材料的60%
阻燃性	阻燃	阻燃	未經過處理不阻燃，火災隱患大
過濾性能	過濾效果好，容塵量大，壓降小，壽命長	過濾效果良好，容塵量一般，壓降大，壽命一般	過濾效果一般，容塵量一般，壓降大，壽命一般
擴展性能	可根據產品所需改變材質配方，可添加各種功能纖維來增加產品的功能性及產品附加值，具有極強的可升級擴展性能。		配方工藝固定，升級擴展空間小。

套用領域

1.文胸模杯填充

文胸是女性人體的“第二皮膚”，作為占有量最大的模杯文胸其主體填充材料絕大部分是以聚氨酯（PU）海綿模壓成型為主，聚氨酯海綿屬於化工產品其生產過程極不環保,且其使用過程中，有可能會釋放有毒，具刺激性，具致敏性化學物質，其結構很不透氣並且容易滋生細菌生長，對人體健康帶來安全隱患。非織造高彈性立體材料用於取代傳統文胸里的PU海綿，該材料屬純纖維製品，卻具有海綿狀機理結構，富有彈性，並且擁有比海綿更透氣，更輕盈、不易發黃等各項海綿所不具備的優越的性能，還可加入保健、抗菌材料，充分體現安全、環保、健康的特點。

無化學粘膠劑高彈性無紡三維立體棉（3D棉）罩杯作為替代發泡型聚氨酯材料（PU海綿）罩杯在文胸上的套用有如下的優越性：

（1）柔軟、更輕、高透氣，吸濕排汗、穿戴更舒適。

（2）無毒、永不變黃，更易清潔、更易乾、可機洗，更健康。

（3）生產過程更節能、更環保不會造成環境污染，有益生產工人身體健康。

（4）材料更易得，亦可根據產品所需做不同的產品材質配方變化，使其具備極強的可升級擴展性能。

2.床褥家具的套用

3D棉極佳的抗壓性、回彈性及隔熱性、質量輕、阻燃等特點是床褥填充物的首選，對人體無害。垂直成網的高篷松材料比非垂直成網材料顯示有更高的抗壓性能。因此，受壓縮後，垂直成網材料可以比非垂直成網材料高出30－60%的厚度和隔熱能力。能擁有比一般材料更優秀的隔熱性，更加保暖，更加抗壓。

3.用於飛機、高鐵、汽車的座椅、內飾等

汽車行業、床墊和家具方面的發展趨勢是用紡織材料代替不可回用的、不衛生不環保的聚氨酯材料，那么非織造高彈性立體材料是最佳的選擇。

套用事例：頂棚、門飾、衣帽架、行李箱、傳動隔音、車頭隔音、地板隔音、儀錶板隔音、A, B, C 柱、發動機蓋隔音、取代座椅海綿。

用做汽車等內飾的優點:環保取代海綿,玻璃纖維,化學樹脂可循環使用,可用回用纖維，可加入抗菌纖維，增加產品的抗菌性。每輛車減輕重量可達15公斤，節約能源不含化學品,無氣味,車內不起霧不受油，水的影響作為吸音材料,可針對噪音音頻調節結構在組裝時操作工更安全阻燃,減少了安全隱患有很強的透氣性,不吸收水分。

已套用的車型：美國：雪佛萊、卡迪拉克、通用HUMMER、福特、豐田歐洲：美洲豹、福特澳洲：三菱、通用HOLDEN

4.過濾材料

套用事例：氣體和液體的預過濾材料；空氣過濾材料，如家用空調；工業空調的過濾材料；空調的降噪材料.

優點：可以控制達到過濾效能的最小壓力降用V-LAP 可以很準確控制壓力降.纖維的垂直排列使氣體更容易穿透,壓力降按需要減到最低.通過變化纖維旦數,纖網重量,產品厚度和密度,可以改變壓力降。實際上，結合不同的參數，可以做出滿足不同過濾要求的材料。

5.容塵量大,使用壽命更長

過濾器容納塵埃的能力是衡量其使用壽命的尺度.已證明V-LAP 的結構可以比同樣重量的普通交叉鋪網產品容納三倍重量的塵埃.這是因為塵埃進入材料,而不象其它過濾材料在表面結聚成一層.

6.過濾效率更高

已證明纖維網直立的結構可以比同樣重量的普通交叉鋪網產品容納三倍重量的塵埃.這是因為塵埃進入材料,而不象其它過濾材料在表面結聚成一層. 而且如前所述,任何種類的纖維可以用在直立成型技術上,這意味著為了捕獲一定大小的顆粒,容易地確定所需要的材料結構,並保持其一致性。隨著顆粒負荷增加,過濾材料卻變得越來越有效率,但是由於容塵量大,可以使用的時間較長。

7.吸音隔音材料

優點：

（1）直立型纖維結構是最佳的吸音結構；

（2）可針對噪音音頻調節產品結構,使其達到最佳的效果；

（3）環保無毒；

（4） 阻燃，減少了安全隱患。

套用領域：

（1）汽車用吸音隔音材料；

（2）室內吸音隔音材料；

（3）捷運、地下工程、道路聲屏障；

（4）空調風管、工廠機械設備、音箱設備等吸音隔音降噪材料。

8.醫療衛生用品

優點：

（1）無毒環保，可100%回收；

（2）高回彈，高抗壓，隨壓物改變曲線；

（3）質輕柔軟，舒適耐用；

（4）吸濕，透氣性好，無悶熱感；

（5）阻燃，減少了安全隱患；

（6）易加工成型，做成不同款式；

（7）可加入抗菌纖維等增加產品的功能性和附加值。

套用事例：

醫療用品的墊材、緩衝材料及過濾材料等。