專利名稱：含有短纖維熔噴無紡布的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有短纖維熔噴無紡布的制備方法，屬于紡織技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熔噴法非織造布自七十年代投入工業(yè)化生產(chǎn)之后，得到了迅速的發(fā)展。它與紡絲成網(wǎng)法非織造布的不同之處在于纖網(wǎng)中纖維不是連續(xù)長絲狀而是短纖維狀，同時纖維的細(xì)度低，只有2-4微米。
由于是超細(xì)纖維，該非織造布特別適合于作過濾材料、蓄電池隔層、絕緣材料、吸油材料、合成革底基及高級紙等產(chǎn)品。
圖2是熔噴法非織造布生產(chǎn)工藝示意圖，圖3是其中的噴嘴示意圖。切片在擠壓機1內(nèi)受到加熱和擠壓形成聚合物熔體進入噴嘴2的擠壓腔3中，由一排扁平的噴絲孔4擠出，由鼓風(fēng)機5經(jīng)過空氣加熱器6加熱的高速熱氣流從導(dǎo)管7導(dǎo)入，從噴絲板上下兩側(cè)的扁平狹縫中高速噴出，從噴出孔4噴出的聚合物受到高速熱空氣的分散、拉伸作用，形成超細(xì)的短纖維，凝集在凝網(wǎng)簾8上，形成纖網(wǎng)，卷繞成布卷9。
當(dāng)切片的材料選定之后，噴嘴溫度，熱空氣溫度就確定了，對于聚丙烯通?？諝鉁囟缺葒娮鞙囟雀?00F左右。當(dāng)產(chǎn)品定量確定之后，凝網(wǎng)簾的運動速度及擠壓機的速度就確定了，因此影響非織造布性能的主要工藝參數(shù)是噴嘴的空氣壓力。
纖維的直徑隨空氣壓力的增加而減小。這是由于噴絲孔直徑不變的情況下，空氣壓力增大，氣流速度和噴氣量增大，而聚合物從噴絲孔噴出的速度不受氣壓的影響，擠壓機擠壓速度一定時，噴絲孔噴出的聚合物速度一定，因而聚合物從噴絲孔噴出之后，因氣流速度提高，受到的氣流牽伸倍數(shù)加大，故纖維的直徑減小。
現(xiàn)有的熔噴無紡布，在制備過程中，是將短纖維加在表面層，在使用一段時間后，容易被壓實，無紡布結(jié)構(gòu)中的間隙變小或消失，導(dǎo)致立體結(jié)構(gòu)的扁平化，使得無紡布彈性減弱、蓬松性變小、保暖性變差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含有短纖維熔噴無紡布的制備方法。
現(xiàn)有熔噴無紡布是將聚合物樹脂切片通過擠壓機加熱加壓成為熔融態(tài)后，經(jīng)熔體分配流道到達(dá)噴頭前端的噴絲孔擠出，再經(jīng)氣體拉伸使之超細(xì)化，超細(xì)化的纖維冷卻固化沉積于集網(wǎng)裝置上，收卷成網(wǎng)，即得到熔噴無紡布；本發(fā)明所述方法的不同在于增加了一個短纖維粘合的步驟，即，熔體經(jīng)噴絲孔擠出后，短纖維在氣流作用下，與尚未固化的絲束粘合。
上述過程中的短纖維添加量為無紡布重量的15-30％，優(yōu)選為25％。
所述的短纖維長度為20-40mm，纖維直徑為dtex1.5-4，所述的短纖維可以是天然纖維，也可以是人造纖維，優(yōu)選滌綸、丙綸或粘膠纖維。
上述聚合物原料可以是聚丙烯、聚酯、改性聚酯(PBT、PTT)或聚氨酯；優(yōu)選聚丙烯。聚氨酯可用于熔噴彈力非織造布的生產(chǎn)。
紡絲壓力一般為0.30-0.35Mpa。
上述短纖維與絲束粘合時的噴射氣體壓力應(yīng)比紡絲壓力高出0-0.05Mpa，優(yōu)選0.05Mpa；氣體溫度應(yīng)控制在150-200℃。
熔噴無紡布出絲方向與短纖維噴射方向呈10-40度夾角，優(yōu)選30度。
本發(fā)明方法在熔噴無紡布生產(chǎn)過程中加入短纖維，借助于短纖維的骨架作用，使現(xiàn)有熔噴無紡布在彈性、蓬松性、保暖性能方面實現(xiàn)了提升，解決了現(xiàn)有熔噴無紡布容易被壓實，在使用一段時間后，缺乏彈性、蓬松性，以至于保暖性降低的問題。
本發(fā)明研究人員發(fā)現(xiàn)，增加的一個短纖維粘合步驟中，當(dāng)短纖維添加量為無紡布重量的25％時，無紡布的粘合性和柔軟性最好，相應(yīng)的保暖性能的耐久性也最好；超過30％時，二者的粘合性變差，短纖維開始脫落；而短纖維添加量小于無紡布重量15％時，短纖維與無紡布僅在表面粘合，達(dá)不到本發(fā)明目的。
應(yīng)用本發(fā)明方法制得的無紡布，與現(xiàn)有無紡布在相同情況下加工成服裝，經(jīng)長時間加壓，在外界溫度相同的條件下，陽光照射，應(yīng)用本發(fā)明方法制得的無紡布的服內(nèi)溫度比現(xiàn)有無紡布高2-6℃，平均高4℃。這一實驗結(jié)果反映出，應(yīng)用本發(fā)明方法制得的無紡布由于短纖維的骨架作用，保持了較好的蓬松性，即而維持了良好的保暖性能，功能優(yōu)異性明顯優(yōu)于現(xiàn)有熔噴無紡布。


圖1為本發(fā)明所述的含有短纖維的熔噴無紡布結(jié)構(gòu)示意圖，其中的短纖維起骨架作用。
圖2為熔噴法非織造布現(xiàn)有生產(chǎn)工藝示意圖。
圖3為圖2中噴嘴示意圖。
1-擠壓機 2-噴嘴 3-擠壓腔4-噴絲孔 5-鼓風(fēng)機
6-空氣加熱器7-導(dǎo)管8-凝網(wǎng)簾9-布卷圖4為本發(fā)明制備方法示意圖A——噴頭B——沒有固化的無紡布C——短纖維D——接收裝置具體實施方式
實施例1通過風(fēng)機將開松后的短纖維，輸送到與熔噴無紡布幅寬相同長度的管狀容器中，容器在噴絲口下方與噴絲口平行，管狀容器在軸向有多排小孔，短纖維在氣流的作用下，從小孔噴射出，熔噴無紡布出絲方向與短纖維噴射方向呈10度夾角，短纖維添加量為無紡布重量的15％，紡絲氣壓0.3Mpa，風(fēng)機氣壓0.25Mpa，在此條件下，短纖維與無紡布僅在表面粘合；風(fēng)機氣流溫度為150℃；沒有固化的無紡布與短纖維接觸后粘合在一起，通過接收裝置進行收卷。
實施例2通過風(fēng)機將開松后的短纖維，輸送到與熔噴無紡布幅寬相同長度的管狀容器中，容器在噴絲口下方與噴絲口平行，管狀容器在軸向有多排小孔，短纖維在氣流的作用下，從小孔噴射出，熔噴無紡布出絲方向與短纖維噴射方向呈10度夾角，短纖維添加量為無紡布重量的15％，紡絲氣壓0.3Mpa，風(fēng)機氣壓0.3Mpa，在此條件下，短纖維與無紡布結(jié)合有效果，但混合深度不夠；風(fēng)機氣流溫度為150℃；沒有固化的無紡布與短纖維接觸后粘合在一起，通過接收裝置進行收卷。
實施例3通過風(fēng)機將開松后的短纖維，輸送到與熔噴無紡布幅寬相同長度的管狀容器中，容器在噴絲口下方與噴絲口平行，管狀容器在軸向有多排小孔，短纖維在氣流的作用下，從小孔噴射出，熔噴無紡布出絲方向與短纖維噴射方向呈10度夾角，短纖維添加量為無紡布重量的15％，紡絲氣壓0.3Mpa，風(fēng)機氣壓0.35Mpa，在此條件下，短纖維與無紡布混合效果較明顯；風(fēng)機氣流溫度為150℃；沒有固化的無紡布與短纖維接觸后粘合在一起，通過接收裝置進行收卷。
實施例4通過風(fēng)機將開松后的短纖維，輸送到與熔噴無紡布幅寬相同長度的管狀容器中，容器在噴絲口下方與噴絲口平行，管狀容器在軸向有多排小孔，短纖維在氣流的作用下，從小孔噴射出，熔噴無紡布出絲方向與短纖維噴射方向呈10度夾角，短纖維添加量為無紡布重量的25％，紡絲氣壓0.3Mpa，風(fēng)機氣壓0.35Mpa，在此條件下，短纖維與無紡布粘合性和柔軟性較好；風(fēng)機氣流溫度為150℃；沒有固化的無紡布與短纖維接觸后粘合在一起，通過接收裝置進行收卷。
實施例5通過風(fēng)機將開松后的短纖維，輸送到與熔噴無紡布幅寬相同長度的管狀容器中，容器在噴絲口下方與噴絲口平行，管狀容器在軸向有多排小孔，短纖維在氣流的作用下，從小孔噴射出，熔噴無紡布出絲方向與短纖維噴射方向呈10度夾角，短纖維添加量為無紡布重量的30％，紡絲氣壓0.3Mpa，風(fēng)機氣壓0.35Mpa，在此條件下，短纖維與無紡布粘合性差，短纖維易脫落；風(fēng)機氣流溫度為150℃；沒有固化的無紡布與短纖維接觸后粘合在一起，通過接收裝置進行收卷。
實施例6通過風(fēng)機將開松后的短纖維，輸送到與熔噴無紡布幅寬相同長度的管狀容器中，容器在噴絲口下方與噴絲口平行，管狀容器在軸向有多排小孔，短纖維在氣流的作用下，從小孔噴射出，熔噴無紡布出絲方向與短纖維噴射方向呈40度夾角，短纖維添加量為無紡布重量的25％，紡絲氣壓0.3Mpa，風(fēng)機氣壓0.35Mpa，在此條件下，短纖維與無紡布粘合效果理想，柔軟性較好；風(fēng)機氣流溫度為200℃；沒有固化的無紡布與短纖維接觸后粘合在一起，通過接收裝置進行收卷。
實施例7通過風(fēng)機將開松后的短纖維，輸送到與熔噴無紡布幅寬相同長度的管狀容器中，容器在噴絲口下方與噴絲口平行，管狀容器在軸向有多排小孔，短纖維在氣流的作用下，從小孔噴射出，熔噴無紡布出絲方向與短纖維噴射方向呈30度夾角，短纖維添加量為無紡布重量的25％，紡絲氣壓0.3Mpa，風(fēng)機氣壓0.35Mpa，在此條件下，短纖維與無紡布粘合理想，柔軟性理想；風(fēng)機氣流溫度為200℃；沒有固化的無紡布與短纖維接觸后粘合在一起，通過接收裝置進行收卷。
實施例8通過風(fēng)機將開松后的短纖維，輸送到與熔噴無紡布幅寬相同長度的管狀容器中，容器在噴絲口下方與噴絲口平行，管狀容器在軸向有多排小孔，短纖維在氣流的作用下，從小孔噴射出，熔噴無紡布出絲方向與短纖維噴射方向呈20度夾角，短纖維添加量為無紡布重量的20％，紡絲氣壓0.3Mpa，風(fēng)機氣壓0.35Mpa，在此條件下，短纖維與無紡布僅在表面粘合；風(fēng)機氣流溫度為280℃；沒有固化的無紡布與短纖維接觸后粘合在一起，通過接收裝置進行收卷。
權(quán)利要求
1.一種含有短纖維的熔噴無紡布的制備方法，其特征在于，所述方法是將聚合物切片通過擠壓機加熱加壓成為熔融態(tài)后，經(jīng)熔體分配流道到達(dá)噴頭前端的噴絲孔擠出，同時，短纖維在氣流作用下，與尚未固化的絲束粘合；再經(jīng)氣體拉伸使之超細(xì)化，超細(xì)化的纖維冷卻固化沉積于集網(wǎng)裝置上，收卷成網(wǎng)，即得到熔噴無紡布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的短纖維加入量為無紡布重量的15-30％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述的短纖維加入量為無紡布重量的25％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的短纖維長度控制為20-40mm，纖維直徑為dtex1.5-4。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述的短纖維是滌綸、丙綸或粘膠纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述聚合物原料是聚丙烯、聚酯、改性聚酯或聚氨酯；優(yōu)選聚丙烯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的紡絲壓力為0.30-0.35Mpa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的制備方法，其特征在于，所述短纖維與絲束粘合時的噴射氣體壓力應(yīng)比紡絲壓力高出0-0.05Mpa，優(yōu)選0.05Mpa；氣體溫度控制在150-200℃。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的短纖維與尚未固化的絲束粘合時，熔噴無紡布出絲方向與短纖維噴射方向呈10-40度夾角，優(yōu)選30度夾角。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含有短纖維熔噴無紡布的制備方法，屬于紡織技術(shù)領(lǐng)域。該方法與現(xiàn)有技術(shù)的不同在于增加了一個短纖維粘合的步驟，即，將聚合物樹脂切片通過擠壓機加熱加壓成為熔融態(tài)后，經(jīng)熔體分配流道到達(dá)噴頭前端的噴絲孔擠出，熔體再經(jīng)噴絲孔擠出后，短纖維在氣流作用下，與尚未固化的絲束粘合，然后經(jīng)氣體拉伸、冷卻固化，沉積于集網(wǎng)裝置上，收卷成網(wǎng)，即得到本發(fā)明熔噴無紡布。本發(fā)明方法在熔噴無紡布生產(chǎn)過程中加入短纖維，借助于短纖維的骨架作用，使現(xiàn)有熔噴無紡布在彈性、蓬松性、保暖性能方面實現(xiàn)了提升，解決了現(xiàn)有熔噴無紡布容易被壓實，在使用一段時間后，缺乏彈性、蓬松性，以至于保暖性降低的問題。
文檔編號D04H1/56GK1920149SQ200610127389
公開日2007年2月28日 申請日期2006年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月18日
發(fā)明者韓暉 申請人:中國紡織科學(xué)研究院