CN102443969A

CN102443969A - 异纤度自粘结阻燃复合纤网的制备方法

Info

Publication number: CN102443969A
Application number: CN2011102729084A
Authority: CN
Inventors: 于斌; 韩建; 徐国平; 丁新波
Original assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Current assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority date: 2011-09-15
Filing date: 2011-09-15
Publication date: 2012-05-09

Abstract

本发明公开了一种异纤度自粘结复合纤网的制备方法，主要工艺流程为：将各种配比的原料在开包称重机内称重开包，然后喂入长帘，经卧式开松机和混棉箱后送入立式开松机、经对应的精开松机、棉箱，一路喂入梳理机经交叉铺网、牵伸后形成底层纤网与另一路经过梳理的面层纤网在交叉铺网机下汇合叠加制备异纤度自粘结阻燃复合纤网。底层纤网为大纤度低熔点纤维、阻燃纤维和常规纤维混配复合层，面层可以是低纤度常规纤维和阻燃纤维也可以是低纤度常规纤维、阻燃纤维和低熔点纤维的复合纤网。低纤度的面层材料满足了面层的外观高雅、手感柔软，大纤度底层基材强度高、结构稳。经过复合交叉铺网技术，纤网具有纵横向热缩率一致和强度异方性小的优点。

Description

异纤度自粘结阻燃复合纤网的制备方法

技术领域

本发明属于纺织行业，具体涉及一种异纤度自粘结阻燃复合纤网的制备方法。

背景技术

随着科学技术发展和国民经济的快速发展，各类产业用特种纺织材料应用领域越来越广，用量越来越大，尤其是汽车内饰材料除汽车顶棚面饰材料、地毯、坐套等外，汽车行李箱用及顶棚用热可塑复合非织造材料已随着科学技术发展，应用领域更加拓宽。据统计，每台汽车的内饰材料约20 m²，其中非织造材料11～13 m²。中国汽车工业协会发布数据显示，2008年我国汽车销量938万辆，已超过日本，成为全球第二大汽车市场，按每辆车车内饰非织造材料12 m²/辆计算，年需约1.13亿m²，约占全国非织造材料生产总量的20%。

车用汽车内饰材料，大多采用非织造布材料，运用梳理铺网技术，大都采用单一交叉铺网方式，使材料的纵横向热缩率和力学性能差异较大，最大时内饰材料的纵横向力学性能比可达1:8。同时车用内饰材料一般是单层结构，在保证其成型性能的同时，其手感较硬，表面的柔软度和蓬松度较差。另外大都采用模压复合成型，在生产加工过程中需有喷胶、烘干工艺等，胶水都会释放出有毒气体，不仅不符合环保要求而且阻燃性能较差。虽然近年开发生产车用涂胶双层针刺非织造材料，由于其要经过15-20道复合针刺制备多层材料，人力和物力成本较大，能耗较高，同时表面材料与基材密度、收缩率差异大，存在着成型后材料纵横向力学性能异方性大，阻燃性能差、剥离强度低等问题，仍不能满足用户的需要。

专利号为201010142221.4，名称为“一种汽车内饰件复合材料及其生产方法”的中国专利中公开了一种汽车内饰件复合材料的配方,由以下重量百分含量的物质组成:聚乳酸纤维40%-60%,天然纤维40%-60%。该复合材料的生产方法:将原材料均匀混合,投入开松机内开松处理,之后梳理成形,再送入铺网机中交叉铺网,再送入针刺机中进行针刺成毡。将纤维毡浸入处理浆液中,浸润好的卷材经热风干燥后裁剪成要求大小,放入模具中加热固化定型,脱模后可成型为复合板。复合板再经过平板加热软化处理后,覆上一层面饰经产品模具进行冷压成型,最后制出成品。或直接将剪裁好的纤维毡经平板加热软化处理,覆上面饰进行冷压成型,最后制出成品。该专利中所述的车内饰材料及其生产方法主要先梳理成网、针刺成布，后通过浸渍处理实现汽车内饰材料的阻燃和抗紫外等功能，经过热压、固化后制备复合板底层，附上面饰后冷压成型，其产品具有密度差异较大的面饰层和底层，产品纵横向热收缩率和强度的异方性较大，通过浸渍处理获得的阻燃和抗紫外性能耐久性较差；同时生产过程冗长，繁琐，能耗大，同时浸渍液对环境和操作人员存在污染，不符合环保要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足而提供一种异纤度自粘结阻燃复合纤网的制备方法，该制备方法不仅有良好的可加工性能，制得的纤网及其产品纵横向热缩率一致、强度异方性小，表面柔软度、蓬松度和平整度好，阻燃性能好，同时在加工制造和试样过程中都能达到环保、低毒的要求。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：该异纤度自粘结阻燃复合纤网的制备方法，其特征在于包括以下步骤：在第一称重开包机、第二称重开包机、第三称重开包机中分别将呈块状短纤的普通涤纶、阻燃涤纶、低熔点涤纶打开成纤维束状，并按照比例称取普通涤纶、阻燃涤纶、低熔点涤纶的重量并喂入长帘，使该三种原料叠加在一起供给卧式开松机进行开松，开松后将大纤度的混合纤维束供给第一立式开松机，将小纤度的混合纤维束供给第二立式开松机，在第一立式开松机、第二立式开松机内再次开松并分别供给第一精开松机、第二精开松机，在第一精开松机、第二精开松机内进一步开松，然后分别送入第一气压棉箱、第二气压棉箱，在第一气压棉箱、第二气压棉箱内排除纤维束内部的空气，压缩纤维层，使排列密度均匀的纤维层分别喂入第一梳理机和第二梳理机，在第一梳理机、第二梳理机将纤维层梳理成均匀的纤网后，第一梳理机的纤网均匀地输送至第一交叉铺网机进行交叉铺网，然后送入牵伸机进行牵伸，牵伸完成后制得底层纤网并送入输送长帘，与第二梳理机输出的面层纤网在第二交叉铺网机下进行叠加并压缩，从而形成复合纤网。原料采用三种纤维混合的目的：由于耐磨性好，抗撕裂强度高，抗紫外和耐霉变性能好因此采用涤纶纤维为原料，普通纤维不能满足汽车内饰材料的阻燃性能要求因此要添加部分的阻燃纤维，低熔点纤维是通过低温热处理实现底层结构的硬挺和提高表层材料的耐磨性。采用双层架构的好处是：底层可以保证内饰材料的硬挺度有利于和塑料件注塑的一次成型，同时实现面层结构的柔软和蓬松，底层纤网交叉铺网后面层纤维再交叉铺，面层纤网交叉铺网的角度为30-60度，铺网角度过大，铺叠成的纤维均匀度差，铺网角度过小，生产速度较小。选择30-60度的角度范围在保证铺网层数和纤网均匀度的同时，可以保证较高的生产速度。

本发明所述的底层纤网中阻燃涤纶重量百分比为1-5%，低熔点涤纶重量百分比为40％–80％。

本发明所述的面层纤网中阻燃涤纶重量百分比为5-10%，低熔点涤纶重量百分比为5％–10％。

本发明所述的低熔点涤纶熔点为110℃-130℃。

本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明车内饰用异纤度自粘结阻燃复合纤网是由面层纤网和底层梳理纤网复合而成。其中面层纤网是小纤度的梳理纤维层，底层纤网是大纤度梳理纤维层高密度非织造层。上述面层纤网可以是常规涤纶纤维和阻燃涤纶纤维，也可以是常规涤纶纤维、阻燃涤纶纤维和低熔点涤纶纤维的复合纤维层，底层为普通涤纶、阻燃涤纶纤维和低熔点涤纶纤维混配构成复合纤网层。本发明通过异纤度的双层结构，使得实现底层纤网的硬挺、耐磨和强力的同时实现表层纤网的细腻外观和柔软手感。通过添加低熔点涤纶纤维实现纤维材料的自粘合，通过添加阻燃涤纶纤维实现纤网材料较好的阻燃性能。

本发明所述的梳理工序中，梳理机和工作辊的速比为16-28:1，梳理机的上下道夫输出端配有杂乱或凝聚罗拉，通过杂乱改善纤网材料的异方性。本发明所述的铺网工序中，为了改善纤网材料力学性能的各向异性，采用新型的复合交叉铺网技术，摒弃传统单一的铺网方式，同时，通过复合交叉铺网实现双层纤网的复合叠加，并通过牵伸对纤网进行牵伸，牵伸比为1:0.1-0.3。通过交叉铺网的角度，实现纤网中纤维的纵横向排列控制，提高纤网材料力学性能的各向异性。针对不同的产品要求，铺网角度控制在30-60度之间。

附图说明

图1为本发明复合交叉铺网示意图。

图2为本发明工艺流程图。

图3为本发明所述复合纤网的片段截面图示意图。

具体实施方式

参见图1和图3，本发明的异纤度自粘结阻燃复合纤网3，由克重在150-350g/m²的面层纤网1和克重在600-1000 g/m²的底层纤网2经过复合交叉铺网技术复合而成。

参见图1和图2，本发明的异纤度自粘结阻燃复合纤网的制造方法，通过以下步骤实现。

1、原料的选择。

异纤度自粘结阻燃复合纤网的底层以长度为51-65mm，线密度为5.2-6.6dtex的较粗普通涤纶、阻燃涤纶、低熔点涤纶纤维作为主要原料，低熔点涤纶的重量比在40%-80%之间，阻燃涤纶重量比在1-5%之间。主要是因为底层较粗涤纶纤维层可以提高底层材料的强度和结构稳定性，同时较高的低熔点涤纶纤维的含量可以提高材料的可成型性，阻燃涤纶纤维可以改善材料的阻燃性能。面层纤网以长度为38-65mm，线密度为1.2-4.4dtex较细普通涤纶、阻燃涤纶、低熔点涤纶纤维作为主要原料。主要是较细的纤维可以实现最终产品面层的外观高雅和手感柔软，少量低熔点涤纶纤维和阻燃涤纶纤维的添加可以提高面层和底层的之间的剥离强度和阻燃性能；同时可以根据使用部位的不同添加一些抗紫外和抗菌等功能性纤维，使复合材料具有不同的功能。

2、异纤度自粘结阻燃复合纤网的制备。

第一称重开包机、第二称重开包机、第三称重开包机分别将呈块状短纤的普通涤纶、阻燃涤纶、低熔点涤纶打开成纤维束状，并按照生产要求称取纤维的重量，然后将普通涤纶、阻燃涤纶、低熔点涤纶喂入长帘，使该三种原料叠加在一起供给卧式开松机进行开松，开松后将大纤度的混合纤维束供给第一立式开松机，将小纤度的混合纤维束供给第二立式开松机，在第一立式开松机、第二立式开松机内再次开松并分别供给第一精开松机、第二精开松机，在第一精开松机、第二精开松机内进一步开松以使原料达到细小的纤维束，然后分别送入第一气压棉箱、第二气压棉箱，在第一气压棉箱、第二气压棉箱内排除纤维束内部的空气，压缩纤维层，使纤维的排列密度均匀，确保纤维层喂入第一梳理机、第二梳理机时均匀且稳定，在第一梳理机、第二梳理机将纤维层梳理成均匀的纤网后，第一梳理机的纤网均匀地输送至第一交叉铺网机进行交叉铺网，然后送入牵伸机进行牵伸，牵伸完成后制得底层纤网并送入输送长帘，与第二梳理机输出的面层纤网在第二交叉铺网机下进行叠加并压缩，从而成复合纤网。

各步骤具体工艺参数如下。

混合、开松：分别将长度为51-65mm，线密度为5.2-6.6dtex的较粗普通涤纶、阻燃涤纶纤维、低熔点涤纶纤维作为底层原料和长度为38-65mm，线密度为1.2-4.4dtex较细普通涤纶、阻燃涤纶纤维、低熔点涤纶纤维作为面层原料通过粗、精两道开松，和在精开松前增加混棉箱，以及“假和”技术，实现了不同规格的纤维的均匀混合。

梳理：将混合好的面层纤维和底层纤维分别通过喂棉系统输送到梳理机，梳理机采用双锡林双道夫系统，提高纤维的混合和梳理效果，改善了纤维的各向同性，同时在梳理机的上下道夫后边配制杂乱罗拉和凝聚罗拉，进一步提高材料的各向同性，经过杂乱后纤网的杂乱比在1.3-1.5之间。

复合交叉铺网技术：底层纤网的铺网采用交叉叉铺网技术，对梳理后的纤维网进行反复折叠形成纤网层，铺网角度30-60度, 铺网20-30层，克重600-1000 g/m²，并通过牵伸对纤网进行牵伸，牵伸比为1:0.1-0.3。

面层纤网层的铺网采用复合交叉铺网技术（如图1），面层纤网梳理成网后,在交叉铺网机下和底层纤网叠层复合，其中面层纤网的纵横向强力比在1.3-1.2:1。铺网角度30-60^o,铺网12-16层，克重150-350g/m²,。

复合纤网克重600-1300 g/m²，纵横向强力比：1：1。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种异纤度自粘结阻燃复合纤网的制备方法，其特征在于包括以下步骤：在第一称重开包机、第二称重开包机、第三称重开包机中分别将呈块状短纤的普通涤纶、阻燃涤纶、低熔点涤纶打开成纤维束状，并按照比例称取普通涤纶、阻燃涤纶、低熔点涤纶的重量并喂入长帘，使该三种原料叠加在一起供给卧式开松机进行开松，开松后将大纤度的混合纤维束供给第一立式开松机，将小纤度的混合纤维束供给第二立式开松机，在第一立式开松机、第二立式开松机内再次开松并分别供给第一精开松机、第二精开松机，在第一精开松机、第二精开松机内进一步开松，然后分别送入第一气压棉箱、第二气压棉箱，在第一气压棉箱、第二气压棉箱内排除纤维束内部的空气，压缩纤维层，使排列密度均匀的纤维层分别喂入第一梳理机和第二梳理机，在第一梳理机、第二梳理机将纤维层梳理成均匀的纤网后，第一梳理机的纤网均匀地输送至第一交叉铺网机进行交叉铺网，然后送入牵伸机进行牵伸，牵伸完成后制得底层纤网并送入输送长帘，与第二梳理机输出的面层纤网在第二交叉铺网机下进行叠加并压缩，从而形成复合纤网。

2.根据权利要求1所述的异纤度自粘结阻燃复合纤网的制备方法，其特征在于：所述的小纤度的混合纤维束是指长度为38-65mm，线密度为1.2-4.4dtex 的普通涤纶、阻燃涤纶和低熔点涤纶。

3.根据权利要求1所述的异纤度自粘结阻燃复合纤网的制备方法，其特征在于：所述的大纤度的混合纤维束是指长度为51-65mm，线密度为5.2-6.6dtex 的普通涤纶、阻燃涤纶和低熔点涤纶。

4.根据权利要求1所述的异纤度自粘结阻燃复合纤网的制备方法，其特征在于：所述的底层纤网交叉铺网的角度为30-60度，面层纤网交叉叠加在底层纤网上，面层纤网交叉铺网的角度为30-60度。

5.根据权利要求1所述的异纤度自粘结阻燃复合纤网的制备方法，其特征在于：所述的底层纤网中阻燃涤纶重量百分比为1-5%，低熔点涤纶重量百分比为40％–80％。

6.根据权利要求1所述的异纤度自粘结阻燃复合纤网的制备方法，其特征在于：所述的面层纤网中阻燃涤纶重量百分比为5-10%，低熔点涤纶重量百分比为5％–10％。

7.根据权利要求1-6任一所述的异纤度自粘结阻燃复合纤网的制备方法，其特征在于：所述的低熔点涤纶熔点为110℃-130℃。