CN103015034B - 一种抗静电汽车内饰非织造布的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗静电汽车内饰非织造布的制造方法，属于纺织技术领域。包括非织造布的成网前准备、气流成网、纤网加固、后处理工序，所述制造方法是指：对气流成网后的纤网进入纤网加固工序前，将从静电纺丝喷丝头挤出的纺丝液在高压静电场的作用下被拉伸为超细导电纤维，叠加在纤网的表面上，形成组合纤网，再经纤网加固工序制造抗静电汽车内饰非织造布。克服了使用抗静电剂所带来的易挥发，适应性差的缺点，制备的抗静电汽车内饰非织造布的抗静电效果较好且持久，不改变原有纤网的物理机械性能，纤网中的纤维呈三维分布，产品的纵、横向强力差异小，适应于抗静电汽车内饰非织造布的生产。

Description

一种抗静电汽车内饰非织造布的制造方法

技术领域

本发明涉及一种抗静电汽车内饰非织造布的制造方法，属于纺织技术领域。

背景技术

近年来，随着我国汽车工业的迅速发展，汽车用纺织品及其纤维材料也随之发展，数量不断扩大，品种逐渐增加，质量日益提高。汽车内饰用纺织品主要包括机织物、针织物、非织造布和高性能纤维复合材料。与机织物和针织物相比，非织造布更易进行工程化设计，可深度模压成型，适合各种内饰件复杂表面形状的要求，同时可按汽车制造厂的要求对材料的厚度、硬度等指标进行个性化设计。非织造布不仅可以满足汽车不同部件的功能性要求，也有利于减轻汽车自重及非织造布的回收再利用。一辆轿车应用非织造布可达到20～25m²，总重量在20kg以上。采用非织造布用作汽车内饰材料是当前国际发展趋势。随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，消费者对汽车内饰材料的要求越来越高，对功能性和舒适性提出了更高达要求。由于化学纤维的带电性都较强，在制成的地毯等汽车内饰材料在使用的过程中，易因摩擦和感应产生静电，发生吸灰等现象，所吸附的灰尘会对人体有害，使血液PH值升高，钙含量下降，因此抗静电汽车内饰非织造布的开发是非常重要的。

化学短纤维制造抗静电汽车内饰非织造布的方法主要有三种。第一种是在短纤维成网后进行加固前，按一定间距在纤网上放入导电丝，如金属镍纤维，使积聚的电荷得以释放，从而大大降低带电量，但由于导电丝比较贵，使非织造布的成本增大；第二种方法，采用表面活性剂直接对非织造布表面进行抗静电处理。作用原理为表面活性剂分子疏水端吸附于纤维表面，亲水性极性基团指向空间，形成极性表面，吸附空气中的水分子，降低纤维的表面电阻率，加速电荷逸散。所用表面活性剂包括阳离子型、阴离子型和非离子型。表面活性剂的施加方法有喷洒、浸渍、涂敷等。这种方法虽然简便易行，但它对抗静电剂的要求比较高，表面活性剂易挥发，更不耐洗涤，抗静电效果不够持久，容易产生环境污染等缺点；第三种方法是在制造短纤维非织造布的原料中混入一定量的导电纤维，以达到防静电的作用。导电纤维的制备按照导电成分的不同，导电纤维主要有四大类：金属系、碳黑系、导电型金属化合物、高分子导电材料。这种在原料中混入一定量的导电纤维的方法制得的抗静电汽车内饰非织造布具有抗静电效果好、持久的特点，但是制造成本高，而且由于添加了一定的导电纤维，制得的纤网是导电纤维与非导电纤维的集合体，改变了纤网原有的性能，与非导电纤维构成的纤网在性能上是有区别的，因此在产品应用范围上有一定限制。

如果能在汽车内饰用非织造布的制造过程中，采用低成本制造方法，使得非织造布的抗静电效果具有高效、持久的特点，将有利于非织造布在汽车领域的进一步应用，降低生产成本。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种抗静电汽车内饰非织造布的制造方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种抗静电汽车内饰非织造布的制造方法，该制造方法包括以下步骤：

制造方法包括非织造布的成网前准备、气流成网、纤网加固、后处理工序，所述制造方法是指：对气流成网工序后的纤网进入纤网加固工序前，将从静电纺丝喷丝头挤出的纺丝液在高压静电场的作用下被拉伸为超细导电纤维，叠加在纤网的表面上，经纤维加固工序后形成组合纤网。

所述的纤网加固工序采用热风粘合加固或针刺加固。

所述的超细导电纤维为聚苯胺聚合物或聚苯胺聚合物的复合物的纺丝液制备的纤维直径为纳米量级的超细导电纤维。

由于采用了以上技术方案，本发明的抗静电汽车内饰非织造布，具有以下特点：

一以常规化学短纤维，如涤纶、丙纶等为原料，采用机械成网法制得的纤网上，叠加上静电纺丝法制得的超细导电纤维，纤维加固工序后形成组合纤网。由于静电纺丝法制得是纤维直径为纳米量级的超细导电纤维，比常规化学短纤维细100～1000倍以上，超细导电纤维在组合纤网中的重量比例很微小，与在原料里混入导电纤维制造抗静电汽车内饰非织造布方法相比，具有不改变纤网的物理机械性能的优点，纤网中的纤维呈三维分布，产品的纵、横向强力差异小，能较好满足汽车内饰非织造布对强力的各向同性的要求。

二本发明的技术方案与抗静电整理的现有技术方法相比，以聚苯胺聚合物或聚苯胺聚合物的复合物为原料制备得到的超细导电纤维，具有优良的导电性能，制得的抗静电汽车内饰非织造布产品的耐久性好、可靠性高、无环境污染，并且无需专门的整理工序，生产流程短，成本低。

三静电纺丝设备设置在气流成网与纤网加固工序之间，在现有的气流成网非织造布生产线上，只需设置静电纺丝设备就可以生产抗静电汽车内饰非织造布，适宜规模化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细描述。

一种抗静电汽车内饰非织造布的制造方法，经过以下步骤：

(1)成网前准备

原料为化学短纤维，成网前准备包括纤维的混合、开松及施加必要的油剂。由于化学纤维在储存、运输过程中表面的油剂有挥发，非织造的开松混合设备运转速度高，开松混合工艺中容易产生静电，对原料适当施加油剂。开松混合工艺将纤维原料进行松解，纤维块由大块变成小块，同时纤维间获得均匀混合。在纤维原料中也可以混入一定的热熔纤维。

(2)气流成网

开松混合后的纤维采用气流成网法制得纤网。纤维在纤网中呈三维分布，产品的纵、横向强力差异小，显示各向同性的特点。

(3)静电纺丝导电纤维的制备

对气流成网后的纤网进入纤网加固工序前，安装有静电纺丝装置，在纤网的上方设置有喷丝头，在纤网的下方设置有接地的极板，纺丝液的原料为聚苯胺聚合物或聚苯胺聚合物的复合物，把纺丝液接上高压电源的正极，接地的极板接上高压电源的负极，喷丝头与接地的极板之间形成高压电场，从喷丝头挤出的纺丝液在高压电场作用下被拉伸成纳米量级的超细纤维，纤维直径小于1000纳米，叠加在纤网上，形成组合纤网。由于聚苯胺聚合物和聚苯胺聚合物的复合物具有优良的导电性能，制备的纳米量级的超细纤维就是一种导电纤维。根据纤网的宽度，可以设置多个喷丝头，喷丝头越多，纤网上叠加的导电纤维也越多，产品的抗静电效果也越好。

(4)纤网加固

当原料中混入有热熔纤维时，采用热风粘合法对纤网加固。原料中没有混入热熔纤维时采用针刺的方法对纤网加固。针刺加固时，气流成网机输出的纤网经过多台针刺机进行针刺，针刺机可分为预针刺机和主针刺机，针刺加固后的纤网具有一定的断裂强力等物理机械性能。

(5)后处理

对加固后的纤网，根据产品的需要再进行热轧处理、或抗菌整理、或阻燃整理、或防污整理等，或模压成型处理，制得抗静电汽车内饰非织造布。

用以上的方法，制得的抗静电汽车内饰非织造布具有不改变原有纤网的物理机械性能，产品的均匀度好、纵横向强力差异小，抗静电性能具有耐久性好，可靠性高的特点。

具体实施例

实施例1。

气流成网制造抗静电汽车用针刺地毯非织造布：

其方法是，经过以下步骤：

(1)成网前准备

原料为丙纶短纤维，规格为2.5D×51mm。原料经过喂棉称量机后，被送入混棉帘子开松机进行开松，开松后的棉流进入多仓混棉机进行混合，混合后的棉流被送入开棉机再进一步开松。在成网前准备阶段，纤维原料得到松解，纤维块由大块变成小块，同时纤维间获得均匀混合，为纤维成网做好准备。

(2)纤维成网

开松混合后的棉流经输棉风机的输送，气流成网机组，制得纤维呈三维分布的纤网。由于纤维在纤网中的排列为杂乱排列，纤网加固后的产品的纵向横向强力的差异就小。

(3)静电纺丝组合纤网的制备

对气流成网后的纤网进入热轧机或针刺机前，安装有静电纺丝装置，在纤网的上方设置有喷丝头，在纤网的下方设置有接地的极板，纺丝液的原料为聚苯胺聚合物，把纺丝液接上高压电源的正极，接地的极板接上高压电源的负极，电源的电压为18～32kV，喷丝头到极板之间的距离为10～30cm，喷丝头与接地的极板之间形成高压电场，从喷丝头挤出的纺丝液在高压电场作用下被拉伸成500～750纳米的超细纤维，叠加在纤网上，形成组合纤网。由于聚苯胺聚合物具有优良的导电性能，制备的超细纤维就是一种导电纤维。纤网的宽度为2600mm，为了使纤网上叠加的导电纤维越多，针刺非织造布的抗静电效果越好，设置8个喷丝头。

(4)纤网加固

采用针刺的方法对静电纺丝组合纤网加固。纤网分别经过预针刺机(上刺式)、主针刺机(下刺式)、主针刺机(上刺式)进行针刺。针刺加固后的纤网具有一定的断裂强力等物理机械性能。

(5)后处理

对针刺加固后的纤网，再进行起绒加工、抗菌整理、阻燃整理、防污整理，由自动卷绕机卷绕到卷装上，制备得到抗静电汽车用针刺地毯非织造布。

实施例2。

气流成网制造抗静电汽车车顶用非织造布：

其方法是，经过以下步骤：

(1)成网前准备

原料为丙纶短纤维，规格为2.5D×51mm，在原料中混入ES热熔短纤维。混合原料经过喂棉称量机后，被送入混棉帘子开松机进行开松，开松后的棉流进入多仓混棉机进行混合，混合后的棉流被送入开棉机再进一步开松。在成网前准备阶段，纤维原料得到松解，纤维块由大块变成小块，同时纤维间获得均匀混合，为纤维成网做好准备。

(2)纤维成网

开松混合后的棉流经输棉风机的输送，气流成网机组，制得纤维呈三维分布的纤网。由于纤维在纤网中的排列为杂乱排列，纤网加固后的产品的纵向横向强力的差异就小。

(3)静电纺丝组合纤网的制备

对气流成网后的纤网进入热风粘合机前，安装有静电纺丝装置，在纤网的上方设置有喷丝头，在纤网的下方设置有接地的极板，纺丝液的原料为聚苯胺聚合物的复合物，把纺丝液接上高压电源的正极，接地的极板接上高压电源的负极，电源的电压为18～32kV，喷丝头到极板之间的距离为10～30cm，喷丝头与接地的极板之间形成高压电场，从喷丝头挤出的纺丝液在高压电场作用下被拉伸成500～750纳米的超细纤维，叠加在纤网上，形成组合纤网。由于聚苯胺聚合物的复合物具有优良的导电性能，制备的超细纤维就是一种导电纤维。纤网的宽度为2600mm，为了使纤网上叠加的导电纤维越多，针刺非织造布的抗静电效果越好，设置8个喷丝头。

(4)纤网加固

采用热风粘合法对静电纺丝组合纤网加固。

(5)后处理

对加固后的纤网，再进行抗菌整理、阻燃整理、防污整理，再经过模压成型处理，制备得到抗静电汽车车顶用非织造布。

Claims (3)

1.一种抗静电汽车内饰非织造布的制造方法，包括非织造布的成网前准备、气流成网、纤网加固、后处理工序，其特征在于：

对气流成网工序后的纤网进入纤网加固工序前，将从静电纺丝喷丝头挤出的纺丝液在高压静电场的作用下被拉伸为超细导电纤维，叠加在纤网的表面上，经纤维加固工序后形成组合纤网。

2.如权利要求1所述的一种抗静电汽车内饰非织造布的制造方法，所述的纤网加固工序采用热风粘合加固或针刺加固。

3.如权利要求1所述的一种抗静电汽车内饰非织造布的制造方法，其特征在于：所述的超细导电纤维为聚苯胺聚合物或聚苯胺聚合物的复合物的纺丝液制备的纤维直径为纳米量级的超细导电纤维。