CN103600531A - 一种透明玻璃质硬表面擦拭湿巾用材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种透明玻璃质硬表面擦拭湿巾用材料，由上下两层纤维网和中间吸收层组成的复合非织造布。其中上下两层纤维网是采用纤维长度为38~60mm、纤维细度为2~6旦、经亲水处理的皮芯结构的双组分纤维所制成的纤维网；中间吸收层是由纤维素纤维与热塑性纤维所制成的高吸水性的一层物质。所述双组分纤维优选为聚乙烯/聚丙烯或聚乙烯/聚酯中的任意一种，其中皮层材料为聚乙烯；吸收层中所采用的热塑性纤维与双组分纤维的皮层材料相同的聚乙烯。本擦拭湿巾用材料具有好的保水率，很好的水扩散性能和低的掉屑率，能满足无水渍擦痕、快干和不掉屑的要求，可应用于高端的擦拭湿巾领域。本发明还涉及上述擦拭湿巾用材料的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种擦拭湿巾用材料，例如眼镜、玻璃仪表盘等表面擦拭湿巾用材料，尤其是涉及一种透明玻璃质硬表面擦拭湿巾用材料及其制备方法。
背景技术
对于眼镜、玻璃仪表盘等透明玻璃质硬表面擦拭湿巾，通常要求其达到擦拭无水渍擦痕、快干和不掉屑等效应，为了达到这样的效应，擦拭湿巾用材料必须满足在含液量低的条件下（所含的液体与液体载体材料的重量比≤1.5倍）液体能够在材料中完成扩散润湿的要求。目前此类湿巾用材料主要是热风/热轧非织造布、纺粘非织造布和水刺非织造布三种材料，其中都有着各自的优缺点：热风/热轧非织造布擦拭湿巾用材料由于原材料为亲水处理的化学纤维，其所含液体的大部分存在于纤维表面，仅少部分储存于纤维内部，保水性差，在擦拭的过程中会出现水渍擦痕；纺粘非织造布因是长丝结构，在擦拭的过程中不会掉屑，但同样由于是化学纤维，保水性差，擦拭有水渍擦痕；水刺非织造布在含液量低于1.5倍时，液体在其中不能有效地扩散浸润，易致干湿不匀。上述擦拭湿巾用材料应用于擦拭透明玻璃质硬表面时，皆不能同时满足无水渍擦痕、快干、水扩散性能好和不掉屑等性能，存在着各自的缺点。现开发一种特殊的擦拭湿巾用材料，以满足上述使用要求。
日本Kinebo公司率先开发了高性能超细纤维机织擦拭布并投入市场，由于其擦抹、除污效率高，很快得到了消费者的青睐，其后各大公司纷纷致力于超细纤维的擦拭布开发。
美国杜邦公司开发了一种涤纶/木浆以45/55的比例为进行混合的水刺擦拭布，其产品具有强韧的抗拉和耐用性、良好的透气性、超强的吸液能力等优点，而且擦拭效果好。美国专利US5618610A介绍了一种波纹状的擦拭布，利用顶面波峰的刮擦功能擦去污物，而波谷处污物随液体排出，因而具有很强的去污能力。德国科德宝公司采用粘胶与涤纶混纺，利用针刺加固，并对擦拭布进行亲水涂层和开孔整理，其产品较为柔软，吸水率可达到5~6倍。
中国ZL200920200638.4介绍了一种擦洗用复合无纺布，其中一层为超细纤维的水刺无纺布，另一层为表面经过发泡整理的针刺无纺布，通过涂胶粘合在一起。中国专利ZL200820216683.4介绍了一种上下层为纺粘无纺布，内层为熔喷无纺布的复合无纺布抹布。中国专利01818625.4提供了一种水刺缠结的非织造复合结构，非织造复合结构包括一种由基本连续的长丝组成的基质和一种纤维材料（如：纤维束、纤维丝、纤维絮片或纤维小块），上述材料经过水刺而成上述的非织造复合结构。中国专利201120513032.3介绍了一种三层非织造复合非织造布，其中由三层非织造布经过水刺加固而成。
对于上述的擦拭布各有其优缺点，日本的各公司开发的超细纤维，经过水刺或机织加固成擦拭布，其手感柔软、擦拭效果好，但是超细纤维的成本太高。美国开发的涤纶/木浆混合的水刺擦拭布，在加固的过程中短绒的损失率比较大，而且在擦拭过程中会掉屑；德国科德宝的产品对纤维有损伤，而且经过涂布处理会影响材料的手感；中国专利ZL200920200638.4两面的材料保水效果和耐磨性都不一致，影响产品的使用性能，在低含液量的条件下，无法完全扩散湿润；中国专利200820216683.4所介绍的抹布的中间熔喷无纺布为超细化学纤维，其吸水效果没有纤维素纤维好，擦拭过程中会由于保水性不好，会出现水渍痕迹；中国专利01818625.4介绍的非织造复合机构的纤维材料需要先进行粘合再粉碎，增加了工序和成本，而且手感粗糙。中国专利201120513032.3介绍的复合水刺非织造布其水扩散性能不好，而且擦拭过程中会有水渍痕迹。
发明内容
本发明是针对现有擦拭湿巾用材料存在的上述问题，即其成品湿巾皆不能同时满足无水渍擦痕、快干和不掉屑等性能，特提供一种擦拭湿巾用材料以及其制备方法，该材料具有好的保水率，很好的水扩散性能和低的掉毛率，从而使其湿巾产品满足无擦痕、快干和不掉屑的要求。
本发明的技术方案如下：
本发明所提供的一种擦拭湿巾用材料是由上下两层纤维网和中间的吸收层叠加后经热粘合复合加固而成的复合非织造布，其面密度为29.5~85g/m2。
本发明的上下层纤维网采用纤维长度为38~60mm、细度为2~6旦的皮芯结构的双组分纤维，所述的双组分纤维优选为聚乙烯/聚丙烯或聚乙烯/聚酯中的任意一种，其中皮层材料为聚乙烯。所述上下两层纤维网的皮芯结构的双组分纤维为相同材料。为了增加擦拭湿巾用材料面层无纺布的水扩散性能，所述双组分纤维经过亲水处理，而且上下两层纤维网也可以有效地减少在擦拭过程中的掉屑率。
所述的上下两层的纤维网的面密度相同，皆为5~20g/m2，按重量百分比计占擦拭用复合非织造布的16~66%。
本发明的吸收层采用由纤维素纤维与热塑性纤维所制成的高吸水性材料。要求所述的热塑性纤维与双组分纤维的皮层材料皆为聚乙烯，要求它们的熔点相同，熔点范围为127~134℃。
所述的吸收层的面密度为20~50g/m2，按重量百分比计占擦拭用复合非织造布的34~84%。
本发明的擦拭用复合非织造布的上下两层纤维网的纤维细度比吸收层的纤维细度要大，而且上下纤维网的孔隙率要大于吸收层的孔隙率，其目的是形成芯吸效应，有利于上下层纤维网内的水分向吸收层传递，可以减少擦拭过程中水渍的残留，提高擦拭效果。
本发明的另一个目的为提供上述擦拭湿巾用材料的一种制备方法。
图1显示了生产上述擦拭湿巾用材料的设备平面图，该设备包括纤维的喂棉帘1和喂棉罗拉2，对纤维进行梳理的胸锡林3、主锡林5、梳理工作单元4和对纤网进行剥离的道夫6和剥棉罗拉7，以及喂入中间吸收层的放卷装置8和主动喂入罗拉9。
该方法包括先分别制备上下两层纤维网，然后与中间吸收层叠合，最后经热轧辊经热粘合复合加固而成。具体步骤如下：
（A）上下两层纤维网的制备：
将皮芯型双组分纤维先经开松混合，然后通过喂棉罗拉分别喂入1#和2#梳理机，依次经过胸锡林、主锡林、梳理工作单元和道夫的反复梳理成网，最后通过剥离罗拉将纤维网剥离成上下两层纤维网。
所述的皮芯型纤维是采用聚乙烯/聚丙烯或聚乙烯/聚酯的其中一种，其纤维长度为38~60mm、纤维细度为2~6旦，经过亲水处理。其参数为：
1#和2#梳理机的胸锡林的转速为420~500m/min，主锡林的转速为950~1400 m/min，剥离罗拉的转速为35~75m/min。
（B）中间吸收层的喂入：
在1#和2#梳理机之间加有一个吸收层的放卷装置和主动喂入罗拉，将吸收层材料以一定的速度喂入，夹在上下两层纤维网中间。所述的主动喂入罗拉的转速为40~80m/min，比1#和2#梳理机的剥离罗拉转速大1~5m/min，可以形成纤维网的牵伸，增大纤维网的孔径，有利于形成芯吸效率。
（C）擦拭湿巾用材料的制备：
由上下两层纤维网和中间吸收层叠合后，送入热轧辊经热粘合复合加固，后经分切、成卷，制成擦拭用材料。
其工艺参数：热轧辊的转速为40~80m/min，要求热轧辊的转速与中间吸收层的主动喂入罗拉的转速相同，热轧辊的温度为127~134℃。
本发明与传统的擦拭湿巾用材料及其制备方法相比，有如下优点：
1、本发明的上下层纤维网所用原料为皮芯型双组分纤维，中间吸收层是有热塑性纤维和纤维素纤维的混合物，其热塑性纤维与上下两层纤维网的纤维的皮层材料为相同的聚乙烯，熔点较低，当温度加热到皮层低熔点组分的熔点时，皮层物质与中间吸收层中的热塑性纤维发生融化，在一定压力下能靠自身粘结。所制得的擦拭湿巾用材料内没有添加化学粘合剂，无污染。
2、本发明擦拭湿巾用材料的上下两层是克重很低的采用亲水处理的皮芯型双组分纤维的纤维网，经过热轧经热粘合复合加固后，上下两层纤维网中的双组分短纤会相互粘结在一起，在擦拭的过程中会阻止中间吸收层中的纤维素纤维脱落到上下纤维网表面，防止擦拭湿巾用材料在擦拭的过程中的掉屑。
3、本发明擦拭湿巾用材料的中间吸收层是含有纤维素纤维的混合材料，有很好的保留水分，而且水扩散性很好，在擦拭的过程中可以很好的清洁被擦拭材料。
4、本发明擦拭湿巾用材料中上下纤维网的孔隙率要大于吸收层的孔隙率，可以形成很明显的芯吸效果，在擦拭的过程中，会有效地阻止液态水大量的流出，可以防止在被擦拭湿巾用材料上形成明显的水渍，影响擦拭效果。
5、本发明制备方法采用热轧复合工艺，能耗较低，无污染，复合工艺简单，生产速度快。
附图说明
图1为本发明擦拭用材料的生产设备平面图
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不受以下实施例的限制。
本发明的擦拭湿巾用材料的测试方法是按照以下标准，具体如下：
（1）纤维面密度：按标准FZ/T 60003-91非织造布单位面积质量（面密度）的测试方法测定。
（2）纤维长度和细度：按标准GB/T 14336-2008 化学纤维短纤维长度试验方法和GB/T 14335-2008 化学纤维短纤维线密度试验方法测定。
（3）水扩散性测试：将0.5ml的硫酸铜溶液滴在25cm*25cm的擦拭湿巾用材料上，测量扩散时间和扩散面积。
（4）擦拭效果测试：将10cm*10cm的擦拭材料在100%的吸水率的条件下，擦拭眼镜，观察其掉毛率。
实施例一：
（1）如图1所示，将长度为60mm、细度为6旦、亲水处理的聚乙烯/聚丙烯皮芯型双组分纤维先开松混合，然后经过喂棉帘1分别送入1#和2#梳理机的喂棉罗拉2，依次经过胸锡林3、主锡林5和梳理工作单元4的反复梳理成网，最后通过道夫6和剥离罗拉7将纤维网剥离成上下两层纤维网。
所采用的1#和2#梳理机皆为双锡林单道夫结构，而且每个道夫后面皆配备了剥棉罗拉7；两个梳理机的胸锡林3转速皆为420m/min，主锡林5转速为950 m/min，剥离罗拉7转速为35m/min；所得上下两层纤维网的克重皆为20g/m2。
（2）将克重为50g/m2的吸收层从1#和2#梳理机之间的放卷装置8放卷，经过主动喂入罗拉9喂入，放卷装置8和主动喂入罗拉9的转速为40m/min。
（3）由（1）、（2）工序得到的三层材料经过叠合后，送入热轧机内进行热轧经热粘合复合加固，然后分切、成卷。其中热轧的温度为134℃，热轧辊的转速为40m/min。
（4）经测试，该擦拭湿巾用材料的面密度为85g/m2，扩散时间为7.6s，扩散面积为21cm2。
实施例二：
（1）如图1所示，将长度为50mm、细度为4.5旦、亲水处理的聚乙烯/聚丙烯皮芯型双组分纤维先经过开松混合，然后经过喂棉帘1分别送入1#和2#梳理机，依次经过胸锡林3、主锡林5和梳理工作单元4的反复梳理成网，最后通过道夫6和剥离罗拉7将纤维网剥离成上下两层纤维网。 所采用的1#和2#梳理机皆为双锡林单道夫结构，而且每个道夫后面皆配备了剥离罗拉7；两个梳理机的胸锡林3转速皆为450m/min，主锡林5转速为1100 m/min，剥离罗拉7转速为50m/min；所得上下两层纤维网的克重为20g/m2。
（2）将克重为20g/m2的吸收层从1#和2#梳理机之间的放卷装置8放卷，经过主动喂入罗拉9喂入，放卷装置8和主动喂入罗拉9的转速为53m/min。
（3）由（1）、（2）工序得到的三层材料经过叠合后，送入热轧机内进行热轧复合加固，然后分切、成卷。其中热轧的温度为132℃，热轧辊的转速为53m/min。
（4）经测试，该擦拭湿巾用材料的面密度为58.4g/m2，扩散时间为5.9s，扩散面积为25.0cm2。
实施例三：
（1）如图1所示，将长度为45mm、细度为3旦、亲水处理的聚乙烯/聚丙烯皮芯型双组分纤维先经过开松混合，然后经过喂棉帘1分别送入1#和2#梳理机，依次经过胸锡林3、主锡林5和梳理工作单元4的反复梳理成网，最后通过道夫6和剥离罗拉7将纤维网剥离成上下两层纤维网。 所采用的1#和2#梳理机皆为双锡林单道夫结构，而且每个道夫后面皆配备了剥离罗拉7；两个梳理机的胸锡林3转速皆为480m/min，主锡林5转速为1250 m/min，剥离罗拉7转速为60m/min；所得上下两层纤维网的克重为10g/m2。
（2）将克重为30g/m2的吸收层从1#和2#梳理机之间的放卷装置8放卷，经过主动喂入罗拉9喂入，放卷装置8和主动喂入罗拉9的转速为61m/min。
（3）由（1）、（2）工序得到的三层材料经过叠合后，送入热轧机内进行热轧复合加固，然后分切、成卷。其中热轧的温度为130℃，热轧辊的转速为61m/min。
（4）经测试，该擦拭湿巾用材料的面密度为49.7g/m2，扩散时间为4.5s，扩散面积为37.2cm2。
实施例四：
（1）如图1所示，将长度为40mm、细度为2.5旦、亲水处理的聚乙烯/聚丙烯皮芯型双组分纤维先经过开松混合，然后经过喂棉帘1分别送入1#和2#梳理机，依次经过胸锡林3、主锡林5、梳理工作单元4和道夫6的反复梳理成网，最后通过剥离罗拉和梳理工作单元4的反复梳理成网，最后通过道夫6和剥离罗拉7将纤维网剥离成上下两层纤维网。 所采用的1#和2#梳理机皆为双锡林单道夫结构，而且每个道夫后面皆配备了剥离罗拉7；两个梳理机的胸锡林3转速皆为490m/min，主锡林5转速为1300 m/min，剥离罗拉7转速为65m/min；所得上下两层纤维网的克重为5g/m2。
（2）将克重为50g/m2的吸收层从1#和2#梳理机之间的放卷装置8放卷，经过主动喂入罗拉9喂入，放卷装置8和主动喂入罗拉9的转速为70m/min。
（3）由（1）、（2）工序得到的三层材料经过叠合后，送入热轧机内进行热轧复合加固，然后分切、成卷。其中热轧的温度为129℃，热轧辊的转速为70m/min。
（4）经测试，该擦拭湿巾用材料的面密度为59.4g/m2，扩散时间为6.1s，扩散面积为25.1cm2。
实施例五：
（1）如图1所示，将长度为38mm、细度为2旦、亲水处理的聚乙烯/聚丙烯皮芯型双组分纤维先经过开松混合，然后经过喂棉帘1分别送入1#和2#梳理机的喂棉罗拉2，依次经过胸锡林3、主锡林5和梳理工作单元4的反复梳理成网，最后通过道夫6和剥离罗拉7将纤维网剥离成上下两层纤维网。 所采用的1#和2#梳理机皆为双锡林单道夫结构，而且每个道夫后面皆配备了剥离罗拉7；两个梳理机的胸锡林3转速皆为500m/min，主锡林5转速为1400 m/min，剥离罗拉7转速为75m/min；所得上下两层纤维网的克重为5g/m2。
（2）将克重为20g/m2的吸收层从1#和2#梳理机之间的放卷装置8放卷，经过主动喂入罗拉9喂入，放卷装置8和主动喂入罗拉9的转速为80m/min。
（3）由（1）、（2）工序得到的三层材料经过叠合后，送入热轧机内进行热轧经热粘合复合加固，然后分切、成卷。其中热轧的温度为127℃，热轧辊的转速为80m/min。
（4）经测试，该擦拭湿巾用材料的面密度为29.4g/m2，扩散时间为3.4s，扩散面积为61cm2。
Claims (7)
1.擦拭湿巾用材料，其特征在于：所述擦拭湿巾用材料是由上下两层纤维网和中间吸收层叠合后经热粘合加固而制成的复合非织造布，面密度为29.5~85g/m2；其中上下两层纤维网是采用纤维长度为38~60mm、纤维细度为2~6旦、经亲水处理的皮芯结构的双组分纤维所制成的纤维网；中间吸收层是由纤维素纤维与热塑性纤维所制成的高吸水性的一层物质。
2.根据权利要求1所述的擦拭湿巾用材料，其特征在于：所述上下两层纤维网的皮芯结构的双组分纤维为相同材料，为聚乙烯/聚丙烯和聚乙烯/聚酯中的任意一种，其中皮层材料为聚乙烯；上述吸收层中的热塑性纤维材料与为双组分纤维皮层材料相同的聚乙烯。
3.根据权利要求1所述的擦拭湿巾用材料，其特征在于：所述上下层纤维网的面密度相同，皆为5~20g/m2，以重量百分比计占复合非织造布的16~66%；所述吸收层的面密度为20~50g/m2，以重量百分比计占复合非织造布的34~84%。
4.根据权利要求1所述的擦拭湿巾用材料，其特征在于：所述的上下两层纤维网的纤维细度比吸收层的纤维细度要大，而且上下纤维网的孔隙率要大于吸收层的孔隙率，以便形成芯吸效应。
5.一种制备权利要求1所述擦拭湿巾用材料的方法，其特征在于：该方法包括先制备上下两层纤维网，再与中间吸收层进行叠合，最后经热轧辊进行热轧经热粘合加固而成，具体包括如下步骤：
（A）上下两层纤维网的制备：将纤维长度为38~60mm、纤维细度为2~6旦、经亲水处理的聚乙烯/聚丙烯或聚乙烯/聚酯的皮芯型双组分纤维先进行开松混合，通过1#和2#梳理机，经梳理分别制成由单纤维制成上下两层纤维网；
（B）中间吸收层的喂入：在1#和2#梳理机之间加有一个放卷装置和主动喂入罗拉，将吸收层材料以一定的速度喂入，夹在上下两层纤维网中间；
（C）擦拭湿巾的制备：由上下两层纤维网和中间吸收层叠合后，送入热轧辊进行热轧经热粘合加固，后经分切、成卷，制成擦拭湿巾用材料。
6. 根据权利要求5所述擦拭湿巾用材料的制备方法，其特征在于：所述的1#和2#梳理机皆为双锡林单道夫结构，其中胸锡林的转速为420~500m/min，主锡林的转速为950~1400m/min，剥离罗拉的转速为35~75m/ min。
7. 根据权利要求5所述擦拭湿巾用材料的制备方法，其特征在于：所述中间吸收层的放卷装置和主动喂入罗拉的转速为40~80m/min，热轧辊的转速为40~80m/min，热轧辊的温度为127~134℃，要求吸收层的主动喂入罗拉的转速要比1#和2#梳理机的剥离罗拉转速大1~5m/min。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140226 |