CN104947494A - 干湿联合成网复合工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种干湿联合成网复合工艺，该工艺包括如下步骤：a、成网前准备：将洁净的纯牛皮经过开纤工艺研磨制成牛皮纤维；b、纤维梳理，c、联合成网：联合成网由干法成网和湿法成网同时进行，经过梳理后的牛皮纤维经水力分散、打浆、稀释、加入分散剂制成纤维与水的混合物，使牛皮纤维在水中开松呈单纤维，形成纤维悬浮浆，将纤维悬浮浆送至成网机，使其在湿态下平铺在无纺布表面成网，形成的网为半成品网；在上述的半成品网之上，采用气流杂乱成网法将牛皮纤维吹到成网帘上在半成品网之上形成第二层纤网，经造纸湿法网脱水，在无纺布表面形成含水率为120%±5%的牛皮纤维网，再用水刺法加固使牛皮纤维与无纺布复合。

Description

干湿联合成网复合工艺
技术领域
本发明涉及造纸技术领域，特别涉及一种干湿联合成网复合工艺。
背景技术
干法成网所的的非织造布，目前约占世界非织造布总产量的50%以上。干法成网水刺非织造布纤网成形需要经过一道或多道梳理，交叉铺网，气流成形，然后再转入水刺缠结工序。干法成网工艺限制了生产速度，而且纤维细度不能低于1.2旦。
采用湿法成网工序，悬浮浆中的纤维在成网帘上凝聚成网，然后与造纸毛毯接触，利用成形网帘与毛毯的表面粗糙差异，将纤网转移到造纸毛毯上，造纸毛毯再将纤网传递到另一个成形网帘上进行水刺缠结。湿法成网工艺可以加工的纤维细度为0.1-0.5旦，而且湿法成网速度高于干法成网。选用湿法成网工艺的不利因素是：在纤网准备阶段必需选用造纸毛毯，工艺复杂，设备占地较大。
由于目前的干法成网和湿法成网各有利弊，限制了各自在非织造布方面的应用。
发明内容
本发明提供一种干湿联合成网复合工艺，该工艺结合了干法成网和湿法成网的优点，提高了纤维成网的速度，使纤维的分布更加均匀一致，可以有效控制纤维在纤网表面的分布密度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种干湿联合成网复合工艺，该工艺包括如下步骤：
a、成网前准备：将洁净的纯牛皮经过开纤工艺研磨制成牛皮纤维，控制纤维长度为2～8mm，纤维直径为0.3mm；
b、纤维梳理：采用梳理机将处理好的牛皮纤维开松、理顺，
c、联合成网：联合成网由干法成网和湿法成网同时进行，
经过梳理后的牛皮纤维经水力分散、打浆、稀释、加入分散剂制成纤维与水的混合物，使牛皮纤维在水中开松呈单纤维，形成纤维悬浮浆，将纤维悬浮浆送至成网机，使其在湿态下平铺在无纺布表面成网，形成的网为半成品网；
在上述的半成品网之上，采用气流杂乱成网法将牛皮纤维吹到成网帘上在半成品网之上形成第二层纤网，气流成网选择自由飘落式，纤网的定量控制在250-300g/m2，经造纸湿法网脱水，在无纺布表面形成含水率为120%±5%的牛皮纤维网，再用水刺法加固使牛皮纤维与无纺布复合。
干湿联合成网复合工艺主要过程是牛皮纤维经造纸成形后湿的铺在湿的无纺布上面，上方为干法成网（气流法）形成牛皮纤维平铺在无纺布上，再用水刺法加固使牛皮纤维与无纺布复合。
进一步的，所述的分散剂为聚氧化乙烯，聚氧化乙烯按牛皮纤维的绝干浆0.1%加入。
干法成网水刺非织造布纤网成形需要经过一道或多道梳理，交叉铺网，气流成形，然后再转入水刺缠结工序。采用湿法成网工序，悬浮浆中的纤维在成网帘上凝聚成网，然后与造纸毛毯接触，利用成形网帘与毛毯的表面粗糙差异，将纤网转移到造纸毛毯上，造纸毛毯再将纤网传递到另一个成形网帘上进行水刺缠结。干法成网工艺限制了生产速度，而且纤维细度不能低于1.2旦。相反，湿法成网工艺可以加工的纤维细度为0.1-0.5旦，而且湿法成网速度高于干法成网。选用湿法成网工艺的不利因素是：在纤网准备阶段必需选用造纸毛毯，工艺复杂，设备占地较大。因此，本发明设计了一种新的干湿联合成网复合工艺。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1：
一种干湿联合成网复合工艺，该工艺用于牛胚布的制造，也适用于其他非织造布的生产，具体方法如下：
一、成网前原料的纤维化处理：将洁净的纯牛皮(天然、无添加)边角料采用开纤工艺研磨制成牛皮纤维，控制牛皮纤维的纤维长度为3-7mm，纤维直径为0.3mm；牛皮纤维的加工方法包含三道开纤步骤：
a、第一道开纤，将不规则的大块牛皮切割成规则尺寸的1cm×1cm方形的小块；
b、第二道开纤，使规则尺寸的小块牛皮转变为长度0.8-1cm的粗纤维；
c、第三道开纤，粗纤维制成细纤维，使牛皮纤维的纤维长度为3-7mm，纤维直径为0.3mm。
上述三道开纤步骤具体过程如下：
1、第一道开纤，将不规则的大块牛皮切割成大部分为规则尺寸的1cm×1cm方形的小块。
选取洁净的纯牛皮边角料经过预处理，使其含水率达到80%，上述的预处理过程为喷雾处理或50℃以下的烘干处理，预处理方法的选择根据纯牛皮原料的含水率而定。
经过预处理的纯牛皮边角料进入开纤机进行第一道开纤，高速旋转的刀片使筛板内的物料分割成小块牛皮，筛板为带有网孔的不锈钢筒体，第一道开纤的筛板网孔尺寸为10mm×10mm，然后风选排渣，排出尺寸大小不均一的碎料，以确保第一道开纤后得到尺寸均一的大部分呈1cm×1cm方形的小块牛皮；第一道开纤相较于后两道开纤步骤排渣量较小。
2、第二道开纤，使规则尺寸的小块牛皮转变为长度为0.8cm-1cm的粗纤维；
方形的小块牛皮经雾化处理，含水率达到80%，进入开纤机进行第二道开纤，第二道开纤的筛板网孔尺寸为10mm×7mm，风选排渣，排出尺寸大小不均一的碎料，以确保第二道开纤后得到尺寸均一的长度在0.8-1cm范围的牛皮粗纤维。
3、第三道开纤，粗纤维制成细纤维，使牛皮纤维的纤维长度控制在3-7mm范围内，粗细度为0.3mm左右。
牛皮粗纤维经雾化处理，含水率达到80%，进入开纤机进行第三道开纤，第三道开纤的筛板网孔尺寸为15mm×1.5mm，风选排渣，排出尺寸大小不均一的碎料，得到纤维长度为3-7mm，粗细度为0.3mm左右的牛皮纤维。
该法制得的牛皮纤维可满足造纸成网及水刺复合的要求，如纤维太长，造纸湿法成网就均匀度就不能保证，纤维太短则与无纺布水刺复合强度就不能达到皮革的要求。进一步的，根据发明人多次复合得到的经验，纤维太细，纤维弹性就不能保证，纤维太粗与无纺布复合强度不能保证。
二、采用干湿联合成网复合工艺将制得的牛皮纤维与基布复合。
牛皮纤维经干湿联合成网复合工艺，经造纸湿法网脱水，形成含水率为120%±5%的牛皮纤维层；涤纶纤维（38~51mm长度， 1.5~3.0D）经无纺布加工设备，梳理成型，水刺加固处理制成无纺布。
首先，纤维梳理：采用梳理机将处理好的牛皮纤维开松、理顺，
然后，联合成网：联合成网由干法成网和湿法成网同时进行，
经过梳理后的牛皮纤维经水力分散、打浆、稀释、加入分散剂制成纤维与水的混合物，使牛皮纤维在水中开松呈单纤维，形成纤维悬浮浆，将纤维悬浮浆送至成网机，使其在湿态下平铺在无纺布表面成网，形成的网为半成品网；
在上述的半成品网之上，采用气流杂乱成网法将牛皮纤维吹到成网帘上在半成品网之上形成第二层纤网，气流成网选择自由飘落式，纤网的定量控制在250-300g/m2，经造纸湿法网脱水，在无纺布表面形成含水率为120%±5%的牛皮纤维网，再用水刺法加固使牛皮纤维与无纺布复合。
牛皮纤维网均匀平铺在无纺布表面，采用高压水刺加固法使牛皮纤维与无纺布纤维相互缠结在一起，牛皮蛋白纤维和无纺布基布的涤纶纤维充分结合成为一体化，形成高强度的牛皮复合基布。
水刺加固的控制参数如下：
无纺布纤网定量： 250-300g/m2；
牛皮纤维层定量： 150-250g/m2；
水刺水针板孔径与排列，喷水孔直径：0.10~ 0.15mm，双排间距：1.2mm，孔距为1mm；
高压水流由高压泵产生，高压泵的压力（水压）随着每道水刺逐步增加，最后一步降低，具体为3MPa、5 MPa、8 MPa、12 MPa、14 MPa、18 MPa、10 MPa。
当多股、高压集束的极细水流垂直射向纤网后，一部分水被直接吸入滚筒内腔，另一部分水穿过纤网后冲击到托特网帘上，产生复杂的多项反射水流，它们又再次射向纤网，这些直射和反射动作的组合形成对纤网不同方向的搅动，使纤网中的纤维做无规则运动，纤维之间产生穿插、缠结和抱合，从而使纤网得到加固，形成具有一定强度的湿态非织造布。
用水刺法复合加固可保证复合后牛胚布的强度、柔软性及透气性，水刺法也仿生了牛皮的毛孔，使得牛胚布产品仿真度更好，透气性更好。国内也有用胶水作为粘合剂把皮粉粘到基布上来生产劣质防牛胚布，因含有胶水做成的牛胚布影响了透气度、柔软性，胶水内含有甲笨等化学成份不利于人体健康，在生产时也不环保。
三、烘干： 
复合后的牛胚布半成品通过轧干机挤压出大部分的水分，进入烘箱，在50-60℃下大风烘干，风速为0.5~3m/s，低温烘干可防止牛皮纤维因温度过高而变性。面层的牛皮纤维表面经打磨，得到牛胚布成品。
四、收卷之后得到产品。牛胚布采用涤纶纤维制成的无纺布作为基布，基布表面复合一层牛皮纤维，牛皮纤维的纤维长度为3-7mm，纤维直径为0.3mm；牛胚布的厚度约为1.0mm，定量为298g/m2，基布与牛皮纤维之间的复合不含有胶水。产品质量指标如下：纵向抗张强力：27.8kn/m，横向抗张强力：13.3kn/m，纵向伸缩率：23.9%，横向伸缩率：65.4%。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (2)

1.一种干湿联合成网复合工艺，其特征在于该工艺包括如下步骤：
a、成网前准备：将洁净的纯牛皮经过开纤工艺研磨制成牛皮纤维，控制纤维长度为2～8mm，纤维直径为0.3mm；
b、纤维梳理：采用梳理机将处理好的牛皮纤维开松、理顺，
c、联合成网：联合成网由干法成网和湿法成网同时进行，
经过梳理后的牛皮纤维经水力分散、打浆、稀释、加入分散剂制成纤维与水的混合物，使牛皮纤维在水中开松呈单纤维，形成纤维悬浮浆，将纤维悬浮浆送至成网机，使其在湿态下平铺在无纺布表面成网，形成的网为半成品网；
在上述的半成品网之上，采用气流杂乱成网法将牛皮纤维吹到成网帘上在半成品网之上形成第二层纤网，气流成网选择自由飘落式，纤网的定量控制在250-300g/m2，经造纸湿法网脱水，在无纺布表面形成含水率为120%±5%的牛皮纤维网，再用水刺法加固使牛皮纤维与无纺布复合。
2.根据权利要求1所述的干湿联合成网复合工艺，其特征在于：所述的分散剂为聚氧化乙烯，聚氧化乙烯按牛皮纤维的绝干浆0.1%加入。
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