CN106637666A - 一种阻燃坐垫内衬型无纺布及制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无纺布生产领域，公开了一种阻燃坐垫内衬型无纺布及制备工艺，通过对无纺布配方中各组分用量优化调整，采用三维真空涤纶丝增强坐垫内衬无纺布的弹性，通过低熔棉起到强化硬度和整体定性的作用，采用阻燃涤纶丝代替传统的涤纶丝进行无纺布生产，提高了产品的阻燃性能，使生产的坐垫内衬具有较好的阻燃、环保、透气等性能；经过合理设计的制备方法，针对无纺布产品的铺网方式、热压和冷压的工艺参数进行进一步优化，可以有效增加无纺布单位面积质量，提高无纺布纵横向强力比。

Description

一种阻燃坐垫内衬型无纺布及制备工艺
技术领域
本发明涉及无纺布生产领域，特别是一种阻燃坐垫内衬型无纺布及制备工艺。
背景技术
无纺布是一种非织造布，它是直接利用高聚物切片、短纤维或长丝将纤维通过气流或机械成网，然后经过水刺，针刺，或热轧加固，最后经过后整理形成的无编织的布料。
近年来，世界无纺布需求的增长率始终高于全球经济的增长。全球无纺布生产主要集中在美国，占世界总量的41%，西欧占30%，日本占8%，中国为3.5%，其他地区为17.5%。无纺布的终端应用中，卫生吸收剂(特别是尿布)产品增长最快，医用纺织品、汽车用纺织品、鞋类和人造革市场等同样呈现快速发展的新气象。
中国无纺布工业起步较晚，但发展十分迅速。在20世纪80年代初期，产量还不到1万吨。20世纪90年代中后期，中国掀起了发展无纺布产品高潮。除采用国产生产线外，广东、浙江、江西、湖南等省还分别从国外引进了生产线。中国无纺布产品的发展速度大大地超过纺织工业的平均发展速度，每年以8-10%高速增长，是纺织工业中发展最快的一个行业。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阻燃坐垫内衬型无纺布及制备工艺，提出了一种既兼顾舒适性又具有阻燃性的无纺布制备方法。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明公开了一种阻燃坐垫内衬型无纺布，包括了三维真空涤纶丝、低熔棉、阻燃涤纶丝和润滑分散剂，三维真空涤纶丝、低熔棉、阻燃涤纶丝和润滑分散剂质量百分数分别为：三维真空涤纶丝25-35%、低熔棉13.5-23.5%、阻燃涤纶丝45-55%和润滑分散剂0.5%-1.5%。
优选的，三维真空涤纶丝抽真空回复度2250-2650/（mL/50g），膨松度47-158。
其中，阻燃涤纶丝为含有阻燃剂的层状硅酸盐共混改性的涤纶丝，其中层状硅酸盐用量为涤纶丝重量的7-11%，阻燃剂用量为涤纶丝重量的5-11%。
其中，阻燃涤纶丝制备步骤如下：
步骤1：将涤纶短纤、含有阻燃剂的层状硅酸盐、润滑剂、分散剂共混后经双螺杆挤出机挤出；
步骤2：通过纺丝箱、计量泵和喷丝板进行喷丝，然后冷却集束，进行多次紧张热定型，其中热定型温度范围180℃-210℃，时间为5-8秒；
步骤3：最后松驰热定型、收卷、切断打包，其中松弛热定型的温度为105℃-115℃，时间为12-18分钟。
其中，润滑分散剂为固态硅氧烷、硅脂、脂肪酸、脂肪酸酰胺中的一种或几种。
本发明还公开了一种阻燃坐垫内衬型无纺布的制备工艺，采用上述无纺布的配方，制备步骤如下：
混棉：将混合原料由开包机送入到开松机中，在开松机中经过初开松，使块状卷曲压实的纤维得到初步开松，经过初步开松的原料，原料混合时间为2-5分钟；
开松：经过混棉充分后的原料，喂入精开松机，在精开松机内进行充分开松和预梳理，使纤维进一步开松、拉直，通过风机喂入下道工序；
储棉：将开松好的混合原料存储入储棉箱，进行再一次的混合；
梳理成网：储棉箱再次混合后的原料进过喂入帘送入梳理机，经过分梳成单纤维状，再由道夫剥离成网；
铺网机堆积：将剥离成网的纤维铺成一定厚度和宽度棉网；
热风烘箱：采用循环热风穿透原材料的网状结构，热风温度范围180℃-185℃，加热时间为3秒-30秒；
热压辊：采用多辊加热方式对定型后的无纺布进行热压，其中热压辊限速控制在2.5米/分钟，表面温度设定在160℃-180℃；
冷压辊：经过热压辊热压后的无纺布通过冷压辊冷压成型，冷压辊由冷却水循环冷却；
成卷：成型好的产品经过收卷，卷成所需要的码数。
其中，铺网机堆积采用是串联式平行铺叠成网、并联式平行铺叠成网或交叉折叠铺叠中的一种。
优选的，热压辊步骤采用的是3辊热压加热方式，其中三组热压辊表面温度由前至后分别是160℃-165℃、170℃-175℃和175℃-185℃。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明通过对无纺布配方中各组分用量优化调整，采用三维真空涤纶丝增强坐垫内衬无纺布的弹性，通过低熔棉起到强化硬度和整体定性的作用，采用阻燃涤纶丝代替传统的涤纶丝进行无纺布生产，提高了产品的阻燃性能，使生产的坐垫内衬具有较好的阻燃、环保、透气等性能。
2.经过合理设计的制备方法，针对无纺布产品的铺网方式、热压和冷压的工艺参数进行进一步优化，可以有效增加无纺布单位面积质量，提高无纺布纵横向强力比。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
本发明公开了一种阻燃坐垫内衬型无纺布，包括了三维真空涤纶丝、低熔棉、阻燃涤纶丝和润滑分散剂，三维真空涤纶丝、低熔棉、阻燃涤纶丝和润滑分散剂质量百分数分别为：三维真空涤纶丝25-35%、低熔棉13.5-23.5%、阻燃涤纶丝45-55%和润滑分散剂0.5%-1.5%。
其中，三维真空涤纶丝抽真空回复度2250-2650/（mL/50g），膨松度47-158；阻燃涤纶丝为含有阻燃剂的层状硅酸盐共混改性的涤纶丝，其中层状硅酸盐用量为涤纶丝重量的7-11%，阻燃剂用量为涤纶丝重量的5-11%；润滑分散剂为固态硅氧烷、硅脂、脂肪酸、脂肪酸酰胺中的一种或几种。
阻燃涤纶丝制备步骤如下：
步骤1：将涤纶短纤、含有阻燃剂的层状硅酸盐、润滑剂、分散剂共混后经双螺杆挤出机挤出；
步骤2：通过纺丝箱、计量泵和喷丝板进行喷丝，然后冷却集束，进行多次紧张热定型，其中热定型温度范围180℃-210℃，时间为5-8秒；
步骤3：最后松驰热定型、收卷、切断打包，其中松弛热定型的温度为105℃-115℃，时间为12-18分钟。
本发明还公开了一种阻燃坐垫内衬型无纺布的制备工艺，采用上述无纺布的配方，制备步骤如下：
混棉：将混合原料由开包机送入到开松机中，在开松机中经过初开松，使块状卷曲压实的纤维得到初步开松，经过初步开松的原料，原料混合时间为2-5分钟；
开松：经过混棉充分后的原料，喂入精开松机，在精开松机内进行充分开松和预梳理，使纤维进一步开松、拉直，通过风机喂入下道工序；
储棉：将开松好的混合原料存储入储棉箱，进行再一次的混合；
梳理成网：储棉箱再次混合后的原料进过喂入帘送入梳理机，经过分梳成单纤维状，再由道夫剥离成网；
铺网机堆积：将剥离成网的纤维铺成一定厚度和宽度棉网，其中铺网方式采用是串联式平行铺叠成网、并联式平行铺叠成网或交叉折叠铺叠中的一种；
热风烘箱：采用循环热风穿透原材料的网状结构，热风温度范围180℃-185℃，加热时间为3秒-30秒；
热压辊：采用辊热压加热方式对定型后的无纺布进行热压，其中热压辊限速控制在2.5米/分钟，三组热压辊表面温度由前至后分别是160℃-165℃、170℃-175℃和175℃-185℃；
冷压辊：经过热压辊热压后的无纺布通过冷压辊冷压成型，冷压辊由冷却水循环冷却；
成卷：成型好的产品经过收卷，卷成所需要的码数。
实施例2
实验目的及方法：为了研究阻燃改性对无纺布的力学性能和阻燃性能的影响，本实施例以实施例1所述的生产方法，对不同配方制备无纺布的力学性能及阻燃能力进行研究，设置了三组项目，分别为项目一：三维真空涤纶丝30%、低熔棉23.5%、阻燃涤纶丝45%和润滑分散剂1.5%；项目二：三维真空涤纶丝25%、低熔棉23.5%、阻燃涤纶丝50%和润滑分散剂1.5%；项目三：三维真空涤纶丝30%、低熔棉13.5%、阻燃涤纶丝55%和润滑分散剂1.5%。
上述材料中，三维真空涤纶丝抽真空回复度2450/（mL/50g），膨松度89；阻燃涤纶丝为含有阻燃剂的层状硅酸盐共混改性的涤纶丝，其中层状硅酸盐用量为涤纶丝重量的11%，阻燃剂用量为涤纶丝重量的11%；润滑分散剂为固态硅氧烷。
力学性能检测和阻燃性能检测均采用标准方法，此处不再赘述。
实验结果：
表1 不同配方制备无纺布的力学性能
项目 拉力（经） 拉力（纬） 撕裂（经） 撕裂（纬） 延伸率（经） 延伸率（纬）
项目一 12-14 2-3 4-6 6-7 20-100 20-100
项目二 12-14 3-4 5-7 4-6 20-100 20-100
项目三 15-18 2-3 4-6 5-6 20-100 20-100
表2 不同配方制备无纺布的阻燃能力
项目 极限氧指数
项目一 23
项目二 27
项目三 32
从表1、2可以看出，随着阻燃涤纶丝在无纺布中占比逐渐增加，并不会对无纺布材料的力学性能产生显著的影响，但在无纺布的极限氧指数中可以看出，随着产品中阻燃涤纶丝用量增加，产品的阻燃效果有明显的改善，这是因为阻燃涤纶丝中的层状硅酸盐材料可以均匀的分散在涤纶丝中，起到阻隔涤纶丝燃烧的作用，并且现有的阻燃剂如无卤阻燃剂等阻燃材料其分子结构可以容纳于层状硅酸盐的层与层之间，直接的抑制了涤纶丝纤维的燃烧，可以迅速的使产品断裂脆化，破坏纤维结构。通过阻燃剂和层状硅酸盐的配合使用，可以在更低的阻燃剂添加下（传统无卤阻燃剂用量为涤纶丝重量的25%以上）实现产品的阻燃效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种阻燃坐垫内衬型无纺布，其特征在于，包括了三维真空涤纶丝、低熔棉、阻燃涤纶丝和润滑分散剂，所述的三维真空涤纶丝、低熔棉、阻燃涤纶丝和润滑分散剂质量百分数分别为：三维真空涤纶丝25-35%、低熔棉13.5-23.5%、阻燃涤纶丝45-55%和润滑分散剂0.5%-1.5%。
2.如权利要求1所述的一种阻燃坐垫内衬型无纺布，其特征在于：所述的三维真空涤纶丝抽真空回复度2250-2650/（mL/50g），膨松度47-158。
3.如权利要求1所述的一种阻燃坐垫内衬型无纺布，其特征在于：所述的阻燃涤纶丝为含有阻燃剂的层状硅酸盐共混改性的涤纶丝，其中层状硅酸盐用量为涤纶丝重量的7-11%，阻燃剂用量为涤纶丝重量的5-11%。
4.如权利要求3所述的一种阻燃坐垫内衬型无纺布，其特征在于：所述的阻燃涤纶丝制备步骤如下：
步骤1：将涤纶短纤、含有阻燃剂的层状硅酸盐、润滑剂、分散剂共混后经双螺杆挤出机挤出；
步骤2：通过纺丝箱、计量泵和喷丝板进行喷丝，然后冷却集束，进行多次紧张热定型，其中热定型温度范围180℃-210℃，时间为5-8秒；
步骤3：最后松驰热定型、收卷、切断打包，其中松弛热定型的温度为105℃-115℃，时间为12-18分钟。
5.如权利要求1所述的一种阻燃坐垫内衬型无纺布，其特征在于：所述的润滑分散剂为固态硅氧烷、硅脂、脂肪酸、脂肪酸酰胺中的一种或几种。
6.一种阻燃坐垫内衬型无纺布的制备工艺，其特征在于：采用权利要求1-5任一项所述的无纺布的配方，制备步骤如下：
混棉：将混合原料由开包机送入到开松机中，在开松机中经过初开松，使块状卷曲压实的纤维得到初步开松，经过初步开松的原料，原料混合时间为2-5分钟；
开松：经过混棉充分后的原料，喂入精开松机，在精开松机内进行充分开松和预梳理，使纤维进一步开松、拉直，通过风机喂入下道工序；
储棉：将开松好的混合原料存储入储棉箱，进行再一次的混合；
梳理成网：储棉箱再次混合后的原料进过喂入帘送入梳理机，经过分梳成单纤维状，再由道夫剥离成网；
铺网机堆积：将剥离成网的纤维铺成一定厚度和宽度棉网；
热风烘箱：采用循环热风穿透原材料的网状结构，热风温度范围180℃-185℃，加热时间为3秒-30秒；
热压辊：采用多辊加热方式对定型后的无纺布进行热压，其中热压辊限速控制在2.5米/分钟，表面温度设定在160℃-180℃；
冷压辊：经过热压辊热压后的无纺布通过冷压辊冷压成型，冷压辊由冷却水循环冷却；
成卷：成型好的产品经过收卷，卷成所需要的码数。
7.如权利要求6所述的一种阻燃坐垫内衬型无纺布的制备工艺，其特征在于：所述的铺网机堆积采用是串联式平行铺叠成网、并联式平行铺叠成网或交叉折叠铺叠中的一种。
8.如权利要求6所述的一种阻燃坐垫内衬型无纺布的制备工艺，其特征在于：所述的热压辊步骤采用的是3辊热压加热方式，其中三组热压辊表面温度由前至后分别是160℃-165℃、170℃-175℃和175℃-185℃。
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