CN107700076A - 一种高弹性无纺布及其制作方法 - Google Patents

一种高弹性无纺布及其制作方法 Download PDF

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王石夫
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Abstract

本发明涉及一种高弹性无纺布及其制作方法，所述无纺布由下述质量分数的原料制备而得：聚丙烯2～30％，爽滑剂1～3％，其余为聚烯烃弹性体。本发明采用聚丙烯，聚烯烃弹性体，爽滑剂为原料，爽滑剂为芥酸酰胺或油酸酰胺，加入爽滑剂可以使原料熔融挤出输送时顺滑，降低熔体的黏度，提高物料的流动性能及产品不会互相粘连，使用挤出纺丝工艺参数，生产具有极高弹性的无纺布；本发明生产得到的无纺布具有极高的弹性及其他力学性能，既保持原有非织造布的透气性，又有柔滑，服贴的手感，同时也弥补了非织造布的弹性不足问题。

Description

一种高弹性无纺布及其制作方法
技术领域
本发明属于非织造布制作领域，具体地说是涉及一种高弹性无纺布及其制作方法。
背景技术
美国Kimberly2Clark公司首先生产出了熔喷法弹性无纺材料，由于其优良的性能和不可替代的作用，使得对它的研究和应用得到了蓬勃的发展，并迅速扩展到欧洲和日本等地。熔喷法弹性无纺布是以热塑性弹性体为原料，通过通常的熔喷法生产而成的具有良好弹性的无纺布。其弹性的定义为：该材料在外力的作用下，具有可延伸性，也就是说其可伸长率至少为60％，在作用力去除后至少可以恢复原伸长的55％。
众所周知，熔喷无纺布是由无序排列的超细短纤维(通常在1～3μm)组成，具有较大的比表面积，孔隙小而空隙率大，结构蓬松，具有较好的各向同性，手感柔软，过滤性、透气性、绝热性能好。而熔喷弹性无纺布除了具有以上共同特点外，还具有弹性、可伸展性和易曲性等优异性能。这些性能在医用、服用等方面得到了广泛的需要和应用。用熔喷弹性无纺布制成的用品可以与穿戴者的身体或其它物品紧密的贴合在一起，增加了穿着和使用的舒适性，如用即弃型的婴儿尿布、女性卫生用品等；在服用方面如运动服装、女装，更能体现出人体的曲线美。另外，熔喷弹性无纺布还可用作沙发垫衬物、装潢用品等。在医用方面的应用更是日益增多，如用作医用绷带，良好的弹性使得伤口处在一定的作用力下，易于愈合，病人行动方便，感觉舒适，伤口愈合表面平整，疤痕也小。在用于手套时，则使穿戴者穿着合适，触觉灵敏，操作精确，感觉舒适，这在对于污染要求很高的制药和电子工业是十分重要的。而挤出纺丝是长纤，受制于对原材料的特殊要求，一直存在生产技术的限制无法制得弹性、均匀性良好的非织造布。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足，通过多年的研究和实验，本发明提供了一种高弹性无纺布及其制作方法。
一种高弹性无纺布，所述无纺布由下述质量分数的原料制备而得：聚丙烯2～30％，爽滑剂1～3％，其余为聚烯烃弹性体。
作为优选，所述爽滑剂为芥酸酰胺或油酸酰胺。
作为优选，所述无纺布由下述质量分数的原料制备而得：聚丙烯5％，芥酸酰胺2％，其余为聚烯烃弹性体。
一种高弹性无纺布的制备方法，包括下述步骤：
(1)将聚合物切片，聚烯烃弹性体、聚丙烯、爽滑剂按相应比例混合均匀送入螺杆挤出机，经加热熔融、螺杆挤压、过滤网过滤、计量泵计量后进入纺丝箱体；
(2)再经喷丝孔喷出长丝，长丝丝束经过气流冷却牵伸后，牵伸后的丝条均匀铺放在成网机上，经过预压辊，然后进入热轧机进行热轧；
(3)热轧后的纤网进入冷却辊进行冷却后，将布送入收卷机收卷，并根据需要分切成相应幅宽的成品。
作为优选，步骤(2)中，气流冷却时冷却风的温度为10～25℃。
作为优选，步骤(2)中，预压辊温度控制在130～180℃之间。
作为优选，步骤(3)中，冷却辊的温度控制在30～50℃之间。
作为优选，所述爽滑剂为芥酸酰胺或油酸酰胺。
作为优选，所述的高弹性无纺布的制备方法，其由挤出纺粘法工艺制作而成，具体参数为：
螺杆挤出机设计5区，各区温度分别为：185～195℃，200～210℃，210～220℃，200～240℃，200～240℃；
管道平均温度：205～235℃；
计量泵入口：温度205～245℃，压力5170～5190kPa；
计量泵出口：温度200～280℃，压力2470～2495kPa；
纺丝箱体温度：200～250℃；
纺丝板温度：200～250℃；
侧吹风风量：每分钟800～900转；
侧吹风温度：5～20℃；
单体抽吸：20～40％，每分钟1000～1100转；
下吸风：35～55％，每分钟1500～1800转；
挤出总量：0.2～0.8g/分钟*每孔；
轧机上辊：50℃～150℃；
底下光辊：50℃～150℃。
作为优选，所述的高弹性无纺布的制备方法，采用聚丙烯、聚烯烃弹性体、芥酸酰胺为原料，具体质量分数为：聚丙烯5％，芥酸酰胺2％，其余为聚烯烃弹性体，由挤出纺粘法工艺制作而成，具体参数为：
螺杆挤出机设计5区，各区温度分别为：190.55℃，204.44℃，215.55℃，216.66℃，216.66℃；
管道平均温度：216.66℃；
计量泵入口：温度214.4℃，压力5185.04kPa；
计量泵出口：温度215℃，压力2489.095kPa；
纺丝箱体温度：216.66℃；
纺丝板温度：213.33℃；
侧吹风风量：每分钟845转；
侧吹风温度：10℃；
单体抽吸：30％，每分钟1038转；
下吸风：45％，每分钟1615转；
挤出总量：0.5g/分钟*每孔；
轧机上辊：110℃；
底下光辊：125℃。
本发明旨在采用聚丙烯(PP)，聚烯烃弹性体(POE)，爽滑剂为原料，爽滑剂为芥酸酰胺或油酸酰胺，加入爽滑剂可以使原料熔融挤出输送时顺滑，降低熔体的黏度，提高物料的流动性能及产品不会互相粘连，使用挤出纺丝工艺参数，生产具有极高弹性的无纺布，从而弥补了非织造布的弹性的不足。
本发明生产得到的无纺布具有极高的弹性及其他力学性能，既保持原有非织造布的透气性，又有柔滑，服贴的手感，同时也弥补了非织造布的弹性不足问题。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明所要保护的范围并不限于此。
一种高弹性无纺布，所述无纺布由下述质量分数的原料制备而得：聚丙烯2～30％，爽滑剂1～3％，其余为聚烯烃弹性体。
将聚合物切片，按相应比例混合均匀送入螺杆挤出机，经加热熔融、螺杆挤压、过滤网过滤、计量泵计量后进入纺丝箱体；再经喷丝孔喷出长丝，长丝丝束经过气流冷却牵伸后，冷却气流要控制好冷却风的温度，温度控制在10～25℃之间，冷却风量有冷却牵伸送风，及保证铺网顺利的抽吸风，单体抽吸用风的主要作用一是将熔融后的聚合物中的低分子物质排出确保纺丝的顺畅进行，二是通过抽吸将部分热量抽掉。牵伸后的丝条均匀铺放在成网机上，经过预压辊，温度控制在130～180℃之间，使其纤网服帖紧密，然后进入热轧机进行热轧，热轧后的纤网需要进入冷却辊进行冷却，以保证消除内应力，使其确保一定的机械物性，冷却辊的温度通过水作为冷却介质，温度控制在30～50℃之间。最后将布送入收卷机收卷，并根据需要分切成相应幅宽的成品。
实施例1：
一种高弹性无纺布，其采用PP，POE，爽滑剂为原料，具体质量分数为：PP：5％，爽滑剂：2％，其余为POE；
所述爽滑剂为芥酸酰胺，加入爽滑剂可以使原料熔融挤出输送时顺滑，降低熔体的黏度，提高物料的流动性能及产品不会互相粘连；
其由挤出纺丝工艺制作而成，具体参数为：
挤出机设计5区：190.55℃，204.44℃，215.55℃，216.66℃，216.66℃；
管道平均温度：216.66℃；
计量泵入口：214.4℃，压力5185.04kPa；
计量泵出口：215℃，压力2489.095kPa；
纺丝箱体温度：216.66℃；
纺丝板温度：213.33℃；
侧吹风风量：每分钟845转；
侧吹风温度：10℃；
单体抽吸：30％，每分钟1038转；
下吸风：45％，每分钟1615转；
挤出总量：0.5g/分钟*每孔；
轧机上辊110℃；
底下光辊：125℃。
得到的无纺布的指标：
拉伸强度MD(N)为23.1；
拉伸强度CD(N)为15.7；
断裂伸长率MD(％)为：222.2；
断裂伸长率CD(％)为：236.2；
可伸展性MD(N/cm)：1.0；
可伸展性CD(N/cm)：0.6。
实施例2：
一种高弹性无纺布，其采用PP，POE，爽滑剂为原料，具体质量分数为：pp：25％，爽滑剂油酸酰胺：3％，其余为POE；
其由挤出纺丝工艺制作而成，具体参数为：
挤出机设计5区：190.55℃，204.44℃，215.55℃，216.66℃，216.66℃；
管道平均温度：216.66℃；
计量泵入口：214.4℃，压力5185.04kPa；
计量泵出口：215℃，压力2489.095kPa；
纺丝箱体温度：217.77℃；
纺丝板温度：206.66℃；
侧吹风风量：每分钟845转；
侧吹风温度：10℃；
单体抽吸：30％，每分钟1038转；
下吸风：45％，每分钟1615转；
挤出总量：0.5g/分钟*每孔；
轧机上辊85℃；
底下光辊：105℃。
得到的无纺布的指标：
拉伸强度MD(N)为18.6；
拉伸强度CD(N)为16.3；
断裂伸长率MD(％)为：202.4；
断裂伸长率CD(％)为：245.6；
可伸展性MD(N/cm)：1.1；
可伸展性CD(N/cm)：0.8。
实施例3：
一种高弹性无纺布，其采用PP，POE，爽滑剂为原料，具体质量分数为：pp：24％，爽滑剂芥酸酰胺：2％，其余为POE；
其由挤出纺丝工艺制作而成，具体参数为：
挤出机设计5区：190.55℃，204.44℃，215.55℃，216.66℃，216.66℃；
管道平均温度：216.66℃；
计量泵入口：214.4℃，压力5185.04kPa；
计量泵出口：215℃，压力2489.095kPa；
纺丝箱体温度：217.17℃；
纺丝板温度：210.33℃；
侧吹风风量：每分钟845转；
侧吹风温度：10℃；
单体抽吸：30％，每分钟1038转；
下吸风：45％，每分钟1615转
挤出总量：0.5g/分钟*每孔；
轧机上辊：113.3℃；
底下光辊：105℃。
得到的无纺布的指标：
拉伸强度MD(N)为22.4；
拉伸强度CD(N)为16.1；
断裂伸长率MD(％)为：220.1；
断裂伸长率CD(％)为：240.3；
可伸展性MD(N/cm)：1.2；
可伸展性CD(N/cm)：0.8。
实施例4：
一种高弹性无纺布，其采用PP，POE，爽滑剂为原料，具体质量分数为：pp：23％，爽滑剂油酸酰胺：3％，其余为POE；
其由挤出纺丝工艺制作而成，具体参数为：
挤出机设计5区：190.55℃，204.44℃，215.55℃，226.66℃，226.66℃；
管道平均温度：226.66℃；
计量泵入口：234.4℃，压力5185.04kPa；
计量泵出口：250℃，压力2489.095kPa；
纺丝箱体温度：236.56℃；
纺丝板温度：235.41℃；
侧吹风风量：每分钟845转；
侧吹风温度：10℃；
单体抽丝：30％，每分钟1038转；
下吹风：45％，每分钟1615转
挤出总量：0.8g/分钟*每孔；
轧机上辊128℃；
底下光辊：137℃。
得到的无纺布的指标：
拉伸强度MD(N)为20.6；
拉伸强度CD(N)为15.9；
断裂伸长率MD(％)为：208.7；
断裂伸长率CD(％)为：238.4；
可伸展性MD(N/cm)：1.1；
可伸展性CD(N/cm)：0.7。
实施例5：
一种高弹性无纺布，其采用PP，POE，爽滑剂为原料，具体质量分数为：pp：12％，爽滑剂芥酸酰胺：2％，其余为POE；
其由挤出纺丝工艺制作而成，具体参数为：
挤出机设计5区：190.55℃，204.44℃，215.55℃，226.66℃，226.66℃；
管道平均温度：226.66℃；
计量泵入口：234.4℃，压力5185.04kPa；
计量泵出口：250℃，压力2489.095kPa；
纺丝箱体温度：228.43℃；
纺丝板温度：229.26℃；
侧吹风风量：每分钟845转；
侧吹风温度：10℃；
单体抽丝：30％，每分钟1038转；
下吹风：45％，每分钟1615转；
挤出总量：0.8g/分钟*每孔；
轧机上辊113℃；
底下光辊：131℃。
得到的无纺布的指标：
拉伸强度MD(N)为19.8；
拉伸强度CD(N)为16.2；
断裂伸长率MD(％)为：211.6；
断裂伸长率CD(％)为：244.1；
可伸展性MD(N/cm)：1.3；
可伸展性CD(N/cm)：0.8。
综上所述，本发明采用PP，POE，爽滑剂为原料，使用挤出纺丝工艺参数，生产得到的无纺布具有极高弹性，从而弥补了非织造布的弹性的不足。
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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高弹性无纺布，其特征在于：所述无纺布由下述质量分数的原料制备而得：聚丙烯2～30％，爽滑剂1～3％，其余为聚烯烃弹性体。
2.根据权利要求1所述的高弹性无纺布，其特征在于：所述爽滑剂为芥酸酰胺或油酸酰胺。
3.根据权利要求2所述的高弹性无纺布，其特征在于：所述无纺布由下述质量分数的原料制备而得：聚丙烯5％，芥酸酰胺2％，其余为聚烯烃弹性体。
4.一种权利要求1所述高弹性无纺布的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)将聚合物切片，聚烯烃弹性体、聚丙烯、爽滑剂按相应比例混合均匀送入螺杆挤出机，经加热熔融、螺杆挤压、过滤网过滤、计量泵计量后进入纺丝箱体；
(2)再经喷丝孔喷出长丝，长丝丝束经过气流冷却牵伸后，牵伸后的丝条均匀铺放在成网机上，经过预压辊，然后进入热轧机进行热轧；
(3)热轧后的纤网进入冷却辊进行冷却后，将布送入收卷机收卷，并根据需要分切成相应幅宽的成品。
5.根据权利要求3所述的高弹性无纺布的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，气流冷却时冷却风的温度为10～25℃。
6.根据权利要求3所述的高弹性无纺布的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，预压辊温度控制在130～180℃之间。
7.根据权利要求3所述的高弹性无纺布的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，冷却辊的温度控制在30～50℃之间。
8.根据权利要求3所述的高弹性无纺布的制备方法，其特征在于：所述爽滑剂为芥酸酰胺或油酸酰胺。
9.根据权利要求1所述的高弹性无纺布的制备方法，其特征在于由挤出纺粘法工艺制作而成，具体参数为：
螺杆挤出机设计5区，各区温度分别为：185～195℃，200～210℃，210～220℃，200～240℃，200～240℃；
管道平均温度：205～235℃；
计量泵入口：温度205～245℃，压力5170～5190kPa；
计量泵出口：温度200～280℃，压力2470～2495kPa；
纺丝箱体温度：200～250℃；
纺丝板温度：200～250℃；
侧吹风风量：每分钟800～900转；
侧吹风温度：5～20℃；
单体抽吸：20～40％，每分钟1000～1100转；
下吸风：35～55％，每分钟1500～1800转；
挤出总量：0.2～0.8g/分钟*每孔；
轧机上辊：50℃～150℃；
底下光辊：50℃～150℃。
10.根据权利要求1所述的高弹性无纺布的制备方法，其特征在于：采用聚丙烯、聚烯烃弹性体、芥酸酰胺为原料，具体质量分数为：聚丙烯5％，芥酸酰胺2％，其余为聚烯烃弹性体，由挤出纺粘法工艺制作而成，具体参数为：
螺杆挤出机设计5区，各区温度分别为：190.55℃，204.44℃，215.55℃，216.66℃，216.66℃；
管道平均温度：216.66℃；
计量泵入口：温度214.4℃，压力5185.04kPa；
计量泵出口：温度215℃，压力2489.095kPa；
纺丝箱体温度：216.66℃；
纺丝板温度：213.33℃；
侧吹风风量：每分钟845转；
侧吹风温度：10℃；
单体抽吸：30％，每分钟1038转；
下吸风：45％，每分钟1615转；
挤出总量：0.5g/分钟*每孔；
轧机上辊：110℃；
底下光辊：125℃。
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