CN108950878A - 一种以玻璃纤维为加强筋的聚酯长丝油毡胎基及其制备方法 - Google Patents

一种以玻璃纤维为加强筋的聚酯长丝油毡胎基及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于油毡胎基领域，涉及一种以玻璃纤维为加强筋的聚酯长丝油毡胎基及其制备方法。该聚酯长丝油毡胎基包括两层聚酯纺粘无纺布和纵向排列于两层聚酯纺粘无纺布之间的玻璃纤维丝。本发明提供的以玻璃纤维为加强筋的聚酯长丝油毡胎基不仅具有聚酯纺粘长丝油毡胎基的优点，同时提高了油毡胎基的纵向延伸率和横向强力，提高了油毡胎基的抗拉窄性能，从而解决了聚酯纺粘长丝油毡胎基浸渍沥青的高温过程中，在卷材生产线的张力作用下容易拉窄的问题，也解决了聚酯长丝油毡胎基的搭接边和立面墙边因收缩而产生的裂缝问题，降低了防水卷材的渗漏风险。

Description

一种以玻璃纤维为加强筋的聚酯长丝油毡胎基及其制备方法
技术领域
本发明属于油毡胎基领域，更具体地，涉及一种以玻璃纤维为加强筋的聚酯长丝油毡胎基及其制备方法。
背景技术
建筑防水材料是建筑物防渗漏的重要材料，是建筑工程不可缺少而且十分关键的材料。建筑防水材料包括防水卷材、密封材料、防水涂料三大系列。
防水卷材的基本骨架为油毡胎基。约20年前，沥青油毡采用的胎基主要有玻纤毡、聚酯短纤维无纺布，近年来，随着我国纺粘非织造布技术的发展，聚酯纺粘长丝油毡胎基以其优良的质量稳定性占据了国内85％的油毡胎基市场。目前主要几种工艺流程如下：
1、玻璃纤维网油毡胎基
一般是指以玻璃纤维为原料通过湿法成网再经过浸胶粘合、烘干而成的无纺布。这种胎基属无机材料，耐腐蚀，浸渍沥青过程中，在高温作用下尺寸稳定性好，但缺点是弹性差，抗撕裂性能差，做成油毡后容易出现渗漏。其生产工艺为：玻璃纤维→打浆→湿法成网→粘合→烘干→收卷。
2、聚酯短纤维无纺布油毡胎基
前期一般用纺织下脚料作为原料，后期为了提高产品断裂强力，改用原生涤纶纤维，通过梳理成网、定型、浸胶、烘干成卷等流程制成无纺布胎基。其特点是撕裂性能增加，缺点是断裂强力低，浸渍沥青时在卷材生产线的张力作用下容易拉窄，导致卷材的幅宽不够。其生产工艺为：涤纶短纤维→开松→梳理成网→针刺加固→定型→浸胶→烘干→收卷。
3、聚酯纺粘长丝油毡胎基
聚酯纺粘法在国内的高速发展，为油毡卷材提供了一种优异的胎基，它是利用聚酯切片直接通过熔融纺丝、冷却牵伸、摆丝铺网、针刺加固、定型、浸胶、烘干、成卷等工艺流程加工成的无纺布胎基。其特点是断裂强力高，抗撕裂性能好，在夏季烈日下照射不容易老化，有较高的断裂延伸率和回弹性。缺点是在卷材生产线的张力作用下容易拉窄，生产的卷材在施工后卷材接缝处和立面墙的边沿很容易因卷材的伸缩性导致卷材边缘裂缝而出现渗漏。工艺流程是：聚酯切片→结晶干燥→熔融挤压→计量纺丝→冷却牵伸→摆丝铺网→针刺加固→定型→浸胶→烘干收卷。
可见，目前的油毡胎基工艺均存在一些缺陷。
发明内容
本发明的目的克服现有技术的上述缺陷，把玻璃纤维丝和聚酯纺粘无纺布复合在一起，生产出一种兼顾玻璃纤维胎基优点和聚酯纺粘无纺布胎基优点的油毡胎基，该油毡胎基具有较高的抗拉窄性，解决了聚酯油毡胎基搭接边容易出现裂缝的问题。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种以玻璃纤维为加强筋的聚酯长丝油毡胎基，该聚酯长丝油毡胎基包括两层聚酯纺粘无纺布和纵向排列于两层聚酯纺粘无纺布之间的玻璃纤维丝。
根据本发明，所述玻璃纤维丝的掺入量可以在较宽范围内调整，优选地，所述聚酯长丝油毡胎基中，所述玻璃纤维丝的纤度为10-20dtex，纤维之间的隔距为6-10mm。
本发明中，两层聚酯纺粘无纺布可以为相同材料，也可以为不同材料，具体地，所述聚酯选自PET、PP和PLA中的至少一种。
根据本发明，两层聚酯纺粘无纺布可采用通用的非织造布生产技术，由切片经过结晶干燥、挤压纺丝、牵伸分丝、铺网等过程直接加工成无纺布。玻璃纤维丝可通过常规的纺织气流纺技术均匀的纵向排列在两层无纺布中间。
具体地，所述聚酯长丝油毡胎基可由包括以下步骤的方法制得：
1)第一层无纺布网的制备
聚酯切片→结晶干燥→熔融挤压→计量纺丝→冷却牵伸→摆丝铺网；
2)玻璃纤维丝的掺入
玻璃纤维丝经放丝、导丝，均匀投放于步骤1)的第一层无纺布网上；
3)第二层无纺布网的制备
聚酯切片→结晶干燥→熔融挤压→计量纺丝→冷却牵伸→摆丝铺网；
4)将第二层无纺布网覆盖于步骤2)得到的位于第一层无纺布网上的玻璃纤维丝上，经针刺加固→圆网定型→热轧定厚→浸胶→红外预烘→圆网烘干→基布收卷，得到所述聚酯长丝油毡胎基。
本发明的工艺采用双箱体四排纺丝位，中间加玻纤丝，相当于两条纺粘生产线的叠加，生产速度翻倍，提高了生产效率。两个箱体的原料相同或不同，可以是PET/PET、PET/PP、PET/PLA等等，从而实现原料功能的组合，继而实现产品多样化。
无纺布经预针刺过程的针刺区时，因纤维网比较蓬松，针刺机罗拉对纤维网有牵伸力，导致纤维网有一定的形变，纵向纤维变得较多，横向纤维变得较少，表现在无纺布中就是纵向断裂强力大于横向强力，在加入了玻璃纤维后，因玻璃纤维丝的抗拉作用，使得纤维变形少，保证了横向纤维没有被拉伸，保留了较多横向纤维的分布量，从而提高了无纺布的纵向延伸率横向强力；在以往的夹棍式罗拉中，因罗拉辊两端的压力与中间的压力不同，导致在幅宽方向上无纺布存在中间紧两边松的现象，无法保证无纺布的平整性，本发明中，优选地，针刺机的牵引罗拉辊上包覆有砂皮，靠砂皮与无纺布的摩擦来拉动无纺布，改变了靠两辊夹持的方法，保证了各段拉力的均匀性，提高了无纺布的平整性，从而保证了玻纤丝在无纺布中间不变形。
本发明的第二方面提供一种以玻璃纤维为加强筋的聚酯长丝油毡胎基的制备方法，该制备方法包括：
1)第一层无纺布网的制备
聚酯切片→结晶干燥→熔融挤压→计量纺丝→冷却牵伸→摆丝铺网；
2)玻璃纤维丝的掺入
玻璃纤维丝经放丝、导丝，均匀投放于步骤1)的第一层无纺布网上；
3)第二层无纺布网的制备
聚酯切片→结晶干燥→熔融挤压→计量纺丝→冷却牵伸→摆丝铺网；
4)将第二层无纺布网覆盖于步骤2)得到的位于第一层无纺布网上的玻璃纤维丝上，经针刺加固→圆网定型→热轧定厚→浸胶→红外预烘→圆网烘干→基布收卷，得到所述聚酯长丝油毡胎基。
本发明中，上述步骤的顺序不受序号的限定，例如，步骤1)、步骤2)和步骤3)通常是同时进行的。以下对各步骤进行详细说明：
聚酯切片步骤：为了保证纺丝的稳定性，优选用中石化粘度在0.69-0.71之间的聚酯切片。
结晶干燥步骤：原料必须经过结晶和干燥过程，才能正常纺丝，结晶温度控制在180-190℃，时间：30min。干燥温度控制在175-185℃，时间：6h。
熔融挤压步骤：采用常规的聚酯纺粘非织造布生产工艺。
纺丝冷却步骤：采用常规的聚酯纺粘非织造布生产工艺；
牵伸、分丝铺网步骤：采用常规的气流牵伸和机械撞击分丝铺网，铺网重量控制在50-200g/m2。
玻璃纤维丝经过放丝架放丝、导丝机构导丝，最后通过压缩空气和不锈钢管把玻璃纤维丝均匀的投放在第一层无纺布网上，通过成网机的负压吸风，使之均匀排列在第一层无纺布上，再经过第二层无纺布的覆盖，这样两层无纺布夹着玻璃纤维丝一起进入针刺机。优选地，所述玻璃纤维丝的用量使得聚酯长丝油毡胎基中玻璃纤维丝的纤度为10-20dtex，纤维之间的隔距为6-10mm。
针刺加固步骤：包括预针刺和主针刺，复合纤维网进入预针刺机，经过预刺机的针刺加固成具有一定强度的无纺布，再经过主针刺进一步加固得到了高强的纺粘无纺布。各台针刺机的针刺密度分别为：30-35次/cm2、30-35次/cm2，针刺深度分别为：7-9mm、5-8mm。
拉幅定型步骤：针刺后的聚酯无纺布具有了强度，但尺寸稳定性不够，必须经过高温定型。定型的温度通常为185-195℃。
热轧定厚步骤：无纺布再经过热轧烫平，热轧烫平的目的在于控制无纺布的厚度和进一步稳定无纺布的尺寸，经过热轧烫平的无纺布厚度在0.25-0.4mm之间。热轧温度控制在180-200℃。
浸胶步骤：热轧后的无纺布经过丙烯酸乳液或淀粉胶浸渍，该过程主要是提高无纺布的断裂强力、提高无纺布的尺寸稳定性，并改善沥青的渗透性和相容性。上胶率控制在15％-20％。
烘干步骤：除去无纺布因上胶带来的水分，水分控制在小于4％。
胎基布收卷步骤：烘干后的胎基布收卷成需要的卷长胎基布卷。
对针刺加固所用牵引罗拉辊上包覆有砂皮的描述如上所述，在此不再赘述。
本发明的第三方面提供由上述制备方法制得的以玻璃纤维为加强筋的聚酯长丝油毡胎基。
本发明提供的以玻璃纤维为加强筋的聚酯长丝油毡胎基不仅具有聚酯纺粘长丝油毡胎基的优点，同时提高了油毡胎基的纵向延伸率和横向强力，提高了油毡胎基的抗拉窄性能，从而解决了聚酯纺粘长丝油毡胎基浸渍沥青的高温过程中，在卷材生产线的张力作用下容易拉窄的问题，也解决了聚酯长丝油毡胎基的搭接边和立面墙边因收缩而产生的裂缝问题，降低了防水卷材的渗漏风险。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。
以下实施例均通过以下步骤制备以玻璃纤维为加强筋的聚酯长丝油毡胎基。
聚酯切片步骤：用中石化粘度在0.69-0.71之间的聚酯切片。
结晶干燥步骤：结晶温度控制在180-190℃，时间：30min。干燥温度控制在175-185℃，时间：6h。
熔融挤压步骤：采用常规的聚酯纺粘非织造布生产工艺。
纺丝冷却步骤：采用常规的聚酯纺粘非织造布生产工艺；
牵伸、分丝铺网步骤：采用常规的气流牵伸和机械撞击分丝铺网。
玻璃纤维丝经过放丝架放丝、导丝机构导丝，最后通过压缩空气和不锈钢管把玻璃纤维丝均匀的投放在第一层无纺布网上，通过成网机的负压吸风，使之均匀排列在第一层无纺布上，再经过第二层无纺布的覆盖，这样两层无纺布夹着玻璃纤维丝一起进入针刺机。
针刺加固步骤：包括预针刺和主针刺。
拉幅定型步骤：采用常规的聚酯纺粘非织造布生产工艺。
热轧定厚步骤：采用常规的聚酯纺粘非织造布生产工艺。
浸胶步骤：热轧后的无纺布经过丙烯酸乳液浸渍。
烘干步骤：除去无纺布因上胶带来的水分，水分控制在小于4％。
胎基布收卷步骤：烘干后的胎基布收卷成需要的卷长胎基布卷。
实施例1
采用以上原料和方法，单层铺网定量为80g/m2的主要工艺参数和胎基检测结果如下表1和表2所示。
表1
表2
实施例2
采用以上原料和方法，单层纤网铺网定量为60g/m2的主要工艺参数和胎基布检测结果如下表3和表4所示。
表3
表4
实施例3
采用以上原料和方法，单层纤网铺网定量为50g/m2的主要工艺参数和胎基布检测结果如下表5和表6所示。
表5
表6
对比例1
采用实施例3的原料和方法，不同之处在于，不加入玻璃纤维丝。胎基布检测结果如下表7所示。
表7
对比表6和表7的数据可以看出，加入玻璃纤维丝，能够明显提高胎基布的断裂强度、撕裂强力和断裂伸长率。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种以玻璃纤维为加强筋的聚酯长丝油毡胎基，其特征在于，该聚酯长丝油毡胎基包括两层聚酯纺粘无纺布和纵向排列于两层聚酯纺粘无纺布之间的玻璃纤维丝。
2.根据权利要求1所述的以玻璃纤维为加强筋的聚酯长丝油毡胎基，其中，所述玻璃纤维丝的纤度为10-20dtex，纤维之间的隔距为6-10mm。
3.根据权利要求1所述的以玻璃纤维为加强筋的聚酯长丝油毡胎基，其中，所述聚酯长丝油毡胎基由包括以下步骤的方法制得：
1)第一层无纺布网的制备
聚酯切片→结晶干燥→熔融挤压→计量纺丝→冷却牵伸→摆丝铺网；
2)玻璃纤维丝的掺入
玻璃纤维丝经放丝、导丝，均匀投放于步骤1)的第一层无纺布网上；
3)第二层无纺布网的制备
聚酯切片→结晶干燥→熔融挤压→计量纺丝→冷却牵伸→摆丝铺网；
4)将第二层无纺布网覆盖于步骤2)得到的位于第一层无纺布网上的玻璃纤维丝上，经针刺加固→圆网定型→热轧定厚→浸胶→红外预烘→圆网烘干→基布收卷，得到所述聚酯长丝油毡胎基。
4.根据权利要求1所述的以玻璃纤维为加强筋的聚酯长丝油毡胎基，其中，步骤4)的针刺加固步骤中，所用牵引罗拉辊上包覆有砂皮。
5.一种以玻璃纤维为加强筋的聚酯长丝油毡胎基的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：
1)第一层无纺布网的制备
聚酯切片→结晶干燥→熔融挤压→计量纺丝→冷却牵伸→摆丝铺网；
2)玻璃纤维丝的掺入
玻璃纤维丝经放丝、导丝，均匀纵向投放于步骤1)的第一层无纺布网上；
3)第二层无纺布网的制备
聚酯切片→结晶干燥→熔融挤压→计量纺丝→冷却牵伸→摆丝铺网；
4)将第二层无纺布网覆盖于步骤2)得到的位于第一层无纺布网上的玻璃纤维丝上，经针刺加固→圆网定型→热轧定厚→浸胶→红外预烘→圆网烘干→基布收卷，得到所述聚酯长丝油毡胎基。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其中，步骤2)中，玻璃纤维丝通过压缩空气和不锈钢管投放于第一层无纺布网上。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其中，步骤4)的针刺加固步骤包括预针刺和主针刺，针刺密度分别为：30-35次/cm2、30-35次/cm2，针刺深度分别为：7-9mm、5-8mm。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其中，步骤4)中，
针刺加固所用牵引罗拉辊上包覆有砂皮；
圆网定型的温度为185-195℃；
热轧定厚的温度为180-200℃，经过热轧的无纺布厚度为0.25-0.4mm；
浸胶的上胶率为15-20％。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其中，所述玻璃纤维丝的用量使得聚酯长丝油毡胎基中玻璃纤维丝的纤度为10-20dtex，纤维之间的隔距为6-10mm。
10.由权利要求5-9中任意一项所述的制备方法制得的以玻璃纤维为加强筋的聚酯长丝油毡胎基。
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