CN108998889A - 一种es亲水纤维无纺布的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种ES亲水纤维无纺布的制备工艺，所述无纺布采用PE和PP为原料，其特征在于，所述的制备工艺包括：螺杆挤压喷射、纺丝、前纺上油、卷曲、落桶、后纺上油、二道拉伸、卷曲、开松、混棉、梳理、热轧或热风粘合成型、分切、收卷、检验、无纺布、亲水整理工艺，最终得到ES亲水纤维无纺布；利用本发明工艺生产的亲水无纺布亲水性快，吸湿性好，能够用于定位高的产品。

Description

一种ES亲水纤维无纺布的制备工艺
技术领域
本发明属于无纺布技术领域，具体涉及一种ES亲水纤维无纺布的制备工艺。
背景技术
ES纤维是由皮-聚乙烯(PE)，芯-聚丙烯(PP)构成的皮芯结构的双组份纤维，具有产品蓬松、柔软、渗透性好、强度好的显著优势，ES纤维无纺布应用的最大领域是一次性卫生用品，是第三、第四代一次性卫生用品的覆面层的生产原料，是制造高档妇女卫生巾和纸尿裤等系列卫生用品的理想材料。随着我国经济的发展、人们生活水平的提高和消费理念的转变，纸尿裤技术不断更新及市场的扩大，人们对妇女卫生巾、婴儿尿不湿、医用床垫等卫生用品的品质要求越来越高,传统无纺布已经不能满足要求。
ES纤维以其柔软舒适、透气性佳、无刺激等优异性能而成为纸尿裤的舒适面层材料。然而，ES纤维无纺布的原料，无论聚乙烯还是聚丙烯，都是大分子的非极性结构，结晶度高，不含亲水基团，亲水性较差，由于ES非织造布属疏水材料，自身缺乏亲水基团，尿液难以直接穿透ES无纺布，人们对为了提高ES纤维无纺布多次亲水性能，从而达到提升婴儿尿不湿等卫生用品舒适性的目标，需要一种亲水性良好的纸尿裤的面层材料。
中国九十年代才有ES纤维生产工艺，而且工艺设备和整理剂基本都是国外进口，对于ES纤维的研究还很局限。因为国内研究者对ES纤维整理工艺研究较少，暂时没有掌握ES纤维纺丝整理技术，特别是ES纤维多次亲水整理工艺，造成了国内ES纤维多次亲水整理工艺被国外垄断，其价格也是相当之高。申请号为201110006189.1的中国发明专利公开了一种亲水无纺布及其制作工艺，采用聚丙烯(PP)或聚氯乙烯(PVC)材料为原料，通过螺杆挤压喷射、成网、轧机辊压成布、亲水工艺以及亲水布成型，最终得到所需的亲水无纺布。但是其所用的亲水剂采用美国制造商生产的php37亲水剂，其价格昂贵。
发明内容
根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种ES亲水纤维无纺布的制备工艺，通过采用表面活性剂复配技术，将多种不同类型和功效的表面活性剂复配和优化，相互取长补短以发挥协同作用，解决了纤维无纺布亲水性差的问题，得到的ES纤维无纺布多次亲水性能好，吸湿性好，无纺布表面具有较好的干爽性能。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种ES亲水纤维无纺布的制备工艺，所述无纺布采用PE和PP为原料，所述的制备工艺包括：螺杆挤压喷射、纺丝、前纺上油、卷曲、落桶、后纺上油、二道拉伸、卷曲、开松、混棉、梳理、热轧或热风粘合成型、分切、收卷、检验、无纺布、亲水整理工艺，其中亲水整理工艺为：在80-90℃下，在烧杯中加入亲水油剂，并加入蒸馏水和10％KOH，调节PH至中性，维持温度不变，搅拌3-4h，制备固含量为30％的透明均匀油剂，即浓度为8-10g/L，对纤维无纺布进行浸渍，然后取出无纺布，轧液机把无纺布中多余的液体挤出，控制轧液率为200％，再烘干成布，最后进行亲水测试。
优选的，所述亲水油剂为复配表面活性剂，复配表面活性剂为异构脂肪醇醚磷酸酯钾盐、脂肪醇醚磷酸酯钾盐、脂肪醇聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐单硬脂酸酯聚氧乙烯醚、LX-1、LX-2、LX-3中任意一种或多种与聚醚硅油按质量配比的混合物。
优选的，所述亲水油剂的加入量为0.15-2.5％，分两次加入，一次为ES亲水纤维无纺布制备工艺的前纺和后纺同时加入，另一次为亲水整理工艺中加入。
优选的，所述浸渍液温度60℃，浸渍时间为20-60s。
优选的，所述的轧液机的压力为2.5MPa，转速为60-80r/min。
优选的，所述的烘干温度为85-100℃，烘干时间3-10min。
本发明有益效果是:
1.本发明的亲水整理工艺的机理是：表面活性剂的疏水基部分吸附在纤维表面，亲水基部分伸入空气中，形成一层紧密而连续的亲水基膜，依据“相似者相亲”的原理，亲水基团有将表面活性剂分子拉入水中的趋势，而憎水基团使表面活性剂分子有逃逸出水的倾向，从而使织物变得易被水润湿和渗透。
2.本发明采用表面活性剂复配技术，将多种不同类型和功效的表面活性剂复配，相互取长补短以发挥协同作用，以开发易润湿、表面张力低、平滑性好、抗静电性好、集束性和平滑性比较理想且兼具多次亲水效果的复合型ES亲水油剂。
3.ES无纺布具有透气性好、反渗量低、柔软等优异性能，生产工艺简单高效，ES纤维经过热处理后，纤维表层熔点低的PE会与其它纤维发生互相粘结而形成非织造布,用自制亲水油剂处理ES无纺布，当上油率达到0.44％时，即可显著的降低ES无纺布表面的比电阻，这主要是因为亲水剂中的烷基醇醚磷酸酯钾盐表面活性剂以疏水端吸附在纤维表面、亲水基朝外的排列吸附在ES纤维无纺布表面，与水分子形成氢键缔合，使纤维表面形成极性中心，由于氢键缔合的水膜是连续的，从而使纤维表面电阻下降，达到抗静电作用，回湿率高，表明纤维吸湿性好，从而无纺布表面有较好的干爽性能。
4.ES无纺布作为卫生用材料有独特的优势，兼具PP和PE无纺布的特性，且与PP无纺布相比手感更柔软，渗透性更好，回渗量更小，本发明筛选出多次亲水效果较好地表面活性剂，再对性能较好地表面活性剂进行复配和优化，使得优化后的整理剂配方能满足ES纤维的生产以及ES纤维无纺布的多次亲水性能。能够用于产品定位高的品牌，是作为卫生用覆面材料的最佳选择。
附图说明
下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1是本发明ES亲水纤维无纺布制备工艺的流程图。
具体实施方式
下面通过对实施例的描述，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
实施例1
1.制备亲水油剂：在80-90℃下，在500ml的烧杯中按质量比为30:10:2取脂肪醇聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐单硬脂酸酯聚氧乙烯醚和聚醚硅油混合均匀，并加入蒸馏水和10％KOH，调节PH至中性，维持温度不变，搅拌3h，制备固含量为30％的透明均匀油剂，冷却至25℃，测得亲水油剂的浓度为8g/L。
2.按质量比30:70取聚乙烯和聚丙烯，将原料通过螺杆挤压喷射，于纺丝机纺丝，加入0.5％的亲水油剂、经卷绕机卷曲，再经落桶，加入0.5％的亲水油剂，再经二道拉伸、卷曲、开松、混棉、梳理、热轧或热风粘合成型、分切、收卷、检验，得无纺布，最后经亲水整理工艺成型，其中亲水整理工艺为：配制浓度为8g/L的浸渍液，浸渍液的温度60℃，对纤维无纺布进行浸渍，浸渍时间为30s。然后取出无纺布，置于轧液机中把无纺布中多余的液体挤出，轧液机的压力为2.5MPa，转速为60r/min，控制轧液率为200％，再烘干成布，烘干温度为95℃，时间5min，最后对无纺布进行亲水测试。
3.经检验所制无纺布厚度为0.2mm，每平方厘米的浸透速度为2s，亲水整理前水在无纺布上的接触角为85°，亲水整理后接触角降为0°。
实施例2
1.制备亲水油剂：在80-90℃下，在500ml的烧杯中按质量比为30:10:20:3取脂肪醇聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐单硬脂酸酯聚氧乙烯醚、脂肪醇醚磷酸酯钾盐和聚醚硅油混合均匀，并加入蒸馏水和10％KOH，调节PH至中性，维持温度不变，搅拌4h，制备固含量为30％的透明均匀油剂，冷却至25℃，测得亲水油剂的浓度为10g/L。
2.按质量比50:50取聚乙烯和聚丙烯，将原料通过螺杆挤压喷射，于纺丝机纺丝，加入0.25％的亲水油剂、经卷绕机卷曲，再经落桶，加入0.25％的亲水油剂，再经二道拉伸、卷曲、开松、混棉、梳理、热轧或热风粘合成型、分切、收卷、检验，得无纺布，最后经亲水整理工艺成型，其中亲水整理工艺为：配制浓度为10g/L的浸渍液，浸渍液的温度60℃，对纤维无纺布进行浸渍，浸渍时间为60s。然后取出无纺布，置于轧液机中把无纺布中多余的液体挤出，轧液机的压力为2.5MPa，转速为70r/min，控制轧液率为200％，再烘干成布，烘干温度为100℃，时间3min，最后对无纺布进行亲水测试。
3.经检验所制无纺布厚度为0.3mm，每平方厘米的浸透速度为2s，亲水整理前水在无纺布上的接触角为76°，亲水整理后接触角降为0°。
实施例3
1.制备亲水油剂：在80-90℃下，在500ml的烧杯中按质量比为20:30:10:2取LX-1、LX-2、山梨糖醇酐单硬脂酸酯聚氧乙烯醚和聚醚硅油混合均匀，并加入蒸馏水和10％KOH，调节PH至中性，维持温度不变，搅拌3-4h，制备固含量为30％的透明均匀油剂，冷却至25℃，测得亲水油剂的浓度为9g/L。
2.按质量比40:60取聚乙烯和聚丙烯，将原料通过螺杆挤压喷射，于纺丝机纺丝，加入0.45％的亲水油剂、经卷绕机卷曲，再经落桶，加入0.45％的亲水油剂，再经二道拉伸、卷曲、开松、混棉、梳理、热轧或热风粘合成型、分切、收卷、检验，得无纺布，最后经亲水整理工艺成型，其中亲水整理工艺为：配制浓度为9g/L的浸渍液，浸渍液的温度60℃，对纤维无纺布进行浸渍，浸渍时间为40s。然后取出无纺布，置于轧液机中把无纺布中多余的液体挤出，轧液机的压力为2.5MPa，转速为80r/min，控制轧液率为200％，再烘干成布，烘干温度为85℃，时间5min，最后对无纺布进行亲水测试。
3.经检验所制无纺布厚度为0.2mm，每平方厘米的浸透速度为1s，亲水整理前水在无纺布上的接触角为88°，亲水整理后接触角降为0°。
上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种ES亲水纤维无纺布的制备工艺，所述无纺布采用PE和PP为原料，其特征在于，所述的制备工艺包括：螺杆挤压喷射、纺丝、前纺上油、卷曲、落桶、后纺上油、二道拉伸、卷曲、开松、混棉、梳理、热轧或热风粘合成型、分切、收卷、检验、无纺布、亲水整理工艺，其中亲水整理工艺为：在80-90℃下，在烧杯中加入亲水油剂，并加入蒸馏水和10％KOH，调节PH至中性，维持温度不变，搅拌3-4h，制备固含量为30％的透明均匀油剂，即浓度为8-10g/L，对纤维无纺布进行浸渍，然后取出无纺布，轧液机把无纺布中多余的液体挤出，控制轧液率为200％，再烘干成布，最后进行亲水测试。
2.根据权利要求1所述的一种ES亲水纤维无纺布的制备工艺，其特征在于，所述亲水油剂为复配表面活性剂，复配表面活性剂为异构脂肪醇醚磷酸酯钾盐、脂肪醇醚磷酸酯钾盐、脂肪醇聚氧乙烯醚、山梨糖醇酐单硬脂酸酯聚氧乙烯醚、LX-1、LX-2、LX-3中任意一种或多种与聚醚硅油按质量配比的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种ES亲水纤维无纺布的制备工艺，其特征在于，所述亲水油剂的加入量为0.15-2.5％，分两次加入，一次为ES亲水纤维无纺布制备工艺的前纺和后纺同时加入，另一次为亲水整理工艺中加入。
4.根据权利要求1所述的一种ES亲水纤维无纺布的制备工艺，其特征在于，所述浸渍液温度60℃，浸渍时间为20-60s。
5.根据权利要求1所述的一种ES亲水纤维无纺布的制备工艺，其特征在于，所述的轧液机的压力为2.5MPa，转速为60-80r/min。
6.根据权利要求1所述的一种ES亲水纤维无纺布的制备工艺，其特征在于，所述的烘干温度为85-100℃，烘干时间3-10min。
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