CN109505066A - 一种油毡基布及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于纺粘无纺布制备技术领域，提出了一种油毡基布，包括从上至下依次设置的纤网层一和纤网层二，纤网层一和纤网层二之间设置有加强筋，加强筋为若干个，且沿纤网的横向均匀分布，纤网层一、加强筋和纤网层二之间通过针刺、浸胶加固。本发明还提出了一种油毡基布的生产方法，包括以下步骤，将聚酯切片分别加工成纤网层一和纤网层二，将玻璃纤维丝加入至纤网层一和纤网层二之间，得到中间布，将中间布经预针刺、主针刺、浸胶、烘干得到油毡基布成品。通过上述技术方案，解决了现有技术中无纺布热收缩率高，容易出现形变的问题。

Description

一种油毡基布及其制备方法
技术领域
本发明属于纺粘无纺布制备技术领域，涉及一种油毡基布及其制备方法。
背景技术
聚酯胎基布作为防水卷材的重要原料之一，随着中国城镇化的高速发展，目前国内市场大部分的油毡基布产品从短纤梳理针刺无纺布到涤纶长丝纺粘针刺胎基布的转变，而国外(欧洲、美国)已大量采用低克重涤纶长丝加筋胎基布，提高生产速度，提升油毡的干热收缩率和稳定性。
现有技术中的无纺布在同等拉伸强度下，热收缩率普遍在1％以上，导致无纺布在使用过程中容易出现形变，从而导致无纺布的下游产品质量差的问题。
发明内容
本发明提出一种油毡基布及其制备方法，解决了现有技术中无纺布热收缩率高，容易出现形变的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种油毡基布，其特征在于：包括从上至下依次设置的纤网层一和纤网层二，所述纤网层一和所述纤网层二之间设置有加强筋，所述加强筋为若干个，且沿所述纤网的横向均匀分布，
所述纤网层一、所述加强筋和所述纤网层二之间通过针刺、浸胶加固。
进一步，所述加强筋为玻璃纤维丝。
进一步，相邻所述加强筋之间的距离小于等于15mm。
进一步，相邻所述加强筋之间的距离为6-10mm。
一种油毡基布的生产方法，包括以下步骤，
a，将聚酯切片分别加工成纤网层一和纤网层二，
b，将玻璃纤维丝加入至所述纤网层一和所述纤网层二之间，得到中间布，
c，将所述中间布经预针刺、主针刺、浸胶、烘干得到油毡基布成品。
进一步，所述步骤b包括以下步骤，
将所述纤网层一沿水平铺开，
在所述纤网层一表面铺设所述玻璃纤维丝，
将所述纤网层二铺在铺好玻璃纤维丝的纤网层一上。
进一步，所述步骤b中，所述玻璃纤维丝经吸风吸附铺设在所述纤网层一上，
所述纤网层二经吸风吸附铺设在铺好玻璃纤维丝的纤网层一上。
进一步，所述聚酯切片经结晶-干燥-过滤得到纺丝，所述纺丝经侧吹风-牵伸-摆丝得到所述纤网层一或所述纤网层二。
进一步，所述预针刺和所述主针刺过程采用长丝针刺，且植针密度为3500-4500枚/米2，针刺频率为1400-1600次/min，针刺深度为6-10mm。
进一步，所述浸胶过程采用淀粉粘合剂溶液，且淀粉粘合剂溶液的浓度为23-27％。
本发明的工作原理及有益效果为：
1、本发明中在涤纶长丝纺粘针刺胎基布的基础上均匀添加玻璃纤维丝技术，实现了聚酯纺粘在线加筋长丝针刺油毡基布及其装备的国产化、生产速度相较聚酯长丝针刺油毡基布大大提高，横向幅宽不再收缩、抗老化时间大大延长，满足国外市场技术要求。
2、本发明中铺网机两侧吸风和后补风装置实现了将玻璃纤维丝铺设在纤网层一和纤网层二上的目的，从而增加了油毡基布的产品质量，增加了油毡基布的生产效率，使生产出的油毡基布横向幅宽不再收缩、抗老化时间大大延长。
3、本发明中的纺丝平台，玻璃纤维丝从玻纤卷上经过自吸式穿线器输送至铺网机上，采用自吸式穿线器，来达到快速断线接续的目的，其中设有纤维、断线报警器、能做到断线第一时间知道并处理、本发明采用高强度大卷径玻璃纤维，每卷长度达到10万米大大减少由换线做成的残次品，保证连续的运转。
4、纺粘工艺中常用的纤网固结工艺主要包括针刺加固、水刺加固、热粘合加固以及复合加固等方式。其中、热粘合加固法能耗较高，且对于厚型产品存在加固效果较差，易分层等问题；水刺加固法存在投资成本较高、能耗较高，厚型产品加固效果较差等特点，同时，针刺加固法具有工艺简单、成本低、厚型产品加固效果佳、生产效率较高等特点，同时，针刺加固的一些固有缺陷(如产品有针痕、手感硬，对纤维强力有一定损失等)，而对于单丝纤度 3.0～6.0dpf的较粗纤维来说，针刺力刺断纤维的情况较细但丝要小得多，反而有利于提高产品的强力及增加产品的透气性及浸渍性能。因此本发明采用针刺加固法作为纤网固结方式。
油毡基布产品的拉伸强度是其重要指标，强力指标高低，除纤维本身性能外，最重要的是针刺对其产生的影响，包括刺针结构、针刺密度、针深、步进量等。针刺密度大，将对长丝纤维损伤大，导致其强力下降；针刺密度过小，则缠结效果差，产品致密性差，抱合不好，强力也下降。由于纺黏法的长丝针刺不像短纤维针刺时完全要依靠针刺的次数多少来决定产品的强力，不必使用更多台针刺机就能完全达到并且远远超过短纤维针刺的质量水平，如果用太多的针刺机，不仅产品质量不能提高，反而会下降，因此本发明在配置针刺生产线时，配备了主针刺机和预针刺机，预针刺和主针刺过程中的植针密度为3500-4500枚/米2，针刺频率为1400-1600次/min，针刺深度为6-10mm。
长丝的针刺与短丝针刺相比，长丝针刺时因为纤网蓬松，纤维较短，刺针很容易刺入，刺针在刺入时张力很小，阻力也很低。但对于纺粘生产的连续长丝来说，针刺入纤网时，张力和阻力均较大，如果简单地用短纤的刺针，难以刺入，而且断针的机会大大增加。因此，本发明采用长丝针刺。
5、在后续加工成沥青油毡时，胎基布要经过浸渍、烘燥等高温过程，因此，胎基布也要先经过高温热定型。经热定型的产品热稳定性大大提高，但强度和硬挺度等仍达不到胎基布要求，在后道浸渍沥青的过程中会因为受力发生结构变化，影响最终产品质量，本发明中，采用改性淀粉为浸胶整理剂，在绿色环保、产品满足后续沥青浸渍等要求的基础上，还可以降低生产成本。淀粉粘合剂溶液的浓度为23-27％，可以取得更好的产品性能，且生产流程短，生产速度更高，具备很好的竞争力。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明中铺网机结构示意图；
图2为本发明中放线系统结构示意图；
图3为本发明中玻璃纤维卷结构示意图；
图4为本发明中自吸式穿线器排布结构示意图；
图5为本发明中自吸式穿线器结构示意图；
图6为本发明测试用上夹持器结构示意图；
图中：1-上夹持器，2-试件，3-下夹持器，4-配重砝码，
100-网帘传送辊，200-网帘，300-风道一，400-风道二，500-风道三，600-纤网层一，700- 纤网层二，10-线架，20-撑卷杆，30-限丝件，31-限位孔，40-自吸式穿线器，50-玻璃纤维卷。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明。但是本发明的保护范围并不局限于实施例所表述的范围。下述实施例和对比例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
一种油毡基布，
将聚酯切片经过结晶、干燥，输入螺杆挤压机中，经过过滤器和计量泵分别进入A、B 纺丝箱体内溶体定量经过喷丝板形成初生纤维，牵伸后的长丝经分丝和摆丝、均匀铺放在成网帘上形成A、B两层纤网，同时均匀分线机把间隔8mm的玻璃纤维加入A、B两层纤网之间经吸风吸牢，纤网经预针刺结合，预出布把玻璃纤维拉直，主针刺加固，浸胶、烘干收卷得到油毡基布成品。
预针刺和所述主针刺过程采用长丝针刺，且植针密度为4000枚/米2，针刺频率为1500 次/min，针刺深度为8mm，浸胶过程中淀粉粘合剂浓度为25％。
其中，结晶温度170℃，干燥温度165℃，螺杆挤压机温度270-296摄氏度，纺丝箱温度 286-296℃，计量泵规格4.0cc/rev×8、4.0cc/rev×2，流体过滤器精度40μ，喷丝板规格：Φ65-80-024×0.96，孔数80孔，丝束数72束×2，螺杆长径比：L/D＝25、侧吹风风速：0.4～0.7m/s。
采用144支牵伸管，双排丝每排72支，牵伸高度1000～1200mm，牵伸管内经10∮mm，牵伸风压0.5mpa左右，牵伸速度控制在5000～6000m/min。
实施例2：
将聚酯切片经过结晶、干燥，输入螺杆挤压机中，经过过滤器和计量泵分别进入A、B 纺丝箱体内溶体定量经过喷丝板形成初生纤维，牵伸后的长丝经分丝和摆丝、均匀铺放在成网帘上形成A、B两层纤网，同时均匀分线机把间隔6mm的玻璃纤维加入A、B两层纤网之间经吸风吸牢，纤网经预针刺结合，预出布把玻璃纤维拉直，主针刺加固，浸胶、烘干收卷得到油毡基布成品。
预针刺和所述主针刺过程采用长丝针刺，且植针密度为3500枚/米2，针刺频率为1400 次/min，针刺深度为6mm，浸胶过程中淀粉粘合剂浓度为23％。
其中，结晶温度170℃，干燥温度165℃，螺杆挤压机温度270-296摄氏度，纺丝箱温度 286-296℃，计量泵规格4.0cc/rev×8、4.0cc/rev×2，流体过滤器精度40μ，喷丝板规格：Φ65-80-024×0.96，孔数80孔，丝束数72束×2，螺杆长径比：L/D＝25、侧吹风风速：0.4～0.7m/s。
采用144支牵伸管，双排丝每排72支，牵伸高度1000～1200mm，牵伸管内经10∮mm，牵伸风压0.5mpa左右，牵伸速度控制在5000～6000m/min。
实施例3：
将聚酯切片经过结晶、干燥，输入螺杆挤压机中，经过过滤器和计量泵分别进入A、B 纺丝箱体内溶体定量经过喷丝板形成初生纤维，牵伸后的长丝经分丝和摆丝、均匀铺放在成网帘上形成A、B两层纤网，同时均匀分线机把间隔10mm的玻璃纤维加入A、B两层纤网之间经吸风吸牢，纤网经预针刺结合，预出布把玻璃纤维拉直，主针刺加固，浸胶、烘干收卷得到油毡基布成品。
预针刺和所述主针刺过程采用长丝针刺，且植针密度为4500枚/米2，针刺频率为1600 次/min，针刺深度为10mm，浸胶过程中淀粉粘合剂浓度为27％。
其中，结晶温度170℃，干燥温度165℃，螺杆挤压机温度270-296摄氏度，纺丝箱温度 286-296℃，计量泵规格4.0cc/rev×8、4.0cc/rev×2，流体过滤器精度40μ，喷丝板规格：Φ65-80-024×0.96，孔数80孔，丝束数72束×2，螺杆长径比：L/D＝25、侧吹风风速：0.4～0.7m/s。
采用144支牵伸管，双排丝每排72支，牵伸高度1000～1200mm，牵伸管内经10∮mm，牵伸风压0.5mpa左右，牵伸速度控制在5000～6000m/min。
实施例4：
将聚酯切片经过结晶、干燥，输入螺杆挤压机中，经过过滤器和计量泵分别进入A、B 纺丝箱体内溶体定量经过喷丝板形成初生纤维，牵伸后的长丝经分丝和摆丝、均匀铺放在成网帘上形成A、B两层纤网，同时均匀分线机把间隔15mm的玻璃纤维加入A、B两层纤网之间经吸风吸牢，纤网经预针刺结合，预出布把玻璃纤维拉直，主针刺加固，浸胶、烘干收卷得到油毡基布成品。
预针刺和所述主针刺过程采用长丝针刺，且植针密度为4000枚/米2，针刺频率为1500 次/min，针刺深度为8mm，浸胶过程中淀粉粘合剂浓度为25％。
其中，结晶温度170℃，干燥温度165℃，螺杆挤压机温度270-296摄氏度，纺丝箱温度 286-296℃，计量泵规格4.0cc/rev×8、4.0cc/rev×2，流体过滤器精度40μ，喷丝板规格：Φ65-80-024×0.96，孔数80孔，丝束数72束×2，螺杆长径比：L/D＝25、侧吹风风速：0.4～0.7m/s。
采用144支牵伸管，双排丝每排72支，牵伸高度1000～1200mm，牵伸管内经10∮mm，牵伸风压0.5mpa左右，牵伸速度控制在5000～6000m/min。
对比例1：
一种油毡基布，
将聚酯切片经过结晶、干燥，输入螺杆挤压机中，经过过滤器和计量泵分别进入A、B 纺丝箱体内溶体定量经过喷丝板形成初生纤维，牵伸后的长丝经分丝和摆丝、均匀铺放在成网帘上形成A、B两层纤网，纤网经预针刺结合，预出布把玻璃纤维拉直，主针刺加固，浸胶、烘干收卷得到油毡基布成品。
预针刺和所述主针刺过程采用长丝针刺，且植针密度为4000枚/米2，针刺频率为1500 次/min，针刺深度为8mm，浸胶过程中淀粉粘合剂浓度为25％。
其中，结晶温度170℃，干燥温度165℃，螺杆挤压机温度270-296摄氏度，纺丝箱温度 286-296℃，计量泵规格4.0cc/rev×8、4.0cc/rev×2，流体过滤器精度40μ，喷丝板规格：Φ65-80-024×0.96，孔数80孔，丝束数72束×2，螺杆长径比：L/D＝25、侧吹风风速：0.4～0.7m/s。
采用144支牵伸管，双排丝每排72支，牵伸高度1000～1200mm，牵伸管内经10∮mm，牵伸风压0.5mpa左右，牵伸速度控制在5000～6000m/min。
实施例1-4中采用的铺网机如图1所示，包括
网帘传送辊100，为若干个且依次设置，至少一个网帘传送辊100为主动辊，
网帘200，缠绕在网帘传送辊100外侧，
沿网帘200传送方向依次设置的风道一300、风道二400和风道三500。
聚酯切片经结晶-干燥-过滤得到纺丝，纺丝经侧吹风-牵伸-摆丝，摆丝机的出口为两组，一组位于风道一300的上方，摆丝得到纤网层一600；另一组位于风道二400的上方，摆丝得到纤网层二700。
两个摆丝机的出口之间为均匀分线机，分别摆丝得到纤网层一600和纤网层二700，玻璃纤维丝经过分线系统分线，铺设在纤网层一600表面。
随着网帘200的传送，网帘200经过风道一300时，纤网层一600在风道一300吸风作用下铺设在网帘200上，网帘200经过玻璃纤维丝下方时，玻璃纤维丝铺设在纤网层一600表面，接着网帘200经过纤网层二700时，纤网层二700在风道二400吸力作用下铺设在铺好玻璃纤维丝的纤网层上方，接着经过风道三500，完成对中间布的初定型。
进一步，风道三500的吸风面积大于风道二400的吸风面积，风道三500的吸风面积也大于风道一300的吸风面积(沿网帘方向传送方向，风道三500的长度大于风道二400的长度，风道三500的长度也大于风道一300的长度)。这样的设置方式，可以使中间布经过较长时间的吸风再进入针刺流程，从而提高对中间布的初定型效果。
实施例1-4中采用的分线系统如图2所示：
包括线架10，
撑卷杆20为若干个，设置在所述线架10上，
限丝件30，限丝件30上设置有供玻璃纤维丝穿过的限位孔31，
自吸式穿线器40，
沿玻璃纤维丝的传送方向，依次设置有线架10、限丝件30和自吸式穿线器40。
本发明采用高强度大卷径玻璃纤维，玻璃纤维卷50置于线架10上的撑卷杆20上，若干个玻璃纤维卷50上玻璃纤维丝经过限丝件30和自吸式穿线器40降落至网帘上方，完整玻璃纤维丝的引导输送。
进一步，如图5所示，自吸式穿线器包括管本体41，所述管本体41两端封闭，
进线管42，一端位于所述管本体41内，另一端穿出所述管本体41的进线端，
出线管43，一端穿出所述管本体41的出线端，所述进线管42伸入所述出线管43的另一端内，
入气口44，设置在所述管本体41上。
压缩空气从入气口44进入管本体41内，经管本体41从出线管43流出，玻纤丝伸入进线管42内，在压缩空气的负压作用下，从出线管43穿出。经过本发明中自吸式穿线器，可以实现玻纤丝的快速穿线，增加整个生产线的生产效率。
进一步，还包括断线报警器(未示出)。
当玻璃纤维丝引导过程中出现断线时自动报警，做到断线第一时间知道并处理。
进一步，撑卷杆20为沿水平设置的若干个和竖直方向设置的若干组，每组对应一个限丝件30，限丝件30和撑卷杆20分别位于线架10的两侧。
将上述实施例和对比例制得的产品进行性能测试
1、测试方法如下
实验室条件：温度23±2℃，相对湿度50-70％
1.1最大拉力及最大拉力下的伸长率测试方法
拉伸试验机：测量范围可调至0-2000N，精度至少5N，标尺分度值至少1mm，测长范围大于400mm。
调节拉伸试验机的加荷速度为100mm/min，将试件夹持在夹具中心，不得歪扭，上下夹具间距离为200mm。
启动拉伸试验机，直至试件拉断为止，记录最大拉力及断裂时的伸长值。
试件如在夹具夹持线10mm内断裂，或从夹具中滑出超过2mm，试验结果无效，用备用件补测。
分别测定试件纵向和横向的拉力，取同向5个试件拉力的算术平均值作为试件的试验结果，单位为N/50mm。
断裂时伸长率计算：(L1-L0)/L0×100
式中：L0：试件初始标距，单位为mm
L1：试件断裂时的标距，单位为mm
分别计算试件纵向和横向的断裂伸长率，取同向5个试件断裂时伸长率的算术平均值作为试件的试验结果。
1.3 200℃自由热收缩率
按图1所示在夹持线间标出标记线aa’、bb’，在标记线处测定试件的宽度，在两标记线中间处测定试件标记线间的长度，标记和测量误差不大于0.2mm。
夹持器要求：夹持器一对，夹持宽度100mm，并带挂钩，下夹持器与配重砝码总质量4000g。
电热鼓风烘箱：控温精度±2℃
将试件夹在夹持器上，放入加热到(200±3)℃的烘箱内，将上夹持器自由悬挂在烘箱的支架上，把配重砝码挂在夹持器上，关上烘箱门。试件在(200±3)℃和规定荷重的状态下，保持10min，然后从烘箱中取出，在室温悬挂5min后，去掉配重砝码和夹持器，在原测量处测量纵向和横向尺寸。
200℃自由热收缩率为：(l1-l0)/l0×100
式中：l0—试验前试件尺寸，单位为mm
l1---试验后试件尺寸，单位为mm
2、实验结果
3、结论
实施例1-4的自由热收缩率显著优于对比例1，因此本发明中在涤纶长丝纺粘针刺胎基布的基础上均匀添加玻璃纤维丝技术，实现了聚酯纺粘在线加筋长丝针刺油毡基布及其装备的国产化、生产速度相较聚酯长丝针刺油毡基布大大提高，横向幅宽不再收缩、抗老化时间大大延长。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油毡基布，其特征在于：包括从上至下依次设置的纤网层一和纤网层二，所述纤网层一和所述纤网层二之间设置有加强筋，所述加强筋为若干个，且沿所述纤网的横向均匀分布，
所述纤网层一、所述加强筋和所述纤网层二之间通过针刺、浸胶加固。
2.根据权利要求1所述的一种油毡基布，其特征在于：所述加强筋为玻璃纤维丝。
3.根据权利要求1所述的一种油毡基布，其特征在于：相邻所述加强筋之间的距离小于等于15mm。
4.根据权利要求1所述的一种油毡基布，其特征在于：相邻所述加强筋之间的距离为6-10mm。
5.一种油毡基布的生产方法，其特征在于：包括以下步骤，
a，将聚酯切片分别加工成纤网层一和纤网层二，
b，将玻璃纤维丝加入至所述纤网层一和所述纤网层二之间，得到中间布，
c，将所述中间布经预针刺、主针刺、浸胶、烘干得到油毡基布成品。
6.根据权利要求1所述的一种油毡基布的生产方法，其特征在于：所述步骤b包括以下步骤，
将所述纤网层一沿水平铺开，
在所述纤网层一表面铺设所述玻璃纤维丝，
将所述纤网层二铺在铺好玻璃纤维丝的纤网层一上。
7.根据权利要求1所述的一种油毡基布的生产方法，其特征在于：所述步骤b中，所述玻璃纤维丝经吸风吸附铺设在所述纤网层一上，
所述纤网层二经吸风吸附铺设在铺好玻璃纤维丝的纤网层一上。
8.根据权利要求5所述的一种油毡基布的生产方法，其特征在于：
所述聚酯切片经结晶-干燥-过滤得到纺丝，所述纺丝经侧吹风-牵伸-摆丝得到所述纤网层一或所述纤网层二。
9.根据权利要求5所述的一种油毡基布的生产方法，其特征在于：所述预针刺和所述主针刺过程采用长丝针刺，且植针密度为3500-4500枚/米2，针刺频率为1400-1600次/min，针刺深度为6-10mm。
10.根据权利要求5所述的一种油毡基布的生产方法，其特征在于：所述浸胶过程采用淀粉粘合剂溶液，且淀粉粘合剂溶液的浓度为23-27％。
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