CN110344175A - 一种互嵌式木棉/棉双层导水非织造布 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种互嵌式木棉/棉双层导水非织造布，第一木棉纤维束的一端、第二木棉纤维束的一端均从木棉纤维网层的外表面嵌入至棉纤维网层中，并分别形成第一木棉纤维束的另一端、第二木棉纤维束的另一端，且第一木棉纤维束的另一端与棉纤维网层的外表面之间、第二木棉纤维束的另一端与棉纤维网层的外表面之间分别存在第一距离、第二距离；第一距离大于第二距离；棉纤维束的一端从棉纤维网层的外表面嵌入至木棉纤维网层中，并分别形成棉纤维束的另一端，在棉纤维束的另一端与木棉纤维网层之间存在第三距离。本发明利用非织造布的结构以及材料自身的特性，实现了正向导水能力强，反向导水能力弱的效果，赋予了非织造布防止反向渗透的功能。

Description

一种互嵌式木棉/棉双层导水非织造布

技术领域

本发明涉及复合面料制备技术领域，尤其涉及一种互嵌式木棉/棉双层导水非织造布。

背景技术

非织造布与皮肤接触时，一般要求具有干爽的特性，从而使用者在穿着的时候具有较好的使用体验。这样就要求与皮肤接触的一面拒水，另一面能吸水。水从拒水层向吸水层方向运行称为正向导水，反向运行则称为反向导水，反向导水则引起反向渗透的现象。棉纤维具有良好的吸水性能，公定回潮率为8.5％，排湿性能差，是非织造材料中常用的吸水材料。

双层非织造布，可利用不同的纤维分布在两层中，利用纤维性能的互补作用实现上述干爽功能。双层非织造布可通过水刺或热黏方式实现。中国专利申请公布号CN101830085A，公告日期2010年09月15日，发明创造的名称为具有干爽吸水功能的水刺非织造布机器制造方法，该申请案公开了一种双层非织造布生产方法，现将短纤维开松、成网、铺网、牵伸、水刺、烘干后制成水刺非织造布，再将其用氟碳防水防油整理剂浸轧、烘干形成拒水拒油功能的水刺非织造布，再将非织造布铺于亲水纤维网上，采用水刺将两层复合，形成具有干爽吸水功能的水刺非织造布。亲水纤维束贯穿至疏水纤维网的表层，实现吸收并导走拒水拒油层的水份。其不足在于：双层非织造布的拒水层是先做成非织造布，拒水层是由氟碳防水防油整理剂后整理而得到，使用助剂环保性降低，增加了加工工序，成本提高。拒水层再和亲水纤维网通过水刺的方式进行复合，工序流程长，并且亲水纤维束贯穿至疏水纤维网的表层。

根据专利中所述，非织造布下方会与保水性强的材料结合，如海绵状材料。当纤维网下方与海绵状材料连接，海绵状材料吸饱水后并受到压力的时候，海绵状材料中的水则借助亲水纤维束形成的通道反渗，造成皮肤潮湿，给使用者不良的使用体验。

中国公开出版物《产业用纺织品》，公开时间2014年第7期，文章名称为复合双层热风非织造布的设计与性能，该文献介绍了一种采用热黏合的方式将两种纤维依次铺成上下两层网，再采用热黏合的方式将两层网黏合在一起，达到纤维网固结的作用。其不足在于：该种双层非织造布只针对具有明显熔点的纤维种类适用，使用具有局限性。

木棉纤维是木棉树果实纤维，纵向外观呈圆柱形，表面光滑，不显转曲，光泽好；截面为圆形或椭圆形，中段较粗，根部圆，前梢细，两端封闭形成天然微气囊结构，木棉中空度为80％-90％，断裂强力约1.4cN-1.7cN，断裂伸长率约1.8％-4.2％，密度仅为0.29g/cm3，纤维长度15mm-25mm。木棉纤维中纤维素含量为35％-50％，半纤维素22％-45％，木质素15％-22％。木棉纤维的吸湿性好于棉纤维，标准回潮率为10.9％，但是与水的接触角为117°，与柴油的接触角为13°，纤维表面具有典型的拒水亲油性能。木棉纤维含有三萜类及黄酮类等植物化合物，具有明显的抑菌、驱螨功效，是天然纤维中抗菌抑螨功能较好的纤维，它的抗菌率为99.4％，驱螨率为87.54％。

采用木棉纤维制备非织造布也有公开报道。中国专利申请公布号CN101830085A，公告日期2010年09月15日，发明创造的名称为木棉水刺无纺布的制备方法、木棉水刺无纺布及其制品，该申请案公开了一种木棉水刺无纺布的制备方法以及木棉水刺无纺布及其制品。将木棉或木棉和其它纤维混合，铺网后通过水刺机对纤维网单面加固，即正面或反面单面加固。其不足在于：制备的木棉非织造布两面的亲疏水性能一致，不能发挥木棉纤维拒水亲油的特点。该种方法制备的非织造布，纤维束贯穿整个非织造布，该纤维束可成为水的双向导通渠道，在一定压力条件下，会成为反向渗透的通道。

中国专利申请公开号CN101112339A，公告日期2008年01月30日，发明创造的名称为用于木棉纤维制备的卫生巾、护垫、尿布、裤垫、各类人用医用防护垫，该申请案公开了一种含木棉的三层结构的护垫，每层中木棉纤维和其它纤维进行均匀混合，木棉占的比例为5-100％，表面层和底层之间衬垫有中草药垫。其不足在于：制备的木棉非织造布三层的纤维亲水性能一致，不能发挥木棉纤维拒水亲油的特点。该种方法制备的非织造布，纤维束贯穿整个非织造布，该纤维束可成为水的双向导通渠道，在一定压力条件下，会成为反向渗透的通道。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种互嵌式木棉/棉双层导水非织造布。

为了实现上述目的，其技术解决方案为：一种互嵌式木棉/棉双层导水非织造布，按照靠近肌肤由远及近的顺序依次包括棉纤维网层、木棉纤维网层；所述棉纤维网层中包括有棉纤维束，所述木棉纤维网层中包括有第一木棉纤维束、第二木棉纤维束；

其中，所述第一木棉纤维束的一端、第二木棉纤维束的一端均从所述木棉纤维网层的外表面嵌入至所述棉纤维网层中，并分别形成所述第一木棉纤维束的另一端、第二木棉纤维束的另一端，且所述第一木棉纤维束的另一端与所述棉纤维网层的外表面之间、所述第二木棉纤维束的另一端与所述棉纤维网层的外表面之间分别存在第一距离、第二距离；所述第一距离大于所述第二距离；

所述棉纤维束的一端从所述棉纤维网层的外表面嵌入至所述木棉纤维网层中，并形成所述棉纤维束的另一端，在所述棉纤维束的另一端与所述木棉纤维网层之间存在第三距离。

本发明的互嵌式木棉/棉双层导水非织造布通过以下方法制备而成：将棉纤维网铺在网帘上，形成棉纤维网层，再将木棉纤维网铺在棉纤维网层上，在棉纤维网层上形成木棉纤维网层，形成双层纤维网层，双层纤维网层经网帘输送进行机械加固，机械加固方向为从木棉纤维网层往棉纤维网层加固，将木棉纤维网层中的第一木棉纤维束嵌入棉纤维网层内，完成第一次机械加固；将经第一次机械加固后的双层纤维网按方向为从棉纤维网层往木棉纤维网层加固，将棉纤维网层中的棉纤维束嵌入木棉纤维网层内，完成第二次机械加固；将经第二次机械加固后的双层纤维网按方向为从木棉纤维网层往棉纤维网层加固，将木棉纤维网层中的第二木棉纤维束嵌入棉纤维网层内，完成第三次机械加固。上述机械加固的方式可以是现有技术的水刺或者针刺。

优选地，所述棉纤维网层的厚度与所述木棉纤维网层的厚度比为5～6:4～5。

优选地，所述棉纤维网层的厚度与所述木棉纤维网层的厚度比为11:9。

优选地，所述第一木棉纤维束嵌入至所述棉纤维网层中的嵌入段长度为所述棉纤维网层厚度的3/10～1/2。

优选地，所述第一木棉纤维束嵌入至所述棉纤维网层中的嵌入段长度为所述棉纤维网层厚度的2/5。

优选地，所述棉纤维束嵌入所述木棉纤维网层中的嵌入段长度为所述木棉纤维网层厚度的3/10-1/2。

优选地，所述棉纤维束嵌入所述木棉纤维网层中的嵌入段长度为所述木棉纤维网层厚度的2/5。

优选地，所述第二木棉纤维束嵌入至所述棉纤维网层中的嵌入段长度为所述棉纤维网层厚度的3/5-7/10。

优选地，所述第二木棉纤维束嵌入至所述棉纤维网层中的嵌入段长度为所述棉纤维网层厚度的13/20。

本发明的优点在于：

传统的双层非织造布为上下贯通纤维束嵌入的形式，木棉纤维网层为表面疏水纤维，棉纤维网层为亲水纤维。当棉纤维网层亲水纤维层与高分子吸水材料如吸水芯接触后，亲水纤维束会形成导水通道直接将水引导至高分子吸水材料。

这种由木棉纤维向棉纤维的水的运行方向是正向导水，高分子吸水材料一般含有大量活性羟基，活性羟基与水接触后，会形成氢键连接，这种吸水方式称为化学吸水。由于氢键力的作用，羟基吸附水分子的方式分为两类：一类水分子直接与羟基作用，另一类水分子与羟基间接作用。直接与羟基连接的水分子通过氢键力易被锁住，不易脱落下来，当受外力作用时，间接作用的水分子易于脱离，从而形成游离液态水。在无外力作用时，高分子吸水材料锁水能力很强；有外力作用，间接吸附的水分子则优先脱离，形成液态游离水，通过亲水纤维束渗透到木棉纤维网层疏水纤维表层，这种水从吸水纤维向拒水纤维方向运动的称为反向导水，反向导水后则出现反向渗透现象。

本发明采用的嵌入方式为上下互相嵌入，木棉纤维网层形成的纤维束只达到棉纤维网层纤维的部分深度，并未贯穿；棉纤维网层形成的纤维束也只达到木棉纤维网层纤维的一部分深度，也未贯穿。

本发明在未改变传统双层非织造布的双层结构的基础上，改变上下两层嵌入的形式。实际本发明得到五层结构，即，在所述棉纤维网层中，从所述棉纤维网层的外表面至所述第二木棉纤维束的另一端之间形成第一层，从所述第二木棉纤维束的另一端至所述第一木棉纤维束的另一端之间形成第二层，从所述第一木棉纤维束的另一端至所述棉纤维网层与木棉纤维网层之间的界面之间形成第三层；在所述木棉纤维网层中，从所述棉纤维网层与所述木棉纤维网层之间的界面至所述棉纤维束的另一端之间形成第四层，在所述棉纤维束的另一端至所述木棉纤维网层的外表面之间形成第五层。

因此，本发明提出的非织造布结构中并未出现上下贯穿的纤维束。当亲水层与高分子吸水材料接触时，无直通渗透通道，提高了非织造布的反渗透能力。本发明亲水层纤维采用的是棉纤维，它的分子结构的单元体中含有三个活性羟基，是吸水性非常好的纤维。从棉纤维网层往木棉纤维网层机械加固时，棉纤维网层的棉纤维束只进入木棉纤维网层木棉纤维网层的部分。棉纤维束并未直接达到木棉纤维网层的外表面。游离水就没有直达通道至木棉纤维网层的外表面，给游离水反渗透至木棉纤维网层的外表面造成一定的阻力。木棉纤维网层中的木棉纤维具有典型的疏水性能，并且纤维的细度细，只有棉纤维的二分之一左右，毛细导水能力强。因此，木棉纤维具有很好的导水性能，且表面能保持干爽。

由于本发明两种嵌入深度形成两个深度的导水层，两个层级嵌入深度实现向自己所在深度的棉纤维转移水分。与木棉纤维接触的棉纤维吸水后，首先将纤维自身吸收充足水分，再依次向旁边的棉纤维扩散。实现了分级导水的作用。棉纤维网层中有部分是没有木棉纤维束的，当木棉纤维束将水导进棉纤维网层时，这部分的棉纤维则依靠接触木棉纤维束的棉纤维将水逐渐传导而来，最后将所有棉纤维传递到水分。由于棉纤维中纤维素含量超过90％，纤维素具有良好的吸水能力，因此，棉纤维表面亲水性好且吸水量大。而木棉纤维中大约只有35％-50％的是纤维素成分，其吸水量小于棉纤维，且由于其表面亲油特性，吸水速度也慢。因此，木棉纤维网层与棉纤维网层之间，棉纤维网层吸水势能大于木棉纤维网层。从木棉纤维网层接触水后，水会源源不断向棉纤维网层转移，保持了木棉纤维网层自身的干爽。棉纤维吸水后，与之接触的高分子吸水材料的吸水能力比棉的更强。因此，棉纤维网层的吸水势能低，水又快速向高吸水层转移，棉纤维网层的大多数的水被转移至高分子吸水材料。当高分子吸水材料受到外力，部分水成为游离液态水，一部分则被棉纤维网层吸收。

由于本发明非织造布中棉纤维有部分厚度当中没有木棉纤维束，这一部分的棉首先将水分吸收，吸足后，再向含有木棉纤维束的棉纤维网层转移。含有木棉纤维束的棉纤维网层又分为两个层级。第二个层级木棉纤维束含量最高，因为第一个层级的第二木棉纤维束经过第二个层级达到第一个层级，第二层级本身又含有第一木棉纤维束。因此，第二个层级的导水通道多于第一个层级，导水的能力也高于第一个层级。此时，水的反向渗透的势能已经被与高分子吸水材料接触的无木棉纤维束的棉纤维网层减弱，当水到达第一层级时，棉纤维进一步吸水减弱反向渗透的势能。水继续向木棉纤维网层转移时，水行进方向上吸水的势能越来越弱，到达木棉纤维网层时，由于木棉纤维自身的吸水性能特点，反向渗透势能进一步被削弱。形成了反向导水性能明显低于正向导水性能的状态，故反向渗透的能力差于正向渗透的能力。

因此，本发明利用非织造布的结构以及材料自身的特性，实现了正向导水能力强，反向导水能力弱的效果，赋予了非织造布防止反向渗透的功能。

附图说明

图1为本发明实施例1一种互嵌式木棉/棉双层导水非织造布的结构示意图。

图2为本发明实施例2一种互嵌式木棉/棉双层导水非织造布的结构示意图。

图3为本发明实施例3一种互嵌式木棉/棉双层导水非织造布的结构示意图。

图4为本发明对比原样的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

实施例1

如图1所示，本实施例公开一种互嵌式木棉/棉双层导水非织造布，经过铺网形成木棉和棉的双层纤维网层，木棉纤维网层的厚度占非织造布总厚度的2/5，棉纤维网层的厚度占非织造布总厚度3/5；木棉纤维网层中的第一木棉纤维束21嵌入段长度为棉纤维网层厚度的3/10；棉纤维网层中的棉纤维束11嵌入段长度为木棉纤维网层厚度的3/10；第二木棉纤维束22嵌入段长度为棉纤维网层厚度的3/5。

非织造布反向渗透效果评价见表1。

实施例2

如图2所示，本实施例公开一种互嵌式木棉/棉双层导水非织造布，经过铺网形成木棉和棉的双层纤维网层，木棉纤维网层的厚度占非织造布总厚度的1/2，棉纤维网层的厚度占非织造布总厚度1/2；木棉纤维网层中的第一木棉纤维束21嵌入段长度为棉纤维网层厚度的1/2；棉纤维网层中的纤维束11嵌入段长度为木棉纤维网层厚度的1/2；木棉纤维网层中第二木棉纤维束22嵌入段长度为棉纤维网层厚度的7/10。

非织造布反向渗透效果评价见表1。

实施例3

如图3所示，本实施例公开一种互嵌式木棉/棉双层导水非织造布，经过铺网形成木棉和棉的双层纤维网层，木棉纤维网层的厚度占非织造布总厚度的9/20，棉纤维网层的厚度占非织造布总厚度11/20；木棉纤维网层中的第一木棉纤维束21嵌入段长度为棉纤维网层厚度的2/5；棉纤维网层中的棉纤维束11嵌入段长度为木棉纤维网层厚度的2/5；木棉纤维网层中的第二木棉纤维束22嵌入段长度为棉纤维网层厚度的13/20。

非织造布反向渗透效果评价见表1。

为进一步对比本发明的技术效果，分别对应实施例1、实施例2和实施例3制备对应的对比原样1、对比原样2和对比原样3进行对比效果。

经过铺网形成木棉和棉的双层纤维网层，木棉纤维网层的厚度占非织造布总厚度的2/5，棉纤维网层的厚度占非织造布总厚度3/5；双层纤维网层经网帘以5m/min速度输送进行机械加固，依次经过一次、二次和三次机械加固，机械加固方向一致，机械加固深度为贯穿加固。制得的样品为对比原样1。实施例1采用的网帘速度、机械加固方式与对比原样1一致。

经过铺网形成木棉和棉的双层纤维网层，木棉纤维网层的厚度占非织造布总厚度的1/2，棉纤维网层的厚度占非织造布总厚度1/2；双层纤维网层经网帘以9m/min速度输送进行机械加固，依次经过一次、二次和三次机械加固，机械加固方向一致，机械加固深度为贯穿加固。制得的样品为对比原样2。实施例2采用的网帘速度、机械加固方式与对比原样2一致。

经过铺网形成木棉和棉的双层纤维网层，木棉纤维网层的厚度占非织造布总厚度的9/20，棉纤维网层的厚度占非织造布总厚度11/20；双层纤维网层经网帘以7m/min速度输送进行机械加固，依次经过一次、二次和三次机械加固，机械加固方向一致，机械加固深度为贯穿加固。制得的样品为对比原样3。实施例3采用的网帘速度、机械加固方式与对比原样3一致。

反向渗透测试方法：

将计时系统两根导线粘贴于非织造织物测试面，两根导线间隔1cm。将非织造织物翻转固定在架子上，被测试面朝下。取5张符合GB/T1914标准的中速化学定性分析滤纸，吸足配制的0.9wt％氯化钠水溶液作为渗透液，浸轧使其带液量100％。将五张滤纸铺放在测试样非织造织物测试面的反面，开始计时，同时将压块与滤纸接触，提供1.5kpa的接触压强。当渗透液渗透至反面将两根导线导通，计时器停止计时。本发明所有测试用的非织造织物其厚度均为6mm。

表1非织造布反向渗透效果评价表

由表1数据可知，木棉纤维含量越多，反向渗透时间就越短。反之，吸水纤维越多，反渗时间就越长。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种互嵌式木棉/棉双层导水非织造布，其特征在于，包括棉纤维网层、木棉纤维网层；所述棉纤维网层中包括有棉纤维束，所述木棉纤维网层中包括有第一木棉纤维束、第二木棉纤维束；

其中，所述第一木棉纤维束的一端、第二木棉纤维束的一端均从所述木棉纤维网层的外表面嵌入至所述棉纤维网层中，并分别形成所述第一木棉纤维束的另一端、第二木棉纤维束的另一端，且所述第一木棉纤维束的另一端与所述棉纤维网层的外表面之间、所述第二木棉纤维束的另一端与所述棉纤维网层的外表面之间分别存在第一距离、第二距离；所述第一距离大于所述第二距离；

所述棉纤维束的一端从所述棉纤维网层的外表面嵌入至所述木棉纤维网层中，并分别形成所述棉纤维束的另一端，在所述棉纤维束的另一端与所述木棉纤维网层之间存在第三距离。

2.根据权利要求1所述的互嵌式木棉/棉双层导水非织造布，其特征在于，所述棉纤维网层的厚度与所述木棉纤维网层的厚度比为5～6:4～5。

3.根据权利要求1或2所述的互嵌式木棉/棉双层导水非织造布，其特征在于，所述棉纤维网层的厚度与所述木棉纤维网层的厚度比为11:9。

4.根据权利要求1或2所述的互嵌式木棉/棉双层导水非织造布，其特征在于，所述第一木棉纤维束嵌入至所述棉纤维网层中的嵌入段长度为所述棉纤维网层厚度的3/10～1/2。

5.根据权利要求1所述的互嵌式木棉/棉双层导水非织造布，其特征在于，所述第一木棉纤维束嵌入至所述棉纤维网层中的嵌入段长度为所述棉纤维网层厚度的2/5。

6.根据权利要求1或2所述的互嵌式木棉/棉双层导水非织造布，其特征在于，所述棉纤维束嵌入所述木棉纤维网层中的嵌入段长度为所述木棉纤维网层厚度的3/10-1/2。

7.根据权利要求1所述的互嵌式木棉/棉双层导水非织造布，其特征在于，所述棉纤维束嵌入所述木棉纤维网层中的嵌入段长度为所述木棉纤维网层厚度的2/5。

8.根据权利要求1或2所述的互嵌式木棉/棉双层导水非织造布，其特征在于，所述第二木棉纤维束嵌入至所述棉纤维网层中的嵌入段长度为所述棉纤维网层厚度的3/5-7/10。

9.根据权利要求1所述的互嵌式木棉/棉双层导水非织造布，其特征在于，所述第二木棉纤维束嵌入至所述棉纤维网层中的嵌入段长度为所述棉纤维网层厚度的13/20。