CN112064199A - 一种热轧无纺布制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无纺布技术领域，公开了一种热轧无纺布制备工艺，包括以下步骤：a、纤维原料制备：将纤维原料按以下重量份准备：聚丙烯纤维40‑50份、粘胶纤维10‑15份、聚酯纤维8‑12份，上述纤维原料经过混合、开松后制成混合纤维；b、纤维成网：将混合纤维梳理成纤维薄网，多层纤维薄网叠合后通过压紧辊压制成纤维层；c、一次热轧；d、纤维层喷熔：一次热轧后的纤维网进入喷熔区进行喷熔，上喷熔区、下喷熔区同步对纤维网的上表面、下表面进行错位喷熔，纤维网的两个表面喷熔形成上喷熔层、下喷熔层；e、二次热轧：喷熔后的纤维层进入二次热轧区通过热轧辊二次热轧，二次热轧后制成无纺布。通过本工艺制得的无纺布抗拉性、透气性更好。

Description

一种热轧无纺布制备工艺
技术领域
本发明涉及无纺布制造技术领域，尤其涉及一种热轧无纺布制备工艺。
背景技术
无纺布又称不织布，是由定向的或随机的纤维构成，因具有布的外观和某些性能而称其为布。无纺布具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等诸多优点，无纺布制造简单、成本低，应用非常广泛。无纺布的制备工艺非常多，有水刺工艺、针刺工艺、热轧工艺等。热轧无纺布中的纤维通过多级热轧辊多级时，纤维之间发生熔接定形。但是热轧无纺布用于做床单、衣物内衬时，抗拉伸性能、透气性能不足，无法满足实际需求。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的热轧无纺布抗拉、透气性能不足的问题，提供了一种热轧无纺布制备工艺，通过该工艺制得的无纺布抗拉、透气性能更好。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种热轧无纺布制备工艺，包括以下步骤：a、纤维原料制备：将纤维原料按以下重量份准备：聚丙烯纤维40-50份、粘胶纤维10-15份、聚酯纤维8-12份，上述纤维原料经过混合、开松后制成混合纤维；b、纤维成网：将混合纤维梳理成纤维薄网，多层纤维薄网叠合后通过压紧辊压制成纤维层；c、一次热轧：纤维层进入一次热轧区中通过热轧辊进行一次热轧；d、纤维层喷熔：一次热轧后的纤维网进入喷熔区进行喷熔，上喷熔区、下喷熔区同步对纤维网的上表面、下表面进行错位喷熔，纤维网的两个表面喷熔形成上喷熔层、下喷熔层；e、二次热轧：喷熔后的纤维层进入二次热轧区通过热轧辊二次热轧，二次热轧后制成无纺布。
纤维层通过一次热轧制成，纤维层以聚丙烯纤维为主料，配合聚酯纤维，聚酯纤维具有良好的抗拉性、抗皱性、较高的弹性和耐磨性，然后在纤维层的下侧面、上侧面通过喷熔工艺制备上喷熔层、下喷熔层，最后再进行二次热轧，喷熔工艺形成的上喷熔层、下喷熔层中的纤维更短、更细、更加致密，从而形成致密的孔隙，提高整体保温性能；最终制得的无纺布具有良好的抗皱性、抗拉性以及保温性。
作为优选，纤维原料中还包含重量份为5-7份的ES粘合纤维。ES粘合纤维是一种热接合性复合纤维，受热后具有良好的粘结性能，通过热轧式粘合是能极大的提高无纺布的强度；同时ES粘合纤维热收缩率小，在热轧后仍然能保持纤维层中孔隙率，在增加粘合性能、增加强度的同时兼顾了保温性能。
作为优选，一次热轧区中，热轧辊的温度为120-140℃，热轧辊的压力为0.3–0.6kg/cm²；二次热轧区中，热轧辊的温度为165-190℃，热轧辊的压力为0.8– 1.0kg/cm²。一次热轧温度高于粘胶纤维的熔点而低于（接近）聚丙烯纤维的熔点（熔点约160℃），即在一次热轧过程中使得粘胶纤维与聚丙烯纤维、聚酯纤维之间熔接形成节点以增加强度，同时又减小聚丙烯纤维形变、熔合；二次热轧温度高于聚丙烯纤维的熔点而低于聚酯纤维的熔点（聚酯纤维的熔点约260℃），从而使得聚丙烯纤维与上喷熔层、下喷熔层能够良好的熔接，最终制备的无纺布中的纤维层、上喷熔层、下喷熔层自身强度大，纤维层与上喷熔层（下喷熔层）之间的粘合稳定、不易分层。
作为优选，一次热轧区中，热轧辊上的轧点高度为0.3-0.5mm，单个轧点面积为0.55-0.75mm²，轧点密度为25-36个/cm²；二次热轧区中，热轧辊上的轧点高度为0.55-0.75mm，单个轧点面积为0.3-0.4mm²，轧点密度为16-25个/cm²。一次热轧区中区的轧点面积较大、轧点密度较大，进一步提高纤维层的抗拉强度，而二次热轧区中轧点面积较小、轧点密度较小，能个保持上喷熔层、下喷熔层表面良好的手感，从而使得无纺布与皮肤接触时更加舒适。
作为优选，上喷熔区中喷熔模头内的聚合物熔体是熔融流动指数为225-350g/10min的聚丙烯，下喷熔区中喷熔模头内的聚合物熔体是熔融流动指数为580-680g/10min的聚丙烯；上喷熔区中位于纤维网的下侧设有纤网下支撑帘，下喷熔区中位于纤维网的上侧设有纤网上支撑帘。熔融流动指数是指在一定压力机温度下，10分钟所流出的熔体的重量克数，熔融流动指数越大、喷熔形成的纤维的强力越低；熔融流动指数为225-350g/10min的聚丙烯制成的上喷熔层具有良好的横向、纵向抗拉强度，熔融流动指数为580-680g/10min的聚丙烯制成的下喷熔层具有良好的抗顶破强力（垂直于喷熔下纤维层的作用力），从而进一步增强无纺布的横向、纵向抗压性能，以及增强垂直于无纺布的作用力抗性；同时聚合物熔体为聚丙烯，聚丙烯与纤维层中的主料聚丙烯纤维的材质相同、熔点相同，从而确保二次热轧时，纤维层与上喷熔层、下喷熔层能够完美的粘合成一体。
作为优选，上喷熔区中，喷熔模头温度为260-280℃，喷熔模头内热气流的喷射角度为58-62°，喷熔模头内热气流的压力为0.14-0.22MPa，聚合物熔体挤出量0.09-0.12g/hole/min；下喷熔区中，喷熔模头温度为310-330℃，喷熔模头内热气流的喷射角度为65-75°，喷熔模头内热气流的压力为0.22-0.36MPa，聚合物熔体挤出量0.06-0.08g/hole/min。上喷熔区中通过喷熔模头温度、热气流的压力、聚合物熔体挤出量的控制，使得上喷熔层内的大部分纤维的直径在9-12μm区间内，而且通过喷射角度的控制，采用较小的喷射角度，使得熔体在喷丝孔轴线方向的分量减小，喷熔制得的上喷熔层中的纤维更加交错、缠结，喷熔下纤维层中的纤维与平面之间的夹角也更小，从而减小横向、纵向的弹性形变量，用该种无纺布制成的衣物内衬、床单等更加不易变形；下喷熔区喷熔形成的下喷熔层的大部分纤维的直径在6-9μm区间内，纤维更细更加致密，而且喷射角度增大，使得熔体在喷丝孔轴线方向的分量增大，喷熔上纤维层中的纤维与平面之间的夹角也更大，喷熔上纤维层受到顶破力（垂直作用力）时能更好的形变以减小冲击力，不易被顶破。
作为优选，纤维层由5-12层纤维薄网叠合而成，制成的无纺布的克重为40-75g/㎡。
因此，本发明制备的无纺布具有良好的横向、纵向的抗拉性能，对垂直方向的顶破力也具有良好的抗性；同时各个纤维层之间热粘合非常稳定、不易分层；纤维层孔隙大、上喷熔层、下喷熔层孔隙小，再兼顾透气性的情况下进一步提高保温性能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述：
实施例1：一种热轧无纺布制备工艺，包括以下步骤：a、纤维原料制备：将纤维原料按以下重量份准备：聚丙烯纤维40份、粘胶纤维10份、聚酯纤维8份、ES粘合纤维5份，上述纤维原料经过混合、开松后制成混合纤维；b、纤维成网：将混合纤维梳理成纤维薄网， 5层纤维薄网叠合后通过压紧辊压制成纤维层；c、一次热轧：纤维层进入一次热轧区中通过热轧辊进行一次热轧；d、纤维层喷熔：一次热轧后的纤维网进入喷熔区进行喷熔，上喷熔区、下喷熔区同步对纤维网的上表面、下表面进行错位喷熔，纤维网的两个表面喷熔形成上喷熔层、下喷熔层；e、二次热轧：喷熔后的纤维层进入二次热轧区通过热轧辊二次热轧，二次热轧后制成制成的无纺布的克重为40-75g/㎡的无纺布。
一次热轧区中，热轧辊的温度为120℃，热轧辊的压力为0.3kg/cm²，热轧辊上的轧点高度为0.3mm，单个轧点面积为0.55mm²，轧点密度为25个/cm²；二次热轧区中，热轧辊的温度为165℃，热轧辊的压力为0.8kg/cm²，热轧辊上的轧点高度为0.55mm，单个轧点面积为0.3mm²，轧点密度为个/cm²。
上喷熔区中喷熔模头内的聚合物熔体是熔融流动指数为225g/10min的聚丙烯，喷熔模头温度为260℃，喷熔模头内热气流的喷射角度为58°，喷熔模头内热气流的压力为0.14MPa，聚合物熔体挤出量0.09g/hole/min；下喷熔区中喷熔模头内的聚合物熔体是熔融流动指数为580g/10min的聚丙烯，下喷熔区中，喷熔模头温度为310℃，喷熔模头内热气流的喷射角度为65°，喷熔模头内热气流的压力为0.22MPa，聚合物熔体挤出量0.06g/hole/min；上喷熔区中位于纤维网的下侧设有纤网下支撑帘，下喷熔区中位于纤维网的上侧设有纤网上支撑帘。
实施例2：一种热轧无纺布制备工艺，包括以下步骤：a、纤维原料制备：将纤维原料按以下重量份准备：聚丙烯纤维50份、粘胶纤维15份、聚酯纤维12份、ES粘合纤维7份，上述纤维原料经过混合、开松后制成混合纤维；b、纤维成网：将混合纤维梳理成纤维薄网，12层纤维薄网叠合后通过压紧辊压制成纤维层；c、一次热轧：纤维层进入一次热轧区中通过热轧辊进行一次热轧；d、纤维层喷熔：一次热轧后的纤维网进入喷熔区进行喷熔，上喷熔区、下喷熔区同步对纤维网的上表面、下表面进行错位喷熔，纤维网的两个表面喷熔形成上喷熔层、下喷熔层；e、二次热轧：喷熔后的纤维层进入二次热轧区通过热轧辊二次热轧，二次热轧后制成制成的无纺布的克重为75g/㎡的无纺布。
一次热轧区中，热轧辊的温度为140℃，热轧辊的压力为0.3kg/cm²，热轧辊上的轧点高度为0.5mm，单个轧点面积为0.75mm²，轧点密度为36个/cm²；二次热轧区中，热轧辊的温度为190℃，热轧辊的压力为1.0kg/cm²，热轧辊上的轧点高度为0.75mm，单个轧点面积为0.4mm²，轧点密度为25个/cm²。
上喷熔区中喷熔模头内的聚合物熔体是熔融流动指数为350g/10min的聚丙烯，喷熔模头温度为280℃，喷熔模头内热气流的喷射角度为62°，喷熔模头内热气流的压力为0.22MPa，聚合物熔体挤出量0.12g/hole/min；下喷熔区中喷熔模头内的聚合物熔体是熔融流动指数为680g/10min的聚丙烯，下喷熔区中，喷熔模头温度为330℃，喷熔模头内热气流的喷射角度为75°，喷熔模头内热气流的压力为0.36MPa，聚合物熔体挤出量0.08g/hole/min；上喷熔区中位于纤维网的下侧设有纤网下支撑帘，下喷熔区中位于纤维网的上侧设有纤网上支撑帘。
实施例3：一种热轧无纺布制备工艺，包括以下步骤：a、纤维原料制备：将纤维原料按以下重量份准备：聚丙烯纤维45份、粘胶纤维12份、聚酯纤维10份、ES粘合纤维6份，上述纤维原料经过混合、开松后制成混合纤维；b、纤维成网：将混合纤维梳理成纤维薄网， 8层纤维薄网叠合后通过压紧辊压制成纤维层；c、一次热轧：纤维层进入一次热轧区中通过热轧辊进行一次热轧；d、纤维层喷熔：一次热轧后的纤维网进入喷熔区进行喷熔，上喷熔区、下喷熔区同步对纤维网的上表面、下表面进行错位喷熔，纤维网的两个表面喷熔形成上喷熔层、下喷熔层；e、二次热轧：喷熔后的纤维层进入二次热轧区通过热轧辊二次热轧，二次热轧后制成制成的无纺布的克重为40-75g/㎡的无纺布。
一次热轧区中，热轧辊的温度为130℃，热轧辊的压力为0.5kg/cm²，热轧辊的轧点高度为0.4mm，单个轧点面积为0.65mm²，轧点密度为30个/cm²；二次热轧区中，热轧辊的温度为178℃，热轧辊的压力为0.9kg/cm²，热轧辊上的轧点高度为0.65mm，单个轧点面积为0.35mm²，轧点密度为20个/cm²。
上喷熔区中喷熔模头内的聚合物熔体是熔融流动指数为285g/10min的聚丙烯，喷熔模头温度为270℃，喷熔模头内热气流的喷射角度为60°，喷熔模头内热气流的压力为0.18MPa，聚合物熔体挤出量0.1g/hole/min；下喷熔区中喷熔模头内的聚合物熔体是熔融流动指数为630g/10min的聚丙烯，下喷熔区中，喷熔模头温度为320℃，喷熔模头内热气流的喷射角度为70°，喷熔模头内热气流的压力为0.29MPa，聚合物熔体挤出量0.07g/hole/min；上喷熔区中位于纤维网的下侧设有纤网下支撑帘，下喷熔区中位于纤维网的上侧设有纤网上支撑帘。
通过上述三个实施例制得的无纺布，中间的纤维层抗拉、抗皱性能好，孔隙均匀，孔隙比上喷熔层、下喷熔层中的孔隙大，透气性好；上喷熔层、下喷熔层中的纤维更加致密、细小，孔隙更多更细，从而在满足透气性的前提下增加了保温隔热性能，同时上喷熔层、下喷熔层表面手感好，与皮肤接触也更加舒适；纤维层、上喷熔层、下喷熔层之间粘合非常稳定、可靠，不易分离。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种热轧无纺布制备工艺，其特征是，包括以下步骤：
a、纤维原料制备：将纤维原料按以下重量份准备：聚丙烯纤维40-50份、粘胶纤维10-15份、聚酯纤维8-12份，上述纤维原料经过混合、开松后制成混合纤维；
b、纤维成网：将混合纤维梳理成纤维薄网，多层纤维薄网叠合后通过压紧辊压制成纤维层；
c、一次热轧：纤维层进入一次热轧区中通过热轧辊进行一次热轧；
d、纤维层喷熔：一次热轧后的纤维网进入喷熔区进行喷熔，上喷熔区、下喷熔区同步对纤维网的上表面、下表面进行错位喷熔，纤维网的两个表面喷熔形成上喷熔层、下喷熔层；
e、二次热轧：喷熔后的纤维层进入二次热轧区通过热轧辊二次热轧，二次热轧后制成无纺布。
2.根据权利要求1所述的一种热轧无纺布制备工艺，其特征是，纤维原料中还包含重量份为5-7份的ES粘合纤维。
3. 根据权利要求1或2所述的一种热轧无纺布制备工艺，其特征是，一次热轧区中，热轧辊的温度为120-140℃，热轧辊的压力为0.3– 0.6kg/cm²；二次热轧区中，热轧辊的温度为165-190℃，热轧辊的压力为0.8– 1.0kg/cm²。
4.根据权利要求3所述的一种热轧无纺布制备工艺，其特征是，一次热轧区中，热轧辊上的轧点高度为0.3-0.5mm，单个轧点面积为0.55-0.75mm²，轧点密度为25-36个/cm²；二次热轧区中，热轧辊上的轧点高度为0.55-0.75mm，单个轧点面积为0.3-0.4mm²，轧点密度为16-25个/cm²。
5.根据权利要求1所述的一种热轧无纺布制备工艺，其特征是，上喷熔区中喷熔模头内的聚合物熔体是熔融流动指数为225-350g/10min的聚丙烯，下喷熔区中喷熔模头内的聚合物熔体是熔融流动指数为580-680g/10min的聚丙烯；上喷熔区中位于纤维网的下侧设有纤网下支撑帘，下喷熔区中位于纤维网的上侧设有纤网上支撑帘。
6.根据权利要求5所述的一种热轧无纺布制备工艺，其特征是，上喷熔区中，喷熔模头温度为260-280℃，喷熔模头内热气流的喷射角度为58-62°，喷熔模头内热气流的压力为0.14-0.22MPa，聚合物熔体挤出量0.09-0.12g/hole/min；下喷熔区中，喷熔模头温度为310-330℃，喷熔模头内热气流的喷射角度为65-75°，喷熔模头内热气流的压力为0.22-0.36MPa，聚合物熔体挤出量0.06-0.08g/hole/min。
7.根据权利要求1所述的一种热轧无纺布制备工艺，其特征是，纤维层由5-12层纤维薄网叠合而成，制成的无纺布的克重为40-75g/㎡。
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