CN112726029A - 一种长丝无纺复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种长丝无纺复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112726029A
CN112726029A CN202011535012.6A CN202011535012A CN112726029A CN 112726029 A CN112726029 A CN 112726029A CN 202011535012 A CN202011535012 A CN 202011535012A CN 112726029 A CN112726029 A CN 112726029A
Authority
CN
China
Prior art keywords
filament
spunlace
fiber
net
fibers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011535012.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112726029B (zh
Inventor
龚金瑞
刘维国
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HANGZHOU NBOND NONWOVENS CO LTD
Original Assignee
HANGZHOU NBOND NONWOVENS CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HANGZHOU NBOND NONWOVENS CO LTD filed Critical HANGZHOU NBOND NONWOVENS CO LTD
Priority to CN202011535012.6A priority Critical patent/CN112726029B/zh
Publication of CN112726029A publication Critical patent/CN112726029A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112726029B publication Critical patent/CN112726029B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H5/00—Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/24—Formation of filaments, threads, or the like with a hollow structure; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/247—Discontinuous hollow structure or microporous structure
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/253—Formation of filaments, threads, or the like with a non-circular cross section; Spinnerette packs therefor
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/28—Formation of filaments, threads, or the like while mixing different spinning solutions or melts during the spinning operation; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/30—Conjugate filaments; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/32—Side-by-side structure; Spinnerette packs therefor
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H5/00—Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H5/02—Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length strengthened or consolidated by mechanical methods, e.g. needling
    • D04H5/03—Non woven fabrics formed of mixtures of relatively short fibres and yarns or like filamentary material of substantial length strengthened or consolidated by mechanical methods, e.g. needling by fluid jet

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

本发明涉及无纺材料领域，公开了一种长丝无纺复合材料及其制备方法，该长丝无纺复合材料包括由以长丝纤维和超短纤维为原料制得的集合体。其中长丝纤维为合成纤维长丝；超短纤维为亲水性超短纤维；亲水性超短纤维分布在合成纤维长丝中，且亲水性超短纤维与合成纤维长丝相互缠结和/或亲水性超短纤维粘接固定于合成纤维长丝上。本发明以长丝和超短纤维为原料，经过聚合物纺丝及湿法成网工艺方式生产得到长丝无纺复合材料，具有高断裂强力、不易掉屑、手感柔软、吸湿性良好的特点。

Description

一种长丝无纺复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及无纺材料领域，尤其涉及一种长丝无纺复合材料及其制备方法。
背景技术
水刺非织造布又称射流喷网法非织造布，是将高压微细水流喷射到一层或多层纤维网上，使纤维相互缠结在一起，从而使纤网得以加固制成。水刺法非织造技术为柔性缠结加固，不影响纤维原有特征，不损伤纤维。因此，水刺非织造布具有手感柔软、透气性好、高吸湿性、强力损失小等特点，尤其适用于各类卫生材料。
201410565949.6公开了一种复合水刺非织造布及制备方法，包括擦拭层和非擦拭层，擦拭层由100％木浆纸材料组成，非擦拭层由100％涤纶纤维材料组成。非擦拭层为100％涤纶纤维经过交叉铺网和水刺而成，擦拭层和非擦拭层通过水刺复合。说明书中记载，该发明复合水刺非织造布的纵横向强力比控制在2∶1以内，纵横向强力接近，从而不易变形；厚度薄，不掉屑，吸湿后柔软，擦拭效果好；耐磨性好，擦拭效率提高20％，使用寿命延长30％，有效提高擦拭布的使用性能。
其说明书中记载：采用该技术方案68.3g/m2木浆复合水刺非织造布吸水量为480％。该方案不足之处在于材料吸水量低。
专利201820214895.2公开了一种立体水刺非织造布，包括多个大凸点(2)，相邻的所述大凸点(2)之间分别固设有第一薄区(3)及第二薄区(4)，相邻的第二薄区(3)之间开设有小孔(5)，且所述小孔(5)位于相邻的第二薄区(4)之间。该实用新型中的立体水刺非织造布具有大凸点、三个梯度凹凸不平的结构以及网孔，使用手感丰满，擦拭效果好，是理想的洁净材料。经测试，采用该技术方案生产的70g/m2水刺非织造布其纵向断裂强力为191.5N/5*10cm，横向断裂强力为30N/5*10cm。该方案不足之处在于产品纵横向断裂强力差异大，横向断裂强力较低。
专利201510117516.9公开了一种超薄抗菌水刺手术擦拭材料的生产工艺，属于纺织材料技术领域，选用亲水涤纶纤维和粘胶纤维的混合纤维作为原料，依次喂入长帘、卧式开松机、大仓混棉箱；然后由精开松机一、精开松机二进行分层处理，经精开松机一处理后的原料依次喂入储棉箱一、气流棉箱一、梳理机一、交叉铺网机、牵伸机，经精开松机二处理后的原料依次喂入储棉箱二、气流棉箱二、梳理机二；接着将两层原料进行叠合，再依次进入水刺工序、抗菌处理工序、烘干工序、在线检测工序、卷取工序、泡沫染色工序、分切工序。该发明的超薄抗菌水刺手术擦拭材料不仅具有很好的吸湿性、透气性、无菌性、舒适性，而且纵向导湿性好。该方案不足之处在于材料的断裂强力较低。
目前，市场上常规水刺非织造材料主要分为干法成网和湿法成网两类。干法水刺非织造材料大多采用粘胶、涤纶等纺织短纤维(长度一般为30～40mm)经梳理成网水刺加固制成。由于采用短纤维为原料，这种水刺材料的纵、横向断裂强力受到一定的限制。湿法成网水刺非织造材料一般采用超短纤维、木浆等材料，经湿法成网、水刺加固而成。这种湿法水刺非织造材料大多用于一次性可冲散卫生制品，其产品的断裂强力较低。
近年来，已有公司利用化纤纺丝原理，在聚合物纺丝过程中使连续长丝铺制成网，再经水刺加固制成纺粘水刺非织造材料。这种纺粘水刺非织造材料虽然断裂强度较高，但由于采用100％化纤成分，其产品的吸湿性差、手感较硬，不适合用于一次性卫生材料，产品的应用范围受到了影响。
鉴于现有技术存在的以上问题，有必要开发一种不仅具有较高的断裂强度，而且吸湿性良好的差异化水刺非织造材料，以满足医疗、卫生材料市场的需求。
发明内容
为了解决现有短纤水刺非织造材料断裂强力低，容易掉屑，常规纺粘水刺非织造材料吸湿性差、手感僵硬等问题，本发明提供了一种长丝无纺复合材料及其制备方法，本发明以长丝和超短纤维为原料，经过聚合物纺丝及湿法成网工艺方式生产得到长丝无纺复合材料，具有高断裂强力、不易掉屑、手感柔软、吸湿性良好的特点。
本发明的具体技术方案为：
第一方面，本发明提供了一种长丝无纺复合材料，包括由以长丝纤维和超短纤维为原料制得的集合体。所述长丝纤维为合成纤维长丝；所述超短纤维为亲水性超短纤维；所述亲水性超短纤维分布在合成纤维长丝中，且亲水性超短纤维与合成纤维长丝相互缠结和/或亲水性超短纤维粘接固定于合成纤维长丝上。
作为优选，所述合成纤维长丝为单组分长丝或双组分长丝。
作为优选，所述单组分长丝为C型截面或中空截面表面带微孔结构。进一步，采用中空表面带微孔结构时，单组分长丝表面的微孔与中空相通。
目前，现有纺粘水刺材料中的合成纤维长丝的截面大多为圆形结构，因长丝侧面比较光滑，既不利于纤维之间的缠结，也不利于改善水刺材料的吸水和导水性能。因此，本发明研发团队在进行了大量试验研究的基础上，采用C型截面和中空截面表面带微孔的两种结构方式，解决现有技术存在的问题。
采用C型截面结构时，相当于在圆形长丝外表面上轴向开槽，由于增加了纤维的表面积，可提高纤维之间相互水刺缠结的概率，有利于材料结构的稳定；另外，C型截面结构的长丝表面为内凹型，有利于材料储水及快速导水，也为超短纤维的进入提供了空间。采用长丝中空带表面微孔结构时，由于表面微孔与中空相通，不仅有利于材料吸水，也有利于水分的扩散。
本研发团队认为，以上两种结构特别适合用于医疗卫生材料及各类清洁材料。实际应用时，可根据各类产品的不同要求进行选择。
作为优选，所述双组分长丝具有两种并列方案：
方案一：双组分长丝为异形截面并列型结构，即长丝的截面为非圆形的异形截面，两种组分并列排列，且熔点不同。
目前，现有双组分纤维大多为圆形截面皮芯结构，皮层组分熔点低于芯层组分熔点，这种结构的优点是皮层接触面积大，粘合牢度高，但缺点是材料手感硬挺、布面光滑平直，不适合用于手感柔软的医疗卫生材料。因此，本研发团队经过长期试验研究后认为，采用异形并列型结构的长丝可以解决现有技术存在的问题。
与圆形截面长丝纤维相比，异形截面纤维具有更大的表面积，且纤维之间的间隔增大，既有利于水刺过程中纤维缠结，也为超短纤维的容纳提供了空间，提高了材料的蓄水性能。两种不同熔点的组分并列排列，当材料经过高温热处理(一般温度110℃以上时)时，低熔点组分熔融，可以将超短纤维粘合固定在低熔点组分表面，起到纤维间粘合加固作用，从而改善材料的掉屑性(超短纤维容易从集合体中脱落)。同时，伴随着低熔点组分的熔融，单根长丝发生单边热收缩，使原本平直的长丝产生弯曲变形，提高了材料的蓬松性，改善了材料的手感。
方案二：双组分长丝为中空截面放射型结构，即长丝为中空型截面，两种组份呈中心放射状相间排列分布。
作为优选，所述双组份中中空截面放射型结构表面设有微孔；进一步，所述微孔与中空相通。
本发明将两种不同聚合物熔融分别经过滤计量后从喷丝孔挤出形成双组分纤维，且截面形状为中空放射型(通过喷丝孔的形状设计实现)。两种组分纤维相间排列。采用该种截面结构，后续当采用高压水流对合成纤维长丝进行冲击时，两种不同材质的长丝纤维受力后相互分裂剥离，使原一根长丝分裂成若干根(如16根或32根等)，使原长丝纤维网分离成为超细长丝纤维网。而分裂剥离后超细长丝纤维网的密度大大提高，既有利于超短纤维与其进行缠结，同时也解决了超短纤维从长丝纤维网中流失的问题。另外，放射型双组分纤维采用中空型及表面微孔的设计，有利于在后续水刺加工中提高超细纤维的开纤率，可以更好地提高材料的吸水性，改善材料手感。
作为优选，所述异形截面并列型结构中熔点较低组分的熔点为110～130℃。
作为优选，所述合成纤维长丝为卷曲变形长丝。
超短纤维长度较短，而普通合成纤维长丝表面光滑、外形平直、缺乏弹性，各长丝之间易分离。因此，超短纤维与普通合成纤维长丝之间不易缠结，容易脱落，造成超短纤维的大量流失。本发明采用对普通合成纤维进行变形加工的方式，赋予合成纤维长丝以卷曲形态。具有卷曲形态的合成纤维长丝将使纤维横向占有空间变大，增加合成纤维长丝集合体的蓬松性，使纤维纵向收缩并具有一定的弹性伸长，增加材料的纵向可变形性。采用这种设置可增加合成纤维长丝与超短纤维相互缠结的几率，进而提高纤维缠结抱合力。同时，这种设置也增加了材料厚度，增大了材料对液体和固体的容纳空间，提高了材料的吸湿性，改善了材料手感，使材料变得柔软、蓬松，达到一次性卫生材料的使用要求，一举多得。
作为优选，所述亲水性超短纤维包括植物浆粕和纤维素纤维中的一种或多种。
植物浆粕和纤维素纤维均具有良好的吸湿性，符合本发明产品的设计要求，可达到本发明的有益效果。
作为优选，所述植物浆粕为木浆粕；
作为优选，所述植物浆粕为竹浆粕；
作为优选，所述植物浆粕为棉浆粕；
作为优选，所述植物浆粕为麻浆粕。
作为优选，所述亲水性超短纤维的长度为2～18毫米。
超短纤维长度对材料性能具有较大影响，超短纤维长度过短，则加工过程中纤维易流失，湿法纤维网不易转移；超短纤维长度过长，则不易在水中分散，容易在浆液中产生絮聚，影响产品质量和生产效率。本发明研发团队经过反复试验，确定上述超短纤维长度为较佳范围。
作为优选，所述亲水性超短纤维的公定回潮率≥7％。
作为优选，所述纤维素纤维包括天然纤维素纤维和人造纤维素纤维的一种或多种组合。
第二方面，本发明提供了一种长丝无纺复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)长丝纤维网的制备：先将聚合物切片熔融，所得聚合物熔体经过滤、计量后由纺丝装置纺丝，喷丝后依次经过冷却、牵伸，再通过变形装置对所得长丝纤维变形处理，使平直的长丝纤维变成卷曲状态；再进行铺网，制成长丝纤维网。
(2)超短纤维网的制备：将超短纤维分散于水中制浆，去除浆液中的杂质和纤维团；将浆液稀释后通过成型机进行湿法成型，脱水后形成超短纤维网。
(3)纤网叠合及加固：先对长丝纤维网进行预水刺；然后将超短纤维网叠放到长丝纤维网上；对所得叠合纤维网的正、反两面进行水刺冲击，使超短纤维与长丝纤维之间相互缠结加固。
(4)去除叠合纤维网中的多余水分，最后烘干，制得所述长丝无纺复合材料。
作为优选，步骤(1)中：所述变形装置为机械变形装置。
作为优选，步骤(1)中，采用挤压机进行聚合物熔融，优选为螺杆挤压机；进一步优选为双螺杆挤压机。
作为优选，步骤(1)中，采用骤冷室作为冷却室，冷空气从两边同时进入。
作为优选，步骤(1)中，采用为高速空气流牵伸风道进行牵伸。
作为优选，步骤(2)中，在超短纤维的分散过程中采用一道或多道盘磨进行处理。
经一道或多道盘磨工艺可以使植物浆粕具有更优异的分散性，成型均匀度更好。
作为优选，采用狭缝过滤装置去除杂质和纤维团。
作为优选，稀释前的浆液浓度为1～3wt％，稀释后的浆液浓度为0.2～0.4wt‰。
稀释后的浆液浓度决定着上网浆液量，应当要保证成型质量和超短纤维充分分散。本发明研发团队经过反复试验，确定0.2‰～0.4‰为稀释后浆液浓度的较佳范围，可以满足斜网成型器的上网需要。
作为优选，所述成型机为斜网成型器。
湿法成型器为斜网成型器；理由：采用斜网成型器可以使超短纤维有足够的空间保持悬浮状态，防止絮聚，保持超短纤维网的松厚；可以利用浆网速差产生流体动力调控超短纤维排列方向，调节超短纤维网纵、横向(MD/CD)强力比，以实现纵、横向强力的均匀一致。
作为优选，步骤(3)中，先对长丝纤维网进行预湿，再对长丝纤维网进行预水刺；预水刺压力为30～60bar。
先对长丝纤维网进行预湿，可以压实纤维网，排除长丝纤网中的空气，提高预水刺中纤维的开纤和缠结效率。
此外，预水刺压力对长丝纤维网中双组分超细合成纤维的开纤以及纤维的缠结效率具有显著影响。如果水刺压力过低，则双组分超细纤维的开纤率低或缠结效率低，造成长丝纤维网中孔隙率高，后续超短纤维叠合后极易流失。如果预水刺压力过高，则会造成开纤过度或材料僵硬，同样不利于后续超短纤维的叠合加固。本发明研发团队经过反复试验，确定了上述预水刺压力为较佳范围。
作为优选，步骤(3)中，先采用平网水刺对叠合纤维网的一面进行水刺，再采用圆鼓水刺对叠合纤维网的另一面进行水刺；水刺压力为50～120bar。
采用上述设置，可以将成网帘与水刺托网帘相互重合、功能互用，有效利用空间，缩短叠合纤维网行程，便于实际生产操作；采用圆鼓水刺可以提高纤维的缠结效率，适合高速生产需要。
作为优选，步骤(4)中，采用真空抽吸方式去除叠合纤维网中多余的水分。
采用真空抽吸的脱水方式可以避免材料受到挤压变形，最大限度地提高材料的厚度，保证材料具有丰满的手感，使材料的手感更加柔软、蓬松。
作为优选，步骤(4)中，采用热风穿透方式进行烘干。
采用热风穿透式烘燥效率高，产品柔软丰满，可以最大限度地保持产品的外观结构，提高材料的厚度，改善材料手感，使其更加柔软、舒适。
第三方面，本发明提供了一种长丝无纺复合材料生产装置，包括：纺丝成网单元、湿法成网单元、叠合输送单元、水刺复合单元、烘干单元。
作为优选，所述纺丝成网单元按工序依次包括切片仓、挤压机、熔体计量泵、纺丝装置、冷却装置、牵伸装置、变形装置、铺网装置。
作为优选，所述叠合输送单元包括托网帘、预湿装置、预水刺装置；所述托网帘首尾连接构成可循环转动的回路；所述铺网装置的输出端与托网帘的输入端衔接；在托网帘一侧按其行进方向依次设有预湿装置、预水刺装置，并在预湿装置、预水刺装置的对立侧分别设有真空抽吸装置A、真空抽吸装置B。
作为优选，所述湿法成网单元包括浆液制备系统、斜网成型器、成型网和脱水装置；所述成型网首尾连接构成可循环转动的回路，所述斜网成型器、脱水装置沿成型网转动方向依次设置；所述斜网成型器的输入端与浆液制备系统的输出端相连；成型网的输出段与托网帘上预水刺装置之后的工位处衔接。
作为优选，所述浆液制备系统包括依次连接的分散装置、计量泵、储液装置、冲浆泵和布浆器；所述分散装置、储液装置内设有搅拌器。
作为优选，所述水刺单元包括按工序前后设置的若干平网水刺头、圆鼓水刺装置和真空抽吸装置C；所述平网水刺头和圆鼓水刺装置分别对叠合纤维网的不同面进行水刺；所述平网水刺头设于托网帘的上方，且位于成型网的内侧；每个平网水刺头所对应的托网帘下方设有真空抽吸装置C；所述圆鼓水刺装置位于托网帘的输出端之后；
作为优选，所述烘干单元位于圆鼓水刺装置之后，烘干单元中设有真空抽吸装置D。
作为优选，所述圆鼓水刺装置包括圆鼓和朝向圆鼓圆周面的若干圆鼓水刺头。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：
(1)本发明采用合成纤维长丝纤维网与亲水性超短纤维网进行叠合水刺加固，所制成的长丝无纺复合材料不仅具有较高的断裂强度，而且具有良好的吸湿性，可以满足一次性卫生材料、工业清洁材料等领域的使用要求。
(2)本发明通过采用C型截面或中空截面表面带微孔的结构，增强了纤维之间缠结效率；提高了单组分长丝无纺复合材料的吸水、导水性能。
(3)本发明通过采用异形截面并列型双组分结构复合纤维的方式，将超短纤维粘合固定在合成纤维长丝表面，不仅起到纤维间粘合加固作用，改善了材料的掉屑性，同时也改善了材料的手感。
(4)本发明通过采用中空放射型双组分，且表面设有微孔结构，使原长丝纤维网经预水刺分离成为超细纤维网，提高了长丝纤维网的密度，改善了超短纤维的缠结效果，解决了超短纤维在水刺加工中流失的问题，同时也进一步提高了材料的吸水性，改善了材料手感。
(5)本发明在长丝纤维网的制备过程中采用长丝变形装置，使平直的长丝变成卷曲状态，不仅增加了合成纤维长丝与超短纤维相互缠结的概率，提高纤维缠结抱合力，同时也增加了材料厚度，增大了材料对液体和固体的容纳空间，提高了材料的吸湿性，改善了材料手感。
(6)本发明长丝无纺复合材料生产装置设计合理、操作方便，解决了本技术领域没有长丝无纺复合材料专用设备的问题，为开发长丝水刺新产品提供了新的装备解决方案。
附图说明
图1为本发明的一种长丝无纺复合材料的结构示意图；
图2为本发明的一种长丝无纺复合材料生产装置的连接示意图；
图3为本发明的一种C形截面单组分长丝结构示意图；
图4为本发明的一种中空截面表面带微孔单组分长丝结构示意图；
图5为本发明的一种异形截面并列型双组分长丝结构示意图；
图6为本发明的一种中空截面放射型双组分长丝结构示意图。
附图标记为：长丝纤维1、超短纤维2、长丝无纺复合材料3、切片仓101、挤压机102、熔体计量泵103、纺丝装置104、冷却装置105、牵伸装置106、变形装置107、铺网装置108、斜网成型器201、成型网202、脱水装置203、分散装置204、储液装置205、冲浆泵206、布浆器207、计量泵208、托网帘301、预湿装置302、预水刺装置303、真空抽吸装置A304、真空抽吸装置B 305、平网水刺头401、圆鼓水刺装置402、真空抽吸装置C 403、真空抽吸装置D 404。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
总实施例
一种长丝无纺复合材料3，如图1所示，包括由以长丝纤维1和超短纤维2为原料制得的集合体。所述长丝纤维为合成纤维长丝；所述超短纤维为亲水性超短纤维；所述亲水性超短纤维分布在合成纤维长丝中，且亲水性超短纤维与合成纤维长丝相互缠结和/或亲水性超短纤维粘接固定于合成纤维长丝上。
可选地，所述合成纤维长丝为单组分长丝或双组分长丝。所述单组分长丝为C型截面或中空截面表面带微孔结构；采用中空表面带微孔结构时，所述长丝表面的微孔与中空相通。
可选地，所述双组分合成纤维长丝为异形截面并列型结构，即长丝的截面为非圆形的异形截面，两种组分并列排列，且高、低熔点不同，其中低熔点组分熔点为110～130℃。或所述合成纤维长丝为中空截面放射型结构，即长丝为中空型截面，两种组分呈中心放射状相间排列分布；所述长丝表面设有微孔；所述微孔与中空相通。
可选地，所述合成纤维长丝为卷曲变形长丝。
所述亲水性超短纤维包括植物浆粕和纤维素纤维中的一种或多种；长度为2～18毫米；公定回潮率≥7％。
一种长丝无纺复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)长丝纤维网的制备：先将聚合物切片熔融，所得聚合物熔体经过滤、计量后由纺丝装置纺丝，喷丝后依次经过冷却、牵伸，再通过变形装置(优选机械变形装置)对所得长丝纤维变形处理，使平直的长丝纤维变成卷曲状态；再进行铺网，制成长丝纤维网。
(2)超短纤维网的制备：将超短纤维分散于水中制浆，在超短纤维的分散过程中采用一道或多道盘磨进行处理；采用狭缝过滤装置去除杂质和纤维团；将浆液稀释后通过成型机(优选为斜网成型器)进行湿法成型，稀释前、后的浆液浓度分别为1～3wt％、0.2～0.4wt‰；脱水后形成超短纤维网。
(3)纤网叠合及加固：先对长丝纤维网进行预湿，接着对长丝纤维网进行预水刺(30～60bar)；然后将超短纤维网叠放到长丝纤维网上；对叠合后所得叠合纤维网的正、反两面进行水刺冲击，具体为先采用平网水刺对叠合纤维网的一面进行水刺，再采用圆鼓水刺对叠合纤维网的另一面进行水刺；水刺压力为50～120bar使超短纤维与长丝纤维之间相互缠结加固。
(4)采用真空抽吸方式去除叠合纤维网中的多余水分，最后采用热风穿透方式进行烘干，制得所述长丝无纺复合材料。
一种长丝无纺复合材料生产装置，如图2所示，包括：纺丝成网单元、湿法成网单元、叠合输送单元、水刺复合单元、烘干单元。
所述纺丝成网单元按工序依次包括切片仓101、挤压机102、熔体计量泵103、纺丝装置104、冷却装置105、牵伸装置106、变形装置107、铺网装置108。
所述叠合输送单元包括托网帘301、预湿装置302和预水刺装置303；所述托网帘首尾连接构成可循环转动的回路；所述铺网装置的输出端与托网帘的输入端衔接；在托网帘一侧按其行进方向依次设有预湿装置、预水刺装置，并在预湿装置、预水刺装置的对立侧分别设有真空抽吸装置A 304、真空抽吸装置B 305。
所述湿法成网单元包括浆液制备系统、斜网成型器201、成型网202和脱水装置203。所述浆液制备系统包括依次连接的分散装置204、计量泵208、储液装置205、冲浆泵206和布浆器207；所述分散装置、储液装置内设有搅拌器。所述成型网首尾连接构成可循环转动的回路，所述斜网成型器、脱水装置沿成型网转动方向依次设置；所述斜网成型器的输入端与浆液制备系统的输出端相连；成型网的输出段与托网帘上预水刺装置之后的工位处衔接，叠合纤维网处于成型网与托网帘之间。
所述水刺单元包括按工序前后设置的若干平网水刺头401、圆鼓水刺装置402和真空抽吸装置C 403；所述平网水刺头和圆鼓水刺装置分别对叠合纤维网的不同面进行水刺；所述平网水刺头设于托网帘的上方，且位于成型网的内侧；每个平网水刺头所对应的托网帘下方设有真空抽吸装置C；所述圆鼓水刺装置位于托网帘的输出端之后。所述圆鼓水刺装置包括圆鼓和朝向圆鼓圆周面的若干圆鼓水刺头。
所述烘干单元位于圆鼓水刺装置之后，烘干单元中设有真空抽吸装置D 404。
实施例1
一种超细长丝无纺复合材料，单位面积质量为50g/m2。如图1所示，包括聚酯/聚酰胺双组分合成纤维长丝和超短纤维集合体。其中，双组分合成纤维长丝的质量占比为40％，超短纤维的占比为60％；如图6所示，所述双组分合成纤维长丝的截面形状为中空放射型，长丝表面设有与中空相通的微孔。长丝细度为3D；聚酯(PET)与聚酰胺(PA)两种组分相间排列，排列数量为16个。
所述聚酯(PET)/聚酰胺(PA)双组分合成纤维长丝为卷曲变形长丝；所述超短纤维2为50％木浆和50％粘胶超短纤维；粘胶超短纤维的规格为：1.2D*10mm；所述木浆和粘胶超短纤维分布在聚酯/聚酰胺双组分合成纤维长丝中；所述木浆和粘胶超短纤维与聚酯/聚酰胺双组分合成纤维长丝相互缠结。
一种超细长丝无纺复合材料制备方法，包括以下步骤：
(1)长丝纤维网的制备
将聚酯和聚酰胺切片分别送入双螺杆挤压机中，聚合物熔体经过熔体过滤器、熔体计量泵，再经纺丝装置上的喷丝板喷出后进入骤冷室；然后经过高速空气流牵伸风道，再经过机械变形装置，使平直的长丝变成卷曲状态；再经过铺网装置，使长丝纤维网铺放到托网帘上制成细度为3D的长丝纤维网；
(2)超短纤维网的制备
将木浆和粘胶超短纤维分别送入制浆装置中，使超短纤维分散在水中，采用狭缝过滤装置去除浆液中的杂质和纤维团；在木浆碎解分散中采用两道盘磨工艺进行处理；将浆液稀释后通过冲浆泵送入斜网成型器，在斜网成型器上脱水形成超短纤维网；
(3)纤网叠合及加固
先将托网帘上的聚酯/聚酰胺长丝纤维网进行预湿，再采用高压水流进行冲击，对长丝纤维网进行预水刺(预水刺压力为60bar)，使其开纤成16根的超细纤维；然后将超短纤维网叠放到长丝纤维网上；将叠合后的纤维网送入水刺系统中，先采用三个平网水刺头对叠合纤维网的正面进行水刺(水刺压力依次为：55bar、60bar、70bar)，再采用两个圆鼓水刺头对叠合纤维网的反面进行水刺(水刺压力依次为75bar、100bar)，使超短纤维与超细长丝纤维之间相互缠结加固；
(4)采用真空抽吸装置去除叠合纤维网中的多余水分，再将叠合纤维网经过热风穿透烘干、成卷，制成一种50g/m2超细长丝无纺复合材料。
一种超细长丝无纺复合材料生产装置，如图2所示，包括：纺丝成网单元、叠合输送单元、湿法成网单元、水刺复合单元、烘干单元。
其中：
所述纺丝成网单元依次包括两个并联的切片仓101、挤压机102、熔体计量泵103、纺丝装置104、冷却装置105、牵伸装置106、变形装置107、铺网装置108。
所述叠合输送单元包括托网帘301、预湿装置302、预水刺装置303、真空抽吸装置、六个导辊；所述托网帘301设于机架上构成可循环转动的回路；在托网帘301一侧按其行进方向依次设有预湿装置302、预水刺装置303，并在成型网的另一侧对应设置真空抽吸装置A、真空抽吸装置B。
所述湿法成网单元包括浆液制备系统、机架、斜网成型器201、成型网202、脱水装置203；所述成型网设于机架上构成可循环转动的回路，所述斜网成型器、脱水装置沿成型网转动方向依次设置于机架上；所述斜网成型器的输入端与浆液制备系统的输出端相连；所述成型网设于托网帘上的预水刺装置之后，位于长丝纤维网上方；所述叠合纤维网处于成型网与托网帘之间。
所述水刺单元包括按工序前后设置3个平网水刺头401、圆鼓水刺装置402、真空抽吸装置及2个导布辊；所述平网水刺头和圆鼓水刺装置分别对叠合纤维网的不同面进行水刺；所述平网水刺头401设于托网帘301的上方，且位于成型网202的内侧；每个平网水刺头401所对应的托网帘下方设有3个真空抽吸装置C 403。
所述浆液制备系统包括分散装置204、储液装置205、冲浆泵206、布浆器207；所述分散装置204与储液装置205之间设有计量泵208；所述分散装置204、储液装置205内均设有搅拌器；所述圆鼓水刺机构402包括圆鼓和朝向圆鼓圆周面的2个圆鼓水刺头。
实施例2
一种双组分长丝无纺复合材料，单位面积质量为40g/m2。如图1所示，包括连续双组分合成纤维长丝和超短纤维集合体；其中，双组分合成纤维长丝的质量占比为50％，超短纤维的占比为50％；
所述双组分合成纤维长丝为卷曲变形长丝，细度为1.2D，如图5所示，其截面形状为六角形，两种组份为聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)成分；两种组分并列排列；其中，聚乙烯(PE)组分的熔点为120℃。
所述超短纤维2为莱赛尔(Lyocell、天丝)超短纤维；所述莱赛尔超短纤维的规格为1.2D*8mm；所述莱赛尔超短纤维分布在双组分合成纤维长丝中；所述莱赛尔超短纤维粘接固定在双组分合成纤维长丝上。
一种双组分长丝无纺复合材料制备方法，包括以下步骤：
(1)长丝纤维网的制备
先将聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)切片送入双螺杆挤压机中，聚合物熔体经过熔体过滤器、熔体计量泵，再经纺丝装置上的喷丝板喷出后进入骤冷室；然后经过高速空气流牵伸风道，再经过机械变形装置，使平直的长丝变成卷曲状态；再经过铺网装置，使长丝纤维网铺放到托网帘上制成双组份长丝纤维网；
(2)超短纤维网的制备
将莱赛尔超短纤维送入制浆装置中，使超短纤维分散在水中，采用狭缝过滤装置去除浆液中的杂质和纤维团；将浆液稀释后通过冲浆泵送入斜网成型器，在斜网成型器上脱水形成超短纤维网；
(3)纤网叠合及加固
先将托网帘上的双组分长丝纤维网进行预湿，再采用高压水流进行冲击，使长丝纤维网进行预水刺(预水刺压力为40bar)；然后将超短纤维网叠放到长丝纤维网上；将叠合后的纤维网送入水刺系统中，先采用三个平网水刺头对叠合纤维网的正面进行水刺(水刺压力依次为：55bar、65bar、75bar)，再采用两个圆鼓水刺头对叠合纤维网的反面进行水刺(水刺压力依次为70bar、110bar)，使莱赛尔超短纤维与双组分长丝纤维之间相互缠结加固；
(4)采用真空抽吸装置去除叠合纤维网中的多余水分，再将叠合纤维网经过热风穿透烘干装置，当烘干温度达到120℃以上时，叠合纤维网中的PE组分熔化，将天丝超短纤维粘合在长丝纤维的PE组分上，再经成卷后制成一种40g/m2双组分长丝无纺复合材料。
一种双组分长丝无纺复合材料生产装置，如图2所示，包括：纺丝成网单元、叠合输送单元、湿法成网单元、水刺复合单元、烘干单元。
其中：
所述纺丝成网单元依次包括两个并联的切片仓101、挤压机102、熔体计量泵103、纺丝装置104、冷却装置105、牵伸装置106、变形装置107、铺网装置108。
所述叠合输送单元包括托网帘301、预湿装置302、预水刺装置303、真空抽吸装置、六个导辊；所述托网帘301设于机架上构成可循环转动的回路；在托网帘301一侧按其行进方向依次设有预湿装置302、预水刺装置303，并在成型网的另一侧对应设置若干真空抽吸装置A、真空抽吸装置B。
所述湿法成网单元包括浆液制备系统、机架、斜网成型器201、成型网202、脱水装置203；所述成型网设于机架上构成可循环转动的回路，所述斜网成型器、脱水装置沿成型网转动方向依次设置于机架上；所述斜网成型器的输入端与浆液制备系统的输出端相连；所述成型网设于托网帘上的预水刺装置之后，位于长丝纤维网上方；所述叠合纤维网处于成型网与托网帘之间。
所述水刺单元包括按工序前后设置的3个平网水刺头401、圆鼓水刺装置402、真空抽吸装置及两个导布辊；所述平网水刺头和圆鼓水刺装置分别对叠合纤维网的不同面进行水刺；所述平网水刺头401设于托网帘301的上方，且位于成型网202的内侧；每个平网水刺头401所对应的托网帘下方设有3个真空抽吸装置C 403。
所述浆液制备系统包括分散装置204、储液装置205、冲浆泵206、布浆器207；所述分散装置204与储液装置205之间设有计量泵208；所述分散装置204、储液装置205内均设有搅拌器；所述圆鼓水刺机构402包括圆鼓和朝向圆鼓圆周面的2个圆鼓水刺头。
实施例3
一种聚丙烯长丝无纺复合材料，单位面积质量为45g/m2。如图1所示，包括连续聚丙烯(PP)长丝和超短纤维集合体；其中，聚丙烯(PP)长丝的质量占比为60％，超短纤维的占比为40％。如图4所示，所述聚丙烯(PP)长丝为中空截面表面带微孔结构，所述单丝表面的微孔与中空相通。所述聚丙烯长丝为卷曲变形长丝，其细度为1.5D；所述超短纤维为木浆纤维；所述木浆纤维分布在聚丙烯长丝中；所述木浆纤维与聚丙烯长丝相互缠结。
一种聚丙烯长丝无纺复合材料制备方法，包括以下步骤：
(1)长丝纤维网的制备
先将聚丙烯切片送入螺杆挤压机中，聚合物熔体经过熔体过滤器、熔体计量泵，再经纺丝装置上的喷丝板喷出后进入骤冷室；然后经过高速空气流牵伸风道，再经过机械变形装置，使平直的长丝变成卷曲状态；再经过铺网装置，使聚丙烯长丝纤维铺放到托网帘上制成聚丙烯长丝纤维网；
(2)超短纤维网的制备
将木浆粕送入制浆装置中，使木浆纤维碎解并分散在水中；采用三道盘磨工艺进行处理；将浆液稀释后通过冲浆泵送入斜网成型器，在斜网成型器上脱水形成木浆纤维网；
(3)纤网叠合及加固
先将托网帘上的聚丙烯长丝纤维网进行预湿，再采用高压水流进行冲击，使聚丙烯长丝纤维网进行预水刺(预水刺压力为30bar)；然后将超短纤维网叠放到长丝纤维网上；将叠合后的纤维网送入水刺系统中，先采用平网水刺对叠合纤维网的一面进行水刺，再采用圆鼓水刺对叠合纤维网的另一面进行水刺，水刺压力为50～120bar，使超短纤维与长丝纤维之间相互缠结加固；
(4)采用真空抽吸装置去除叠合纤维网中的多余水分，再将叠合纤维网经过热风穿透烘干、成卷，制成一种45g/m2聚丙烯长丝无纺复合材料。
一种聚丙烯长丝无纺复合材料生产装置，如图2所示，包括：纺丝成网单元、叠合输送单元、湿法成网单元、水刺复合单元、烘干单元。
其中：
所述纺丝成网单元依次包括两个并联的切片仓101、挤压机102、熔体计量泵103、纺丝装置104、冷却装置105、牵伸装置106、变形装置107、铺网装置108。
所述叠合输送单元包括托网帘301、预湿装置302、预水刺装置303、真空抽吸装置、6个导辊；所述托网帘301设于机架上构成可循环转动的回路；在托网帘301一侧按其行进方向依次设有预湿装置302、预水刺装置303，并在成型网的另一侧对应设置若干真空抽吸装置A、真空抽吸装置B。
所述湿法成网单元包括浆液制备系统、机架、斜网成型器201、成型网202、脱水装置203；所述成型网设于机架上构成可循环转动的回路，所述斜网成型器、脱水装置沿成型网转动方向依次设置于机架上；所述斜网成型器的输入端与浆液制备系统的输出端相连；所述成型网设于托网帘上的预水刺装置之后，位于长丝纤维网上方；所述叠合纤维网处于成型网与托网帘之间；
所述水刺单元包括按工序前后设置的3个平网水刺头401、圆鼓水刺装置402、真空抽吸装置及2个导布辊；所述平网水刺头和圆鼓水刺装置分别对叠合纤维网的不同面进行水刺；所述平网水刺头401设于托网帘301的上方，且位于成型网202的内侧；每个平网水刺头401所对应的托网帘下方设有3个真空抽吸装置C 403。
所述浆液制备系统包括分散装置204、储液装置205、冲浆泵206、布浆器207；所述分散装置204与储液装置205之间设有计量泵208；所述分散装置204、储液装置205内均设有搅拌器；所述圆鼓水刺机构402包括圆鼓和朝向圆鼓圆周面的2个圆鼓水刺头。
实施例4
该实施例与实施例3的区别为：
一种聚乳酸长丝无纺复合材料，单位面积质量为60g/m2。如图1所示，包括连续聚乳酸(PLA)长丝和超短纤维集合体；其中，聚乳酸(PLA)长丝的质量占比为55％，超短纤维的占比为45％。
所述聚乳酸长丝为卷曲变形长丝，如图3所示，长丝纤维截面为C型，其细度为1.2D；所述超短纤维为木浆纤维；所述木浆纤维分布在聚乳酸长丝中；所述木浆纤维与聚乳酸长丝相互缠结。
实施例5
该实施例与实施例3的区别为：
一种聚酰胺长丝无纺复合材料，单位面积质量为70g/m2。如图1所示，包括连续聚酰胺(PA)长丝和超短纤维集合体；其中，聚酰胺(PA)长丝的质量占比为50％，超短纤维的占比为50％。
所述聚酰胺长丝为卷曲变形长丝，如图4所示，长丝截面为中空，表面分布有与中空相通的微孔；其细度为1.1D。所述超短纤维为竹浆纤维，规格为1.2D*12mm。所述竹浆纤维分布在聚酰胺长丝中；所述竹浆纤维与聚酰胺长丝相互缠结。
实施例6
该实施例与实施例2的区别为：
一种聚酯长丝无纺复合材料，单位面积质量为45g/m2。如图1所示，包括连续双组份聚酯(PET)长丝和超短纤维集合体；其中，双组分聚酯(PET)长丝的质量占比为60％，超短纤维的占比为40％。
所述双组分聚酯(PET)长丝为卷曲变形长丝，其细度为1.5D，如图5所示，截面形状为六角形，两种组分为低熔点聚酯成分和常规聚酯成分，两种组分并列排列；其中，低熔点聚酯成分熔点为115℃。
所述超短纤维2为粘胶超短纤维；所述粘胶超短纤维的规格为1.2D*10mm；所述粘胶超短纤维分布在聚酯长丝中；所述粘胶超短纤维2粘接固定在聚酯长丝上。
实施例7
该实施例与实施例3的区别为：
一种改性聚乙烯醇长丝无纺复合材料，单位面积质量为50g/m2。如图1所示，包括连续改性聚乙烯醇(PVA)长丝和超短纤维集合体；其中，聚乙烯醇(PVA)长丝的质量占比为40％，超短纤维的占比为60％。所述改性聚乙烯醇(PVA)长丝为蛋白改性聚乙烯醇，其中，聚乙烯醇(PVA)的含量为70％，大豆蛋白的含量为30％。
所述改性聚乙烯醇长丝为卷曲变形长丝，如图3所示，长丝纤维截面为C型，其细度为1.5D；所述超短纤维为莱赛尔(Lyocell、天丝)超短纤维，规格为1.2D*8mm；所述莱赛尔超短纤维分布在改性聚乙烯醇(PVA)长丝中；所述莱赛尔超短纤维与改性聚乙烯醇长丝相互缠结。
对比例1
一种短纤维水刺无纺材料，单位面积质量为50g/m2。由60％的粘胶纤维和40％的聚酯纤维构成。其中，粘胶纤维的规格为：1.67dtex*38mm，聚酯纤维的规格为1.56dtex*38。所述粘胶纤维和聚酯纤维相互缠结。
一种短纤维水刺无纺材料的制备方法：按比例分别将粘胶纤维和聚酯纤维进行开松、混合，再将混合后的纤维送入梳理机中制成薄纤维网；再将薄纤维网通过交叉铺网机、牵伸机，制成厚纤维网；再将厚纤维网送入水刺系统，采用高压水流对纤维网的正反两面进行水刺，使短纤维之间相互缠结加固；再经过烘干、成卷，制成一种50g/m2短纤维水刺无纺材料。
对比例2
一种木浆复合水刺无纺材料，单位面积质量为56g/m2。由53.5％的木浆纤维和46.5％的聚酯纤维构成。其中，木浆为针叶木浆粕；粘胶纤维规格为1.67dtex*38mm。所述木浆纤维和聚酯纤维相互缠结；所述木浆纤维较多分布在材料的一面；所述聚酯纤维较多分布在材料的另一面。
一种木浆复合水刺无纺材料的制备方法：按比例将聚酯纤维进行开松、混合，再将混合后的聚酯纤维送入梳理机中制成聚酯纤维网；将由木浆粕制成的木浆纸叠合在聚酯纤维网上，再送入水刺机中，采用高压水流分别对叠合纤网的正反两面采用多道水刺，使木浆纤维与聚酯纤维相互缠结加固；再经过烘干、成卷，制成一种56g/m2木浆复合水刺无纺材料。
对比例3
一种丙纶(PP)木浆水刺复合材料，单位面积质量为68g/m2。由56％的木浆纤维和44％的丙纶(PP)长丝构成。其中，木浆纤维为针叶木浆粕。所述木浆纤维和丙纶(PP)长丝相互缠结；所述木浆纤维较多分布在材料的一面；所述聚酯纤维较多分布在材料的另一面。
一种丙纶(PP)木浆水刺复合材料的制备方法：包括以下步骤：(1)将丙纶(PP)无纺布退卷得到底层基布；(2)将木浆粕经碎浆、盘磨、除杂后制成浆液，再经湿法成型器制成湿法纤维网；(3)将湿法纤维网叠合到底层基布上，通过水刺加固，使木浆纤维与丙纶(PP)无纺布结合；再经烘干、成卷后制成一种45g/m2丙纶(PP)木浆复合材料。
对比例4
一种纺粘水刺无纺材料，单位面积质量为60g/m2。为100％聚丙烯(PP)长丝构成的纤维集合体；所述聚丙烯长丝之间相互缠结。
一种纺粘水刺无纺材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚丙烯(PP)切片喂入料斗中，经螺杆挤压机挤压熔融得到熔体；(2)将熔体经过滤器去除杂质，然后送入纺丝系统；(3)将熔体采用计量泵定量送入纺丝组件中，经纺丝机喷丝板喷出后，冷却固结成丝，丝束导入牵伸喷嘴经过气流牵引，在成网机上铺网分别得到长丝纤维网；(4)将长丝纤维网送入水刺机构进行加固，在经过烘干、成卷，制成一种纺粘水刺无纺材料。
产品性能指标对比分析：
(1)测试项目：分别测试实施例1、实施例2、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4各材料单位面积质量、断裂强力、断裂伸长、吸水速率、吸液量、掉屑率、柔软度指标。
(2)测试方法：单位面积质量、断裂强力、断裂伸长、吸水速率、吸液量的测试方法按照FZ/T 64012-2013《卫生用水刺法非织造布》中的规定执行；柔软度指标按照GB/T8942-2016《纸柔软度的测定》标准(狭缝宽度20cm)执行。
掉屑率指标测试方法如下：
①刻取尺寸为9*9in的试样3片。
②将试样放入盛有600mL去离子水的锥形瓶中，盖紧塞子，150rpm振荡5min。取振荡后的溶液3mL用蒸馏水稀释至200mL，使用网格滤膜抽滤，然后用100mL去离子水冲洗过滤杯内壁及边缘。
③取下滤膜自然晾干，或30℃烘箱中烘干。
④显微镜观察计数：将干燥后的滤膜放在2块载玻片上，调整滤膜网格线水平放置。利用手动计数器，观察记录长度在100μm以上的纤维数量。
掉屑率的计算：
Figure BDA0002852773660000171
其中：Ft：总纤维数；Vb：浸泡样品用的溶液的体积；Va：测试用的溶液的体积；A：样品的面积。结果取两位有效数字。
各材料性能指标对比一览表
Figure BDA0002852773660000172
结论：
(1)实施例1为本发明技术方案的“一种50g/m2超细长丝无纺复合材料”，采用PET/PA双组份中空放射型表面带微孔卷曲变形长丝与50％木浆和50％粘胶超短纤维经水刺复合制成。
对比例1为一种50g/m2短纤维水刺无纺材料，采用粘胶和聚酯短纤维经梳理铺网水刺加固制成。对比例2为一种56g/m2的木浆复合水刺无纺材料，采用聚酯纤维经梳理成网后再与木浆纸通过水刺复合而成。对比例3为一种68g/m2丙纶(PP)木浆水刺复合材料，采用木浆粕湿法成网后再与丙纶(PP)无纺布通过水刺复合加固制成。
经对比，在相同克重(单位面积质量)下，本发明实施例1产品的断裂强度较对比例1产品具有较大提高，其中，纵向(MD)断裂强力提高93.8％，横向断裂强力提高71.8％；实施例1产品的掉屑率较对比例2产品提高25％；较对比例3产品提高了41％，达到了本发明的技术效果。
(2)实施例2为本发明技术方案的“一种40g/m2双组份长丝无纺复合材料”，采用六角形PE/PP并列结构双组分卷曲变形长丝与天丝超短纤维，先经水刺复合加固，再经过烘噪，使PE层熔化，将天丝超短纤维粘合在双组分长丝纤维上制成。经对比，实施例2产品的掉屑率较对比例2产品提高47.9％，较对比例3产品提高59％。
(3)经对比，实施例1产品的柔软度较对比例3明显提高，其中，材料纵向柔软度提高22.6％，横向柔软度提高30.8％。
(4)对比例4为一种60g/m2纺粘水刺无纺材料，采用100％聚丙烯(PP)切片，经过纺丝成网后再经过水刺加固制成。经对比，本发明实施例1产品的吸液量为对比例4产品吸液量的1.95倍；较对比例1产品吸液量提高5.8％；较对比例3产品吸液量提高31.9％。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种长丝无纺复合材料，包括由以长丝纤维（1）和超短纤维（2）为原料制得的集合体，其特征在于：所述长丝纤维为合成纤维长丝；所述超短纤维为亲水性超短纤维；所述亲水性超短纤维分布在合成纤维长丝中，且亲水性超短纤维与合成纤维长丝相互缠结和/或亲水性超短纤维粘接固定于合成纤维长丝上。
2.如权利要求1所述的长丝无纺复合材料，其特征在于：所述合成纤维长丝为单组分长丝或双组分长丝；其中：
所述单组分长丝为C型截面或中空截面表面带微孔结构；所述微孔与中空相通；和/或
所述双组分长丝具有两种并列方案：
方案一：双组分长丝为异形截面并列型结构，且熔点不同；
方案二：双组分长丝为中空截面放射型结构。
3.如权利要求2所述的长丝无纺复合材料，其特征在于：
所述异形截面并列型结构中熔点较低组分的熔点为110～130℃；或
所述中空截面放射型结构的表面设有微孔；所述微孔与中空相通。
4.如权利要求2所述的长丝无纺复合材料，其特征在于：所述合成纤维长丝为卷曲变形长丝。
5.如权利要求1所述的长丝无纺复合材料，其特征在于：
所述亲水性超短纤维包括植物浆粕和纤维素纤维中的一种或多种；和/或
所述亲水性超短纤维的长度为2～18毫米；和/或
所述亲水性超短纤维的公定回潮率≥7%。
6.一种如权利要求1-5之一所述长丝无纺复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）长丝纤维网的制备：先将聚合物切片熔融，所得聚合物熔体经过滤、计量后由纺丝装置纺丝，喷丝后依次经过冷却、牵伸，再通过变形装置对所得长丝纤维变形处理，使平直的长丝纤维变成卷曲状态；再进行铺网，制成长丝纤维网；
（2）超短纤维网的制备：将超短纤维分散于水中制浆，去除浆液中的杂质和纤维团；将浆液稀释后通过成型机进行湿法成型，脱水后形成超短纤维网；
（3）纤网叠合及加固：先对长丝纤维网进行预水刺；然后将超短纤维网叠放到长丝纤维网上；对所得叠合纤维网的正、反两面进行水刺冲击，使超短纤维与长丝纤维之间相互缠结加固；
（4）去除叠合纤维网中的多余水分，最后烘干，制得所述长丝无纺复合材料。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：
步骤（1）中：所述变形装置为机械变形装置；和/或
步骤（2）中，在超短纤维的分散过程中采用一道或多道盘磨进行处理；采用狭缝过滤装置去除杂质和纤维团；稀释前的浆液浓度为1～3wt%，稀释后的浆液浓度为0.2～0.4wt‰；所述成型机为斜网成型器；和/或
步骤（3）中，先对长丝纤维网进行预湿，再对长丝纤维网进行预水刺；预水刺压力为30～60 bar；先采用平网水刺对叠合纤维网的一面进行水刺，再采用圆鼓水刺对叠合纤维网的另一面进行水刺；水刺压力为50～120bar；和/或
步骤（4）中，采用真空抽吸方式去除叠合纤维网中多余的水分；采用热风穿透方式进行烘干。
8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：通过长丝无纺复合材料生产装置进行制备；所述长丝无纺复合材料生产装置包括：纺丝成网单元、湿法成网单元、叠合输送单元、水刺复合单元、烘干单元；
所述纺丝成网单元按工序依次包括切片仓（101）、挤压机（102）、熔体计量泵（103）、纺丝装置（104）、冷却装置（105）、牵伸装置（106）、变形装置（107）、铺网装置（108）；
所述叠合输送单元包括托网帘（301）、预湿装置（302）和预水刺装置（303）；所述托网帘首尾连接构成可循环转动的回路；所述铺网装置的输出端与托网帘的输入端衔接；在托网帘一侧按其行进方向依次设有预湿装置、预水刺装置，并在预湿装置、预水刺装置的对立侧分别设有真空抽吸装置A（304）、真空抽吸装置B（305）；
所述湿法成网单元包括浆液制备系统、斜网成型器（201）、成型网（202）和脱水装置（203）；所述成型网首尾连接构成可循环转动的回路，所述斜网成型器、脱水装置沿成型网转动方向依次设置；所述斜网成型器的输入端与浆液制备系统的输出端相连；成型网的输出段与托网帘上预水刺装置之后的工位处衔接；
所述水刺单元包括按工序前后设置的若干平网水刺头（401）、圆鼓水刺装置（402）和真空抽吸装置C（403）；所述平网水刺头和圆鼓水刺装置分别对叠合纤维网的不同面进行水刺；所述平网水刺头设于托网帘的上方，且位于成型网的内侧；每个平网水刺头所对应的托网帘下方设有真空抽吸装置C；所述圆鼓水刺装置位于托网帘的输出端之后；
所述烘干单元位于圆鼓水刺装置之后，烘干单元中设有真空抽吸装置D（404）。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述浆液制备系统包括依次连接的分散装置（204）、计量泵（208）、储液装置（205）、冲浆泵（206）和布浆器（207）；所述分散装置、储液装置内设有搅拌器。
10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述圆鼓水刺装置包括圆鼓和朝向圆鼓圆周面的若干圆鼓水刺头。
CN202011535012.6A 2020-12-22 2020-12-22 一种长丝无纺复合材料及其制备方法 Active CN112726029B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011535012.6A CN112726029B (zh) 2020-12-22 2020-12-22 一种长丝无纺复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011535012.6A CN112726029B (zh) 2020-12-22 2020-12-22 一种长丝无纺复合材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112726029A true CN112726029A (zh) 2021-04-30
CN112726029B CN112726029B (zh) 2022-09-30

Family

ID=75604526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011535012.6A Active CN112726029B (zh) 2020-12-22 2020-12-22 一种长丝无纺复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112726029B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113699690A (zh) * 2021-09-30 2021-11-26 许玉梅 一种复合无纺布加工工艺
CN114672930A (zh) * 2022-02-11 2022-06-28 杭州优纺新材料有限公司 一种水刺无纺布生产线
CN115299318A (zh) * 2022-08-09 2022-11-08 中奥生态环境股份有限公司 一种用于土壤修复的生物基纤维土
CN116043387A (zh) * 2022-11-28 2023-05-02 江苏诚业化纤科技有限公司 一种吸湿透气仿麻锦纶纤维及制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1342446A (zh) * 2000-09-01 2002-04-03 尤妮佳股份有限公司 使用连续长丝的表面结构体的吸收性物品
CN104544779A (zh) * 2013-10-18 2015-04-29 盟迪格罗瑙有限公司 用于维可牢搭扣的构成圈的搭扣元件以及用于制造搭扣元件的方法
CN104963100A (zh) * 2015-06-12 2015-10-07 湖北立天生物工程有限公司 一种新型轻薄透可以拉丝的复合面膜基布
EP3007662A1 (en) * 2013-06-12 2016-04-20 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent article containing a nonwoven web formed from porous polyolefin fibers
CN107475893A (zh) * 2017-08-09 2017-12-15 大连瑞光非织造布集团有限公司 超柔婴幼儿用湿法水刺复合非织造布及生产方法
CN107938007A (zh) * 2018-01-03 2018-04-20 江苏金由新材料有限公司 采用不同分子量材料制备ptfe短纤维的系统及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1342446A (zh) * 2000-09-01 2002-04-03 尤妮佳股份有限公司 使用连续长丝的表面结构体的吸收性物品
EP3007662A1 (en) * 2013-06-12 2016-04-20 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Absorbent article containing a nonwoven web formed from porous polyolefin fibers
CN104544779A (zh) * 2013-10-18 2015-04-29 盟迪格罗瑙有限公司 用于维可牢搭扣的构成圈的搭扣元件以及用于制造搭扣元件的方法
CN104963100A (zh) * 2015-06-12 2015-10-07 湖北立天生物工程有限公司 一种新型轻薄透可以拉丝的复合面膜基布
CN107475893A (zh) * 2017-08-09 2017-12-15 大连瑞光非织造布集团有限公司 超柔婴幼儿用湿法水刺复合非织造布及生产方法
CN107938007A (zh) * 2018-01-03 2018-04-20 江苏金由新材料有限公司 采用不同分子量材料制备ptfe短纤维的系统及方法

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
上海合成纤维研究所: "《合成纤维工艺》", 31 December 1965, 上海市科学技术编辑管 *
俞加林: "《丝纺织工艺学》", 30 October 2005, 中国纺织出版社 *
尉霞: "《产业用纺织品》", 31 August 2009, 东华大学出版社 *
沈新元: "《化学纤维手册》", 30 September 2008, 中国纺织出版社 *
王露芳: "《纹样与织物设计》", 30 November 2011, 东华大学出版商 *
闫承花: "《化学纤维生产工艺学》", 31 January 2018, 东华大学出版社 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113699690A (zh) * 2021-09-30 2021-11-26 许玉梅 一种复合无纺布加工工艺
CN114672930A (zh) * 2022-02-11 2022-06-28 杭州优纺新材料有限公司 一种水刺无纺布生产线
CN114672930B (zh) * 2022-02-11 2024-02-23 杭州优纺新材料有限公司 一种水刺无纺布生产线
CN115299318A (zh) * 2022-08-09 2022-11-08 中奥生态环境股份有限公司 一种用于土壤修复的生物基纤维土
CN115299318B (zh) * 2022-08-09 2023-12-01 中奥生态环境股份有限公司 一种用于土壤修复的生物基纤维土
CN116043387A (zh) * 2022-11-28 2023-05-02 江苏诚业化纤科技有限公司 一种吸湿透气仿麻锦纶纤维及制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112726029B (zh) 2022-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112726029B (zh) 一种长丝无纺复合材料及其制备方法
RU2596105C2 (ru) Способ получения гидроспутанного нетканого материала
US8389427B2 (en) Hydroentangled nonwoven material
US8763219B2 (en) Method of producing a hydroentangled nonwoven material
EP1766121B1 (en) A hydroentangled split-fibre nonwoven material
US7331091B2 (en) Method of producing a nonwoven material
CN103088557A (zh) 双组份纺粘热风固结非织造布的生产方法
CN103290616A (zh) 一种针刺无纺布的加工工艺
CN104278433A (zh) 水刺成网式非织造材料
US20100324515A1 (en) Pre-consolidated spunbonded web, composite nonwoven comprising said pre-consolidated spunbonded web, method and continuous system for producing said composite
CN112760826B (zh) 一种斜网成形在线熔喷的水刺复合无纺布及其制备方法
EP1961850A1 (en) Hydroentangled composite nonwoven comprising a spunbonded layer and an absorbent pulp layer, method and continuous system for producing said composite
CN102560902A (zh) 一种粘胶纤维素纺丝成网非织造布的制造方法
CN104884695B (zh) 压花复合无纺幅材料
CN117283965A (zh) 一种多层复合非织造材料及其制备方法
CN116837536A (zh) 一种多层复合非织造织物的制备方法及其装置
CN215163569U (zh) 一种长丝无纺复合布及其生产装置
CN215800077U (zh) 裂离型卷曲纺粘长丝生产设备及包括其的非织造布生产线
CN112746394B (zh) 一种斜网成形在线纺粘的水刺复合无纺布及其制备方法
WO2013095241A1 (en) Method of producing a hydroentangled nonwoven material and a hydroentangled nonwoven material
CN114622344A (zh) 一种无纺布的干法制备方法及其在面膜中的应用
JPH11131350A (ja) 開孔を有する極細繊維不織布

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant