CN112779669A - 一种汉麻混纺的无纺布及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种汉麻混纺的无纺布，含有汉麻、丙纶、聚酯的纤维成分，聚酯由对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸‑5‑磺酸钠、聚乙二醇、催化剂、稳定剂等原料合成；本发明还提出了一种汉麻混纺的无纺布的制备方法，包括开松混和、除杂、预梳理、精梳成网、交叉铺网、多辊牵伸、一级水刺、二级水刺、脱脂漂白、烘干、检验、分切包装的步骤；本发明同时具备汉麻的天然抗菌性和丙纶的质地轻、高强度、高耐磨、高弹性，本发明的聚酯材料具有优良的亲水性，从而可以吸收累积在口罩内部的水分，并通过透气换气的方式将其排出，口罩的内侧面上可以保持洁净、通畅，不至于产生水滴而影响佩戴，提高使用舒适性。
Description
技术领域
本发明涉及无纺布及其生产技术领域，尤其涉及一种汉麻混纺的无纺布及其制备方法。
背景技术
无纺布(又称不织布、针刺棉等，是由定向的或随机的纤维而构成。因具有布的外观和某些性能而称其为布。无纺布具有防潮、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、可循环再用等特点。如多采用聚丙烯粒料为原料，经高温熔融、喷丝、铺纲、热压卷取连续一步法生产而成。
无纺布制品色彩丰富、鲜艳明丽、时尚环保、用途广泛、美观大方，图案和款式都多样，且质轻、环保、可循环再用，被国际公认为保护地球生态的环保产品。适用于农用薄膜、制鞋、制革、床垫、子母被、装饰、化工、印刷、汽车、建材，家具等行业，及服装衬布，医疗卫生一次性手术衣，口罩，帽，床单，酒店一次性台布，美容，桑拿乃至当今时尚的礼品袋，精品袋，购物袋，广告袋等等。用途广泛，经济实惠。
尤其在目前的国际性新冠疫情环境下，用无纺布制作的口罩是不可或缺的重要医疗防护装备。其中无纺布主要用于制作口罩的内层，即与皮肤直接接触的贴肤层，通常使用纺粘无纺布作为原料。但是由于纺粘无纺布的原料是化纤，对人的皮肤有一定的刺激性，透气性和自清洁能力也不够好，单一的组分使它比较难兼顾各种性能。因此出现了混合原料组成的口罩用无纺布，其中汉麻混纺无纺布就是非常重要的一种。
汉麻是一种性能及其优异的天然纤维，它具有吸湿、防霉、抑菌、抗辐射、防紫外线、吸音等多种功能；而聚丙烯等化纤材料具有质地轻、弹性好、耐酸碱、强度高、耐光等优良性能。因此使用汉蔴与化纤材料混纺的无纺布可以具有抗菌抑菌作用，同时阻力特别小，得到的产品具有比传统材料更好的效果。但是这种混纺无纺布制成的口罩也还存在一定的问题，主要是化纤材料本身具有疏水性，因此在长时间使用后，使用者呼吸时呼出的水蒸气会在口罩内侧面凝结成水滴，影响后续的携带，也可能妨碍通气效果。因此需要一种更好的汉麻无纺布来用于口罩制作。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种汉麻混纺的无纺布及其制备方法，其解决了现有技术中存在的汉麻混纺无纺布在制作口罩时，因本身具备的疏水性，导致使用者呼出的水蒸气会在口罩内侧面凝结成水滴，影响后续的携带，也可能妨碍通气效果的问题。
根据本发明的实施例，一种汉麻混纺的无纺布，所含有的不同成分的纤维在所述的汉麻混纺的无纺布中所占的质量百分比如下：
汉麻25～40％；丙纶45～65％；聚酯10～25％；
所述聚酯由如下原料聚合形成：对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸-5-磺酸钠、聚乙二醇、催化剂、稳定剂。
进一步的，所述汉麻的纤维长度为25～35mm，纤度为2.2～2.8D；所述丙纶的纤维长度为25～45mm，纤度为1.4～1.8D；所述聚酯的纤维长度为22～43mm，纤度为1.5～2.2D。
优选的，所述聚酯的原料包括按重量分数的如下成分：
对苯二甲酸：37～72％；
乙二醇：20～41％；
间苯二甲酸-5-磺酸钠：2.1～9％；
聚乙二醇：5～12％；
催化剂：0.02％；
稳定剂：0.4～0.6％。
优选的，所述催化剂为三氧化二锑。
优选的，所述稳定剂为焦磷酸硫胺素和抗氧剂1010按照1:2质量比混合形成的混合物。
本发明还提出了一种汉麻混纺的无纺布的制备方法，包括如下步骤：开松混和、除杂、预梳理、精梳成网、交叉铺网、多辊牵伸、一级水刺、二级水刺、脱脂漂白、烘干、检验、分切包装。
进一步的，在交叉铺网过程中，铺网层数为4层；在多辊牵伸过程中，牵伸倍数为2.1。
进一步的，所述一级水刺步骤中包括一道预湿水刺头和五道起网水刺头，并均使用单排孔水针板，其中预湿水刺头孔径为0.3mm，起网水刺头的孔径为0.12mm，且起网水刺头的水压依次为16～23bar、38～42bar、43～47bar、48～52bar、54～59bar。
进一步的，所述二级水刺步骤中包括三道水刺头，其中前两道使用孔径为0.12mm的单排孔水针板，后一道使用孔径为0.12mm的双排孔水针板，每一道水刺头的水压依次为38～42bar、43～47bar、48～52bar。
进一步的，所述烘干步骤包括四个依次相连的烘干区，其中每一烘干区的温度为80～120℃。
本发明的技术原理为：本发明中的汉麻混纺无纺布采用汉麻配合丙纶、聚酯成分，其中丙纶具有良好的透气性，而本发明中的聚酯原料包括对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸-5-磺酸钠、聚乙二醇，因此可以形成具有聚醚和磺酸基团的聚酯材料，这种聚酯材料具有优良的亲水性，从而可以吸收呼吸过程中累积在口罩内部的水分，并通过透气换气的方式将其排出。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明通过汉麻、丙纶和聚酯的混纺形成新的无纺布材料，从而同时具备汉麻的天然抗菌性，丙纶的质地轻、高强度、高耐磨、高弹性等优秀的物理性质；另外，本发明中引入的聚酯材料包括对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸-5-磺酸钠、聚乙二醇，因此可以形成具有聚醚和磺酸基团的聚酯材料，这种聚酯材料具有优良的亲水性，从而可以吸收呼吸过程中累积在口罩内部的水分，并通过透气换气的方式将其排出，因此口罩的内侧面上可以保持洁净、通畅，不至于产生水滴而影响佩戴，也保证了长时间使用后的通气效果，提高使用舒适性，另外还能延长口罩的使用时间，降低使用口罩的成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
实施例1：
本实施例中各原料的配比如下：
汉麻纤维25％，平均纤维长度为25mm，平均纤度为2.2D；丙纶纤维50％，平均纤维长度为25mm，平均纤度为1.4D；聚酯纤维25％，平均纤维长度为22mm，平均纤度为1.5D；
其中聚酯纤维的原料配比如下：对苯二甲酸55％；乙二醇37％；间苯二甲酸-5-磺酸钠2.1％；聚乙二醇5％；三氧化二锑0.02％；焦磷酸硫胺素和抗氧剂1010按照1:2质量比混合形成的混合物0.4％。
本实施例的制备步骤如下：
开松混和、除杂、预梳理、精梳成网、交叉铺网、多辊牵伸、一级水刺、二级水刺、脱脂漂白、烘干、检验、分切包装。
(1)开松混合：喂棉、粗开松：由自动喂棉机将汉麻纤维、丙纶纤维和聚酯纤维的原料送到粗开松机进行开松，使纤维块和大棉团散离、混合、充分开松。
(2)除杂、预梳理：将开松完毕的混合纤维经气流输送到梳棉机，对纤维进行预梳理和除杂，其中除杂是本过程的主要目的，此次除杂主要是靠梳棉机中的锡林和盖板来完成的。
(3)精梳成网：对纤维进行精确梳理，将纤维梳理成单纤维状态，为了更好的进行交叉铺网，也是为了形成三维状态、杂乱排列的纤网。
(4)交叉铺网、多辊牵伸：采用交叉铺网的方式进行铺网，梳理机喂入速度2.8m/min，锡林速度506r/min，出网速度59.3m/min，铺网层数4层，牵伸倍数2.1。
(5)一级水刺：共包括一道预湿水刺头和五道起网水刺头，并均使用单排孔水针板，其中预湿水刺头孔径为0.3mm，起网水刺头的孔径为0.12mm，且起网水刺头的水压依次为16bar、38bar、43bar、48bar、54bar。
(6)二级水刺：包括三道水刺头，其中前两道使用孔径为0.12mm的单排孔水针板，后一道使用孔径为0.12mm的双排孔水针板，每一道水刺头的水压依次为38bar、43bar、48bar。
(7)脱脂漂白：使用氧化性染整剂对水刺得到的无纺布粗品进行染整操作，使其拖去汉麻纤维和其他配料中含有的脂肪成分并漂白。
(8)烘干：采用热风穿透式烘干机对水刺过程中存留的水分进行干燥去除，使材料更方便使用，本发明中采用四级烘干的方式，其中每一级的烘干温度分别为80℃、90℃、90℃、120℃，烘干速度为42m/min。
(9)检验、分切包装：将烘干好的无纺布进行检验，确保没有污点、漏线等问题，最后切割得到成本，包装后入库储存。
实施例2：
本实施例中各原料的配比如下：
汉麻纤维25％，平均纤维长度为30mm，平均纤度为2.5D；丙纶纤维65％，平均纤维长度为35mm，平均纤度为1.6D；聚酯纤维10％，平均纤维长度为30mm，平均纤度为1.9D；
其中聚酯纤维的原料配比如下：对苯二甲酸72％；乙二醇20％；间苯二甲酸-5-磺酸钠2.1％；聚乙二醇5％；三氧化二锑0.02％；焦磷酸硫胺素和抗氧剂1010按照1:2质量比混合形成的混合物0.6％。
本实施例的制备步骤如下：
开松混和、除杂、预梳理、精梳成网、交叉铺网、多辊牵伸、一级水刺、二级水刺、脱脂漂白、烘干、检验、分切包装。
(1)开松混合：喂棉、粗开松：由自动喂棉机将汉麻纤维、丙纶纤维和聚酯纤维的原料送到粗开松机进行开松，使纤维块和大棉团散离、混合、充分开松。
(2)除杂、预梳理：将开松完毕的混合纤维经气流输送到梳棉机，对纤维进行预梳理和除杂，其中除杂是本过程的主要目的，此次除杂主要是靠梳棉机中的锡林和盖板来完成的。
(3)精梳成网：对纤维进行精确梳理，将纤维梳理成单纤维状态，为了更好的进行交叉铺网，也是为了形成三维状态、杂乱排列的纤网。
(4)交叉铺网、多辊牵伸：采用交叉铺网的方式进行铺网，梳理机喂入速度2.8m/min，锡林速度506r/min，出网速度59.3m/min，铺网层数4层，牵伸倍数2.1。
(5)一级水刺：共包括一道预湿水刺头和五道起网水刺头，并均使用单排孔水针板，其中预湿水刺头孔径为0.3mm，起网水刺头的孔径为0.12mm，且起网水刺头的水压依次为20bar、40bar、45bar、50bar、55bar。
(6)二级水刺：包括三道水刺头，其中前两道使用孔径为0.12mm的单排孔水针板，后一道使用孔径为0.12mm的双排孔水针板，每一道水刺头的水压依次为40bar、45bar、55bar。
(7)脱脂漂白：使用氧化性染整剂对水刺得到的无纺布粗品进行染整操作，使其拖去汉麻纤维和其他配料中含有的脂肪成分并漂白。
(8)烘干：采用热风穿透式烘干机对水刺过程中存留的水分进行干燥去除，使材料更方便使用，本发明中采用四级烘干的方式，其中每一级的烘干温度分别为80℃、90℃、100℃、120℃，烘干速度为42m/min。
(9)检验、分切包装：将烘干好的无纺布进行检验，确保没有污点、漏线等问题，最后切割得到成本，包装后入库储存。
实施例3：
本实施例中各原料的配比如下：
汉麻纤维40％，平均纤维长度为35mm，平均纤度为2.8D；丙纶纤维45％，平均纤维长度为45mm，平均纤度为1.8D；聚酯纤维15％，平均纤维长度为43mm，平均纤度为2.2D；
其中聚酯纤维的原料配比如下：对苯二甲酸37％；乙二醇41％；间苯二甲酸-5-磺酸钠9％；聚乙二醇12％；三氧化二锑0.02％；焦磷酸硫胺素和抗氧剂1010按照1:2质量比混合形成的混合物0.5％。
本实施例的制备步骤如下：
开松混和、除杂、预梳理、精梳成网、交叉铺网、多辊牵伸、一级水刺、二级水刺、脱脂漂白、烘干、检验、分切包装。
(1)开松混合：喂棉、粗开松：由自动喂棉机将汉麻纤维、丙纶纤维和聚酯纤维的原料送到粗开松机进行开松，使纤维块和大棉团散离、混合、充分开松。
(2)除杂、预梳理：将开松完毕的混合纤维经气流输送到梳棉机，对纤维进行预梳理和除杂，其中除杂是本过程的主要目的，此次除杂主要是靠梳棉机中的锡林和盖板来完成的。
(3)精梳成网：对纤维进行精确梳理，将纤维梳理成单纤维状态，为了更好的进行交叉铺网，也是为了形成三维状态、杂乱排列的纤网。
(4)交叉铺网、多辊牵伸：采用交叉铺网的方式进行铺网，梳理机喂入速度2.8m/min，锡林速度506r/min，出网速度59.3m/min，铺网层数4层，牵伸倍数2.1。
(5)一级水刺：共包括一道预湿水刺头和五道起网水刺头，并均使用单排孔水针板，其中预湿水刺头孔径为0.3mm，起网水刺头的孔径为0.12mm，且起网水刺头的水压依次为23bar、42bar、47bar、52bar、59bar。
(6)二级水刺：包括三道水刺头，其中前两道使用孔径为0.12mm的单排孔水针板，后一道使用孔径为0.12mm的双排孔水针板，每一道水刺头的水压依次为42bar、47bar、52bar。
(7)脱脂漂白：使用氧化性染整剂对水刺得到的无纺布粗品进行染整操作，使其拖去汉麻纤维和其他配料中含有的脂肪成分并漂白。
(8)烘干：采用热风穿透式烘干机对水刺过程中存留的水分进行干燥去除，使材料更方便使用，本发明中采用四级烘干的方式，其中每一级的烘干温度分别为80℃、90℃、110℃、120℃，烘干速度为42m/min。
(9)检验、分切包装：将烘干好的无纺布进行检验，确保没有污点、漏线等问题，最后切割得到成本，包装后入库储存。
使用其他相同步骤下制成的汉麻混纺织品与本发明的上述实施例进行对比实验，其中对比项目包括定量克重、吸水量和透气率三个方面，其测试方法分别采用GB/T24218.1-2009、GB/T24218.6-2010、GB/T5453-1997，得到的结果如下表：
表1
根据表1所示，本发明的各实施例相比现有的汉麻混纺织物，具有重量轻、吸水量较高、透气性好的特点，充分综合了汉麻、丙纶、亲水性聚酯纤维的特点，其中吸水量虽然不如汉麻/粘胶混纺织物，但是考虑到相比而言本发明重量和透气性均有较大优势，仍然具备较大的技术优越性。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种汉麻混纺的无纺布，其特征在于，所含有的不同成分的纤维在所述的汉麻混纺的无纺布中所占的质量百分比如下：
汉麻25～40％；丙纶45～65％；聚酯10～25％；
所述聚酯由如下原料聚合形成：对苯二甲酸、乙二醇、间苯二甲酸-5-磺酸钠、聚乙二醇、催化剂、稳定剂。
2.如权利要求1所述的一种汉麻混纺的无纺布，其特征在于：所述汉麻的纤维长度为25～35mm，纤度为2.2～2.8D；所述丙纶的纤维长度为25～45mm，纤度为1.4～1.8D；所述聚酯的纤维长度为22～43mm，纤度为1.5～2.2D。
3.如权利要求1或2所述的一种汉麻混纺的无纺布，其特征在于，所述聚酯的原料包括按重量分数的如下成分：
对苯二甲酸：37～72％；
乙二醇：20～41％；
间苯二甲酸-5-磺酸钠：2.1～9％；
聚乙二醇：5～12％；
催化剂：0.02％；
稳定剂：0.4～0.6％。
4.如权利要求3所述的一种汉麻混纺的无纺布，其特征在于：所述催化剂为三氧化二锑。
5.如权利要求3所述的一种汉麻混纺的无纺布，其特征在于：所述稳定剂为焦磷酸硫胺素和抗氧剂1010按照1:2质量比混合形成的混合物。
6.一种如权利要求1所述汉麻混纺的无纺布的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：开松混和、除杂、预梳理、精梳成网、交叉铺网、多辊牵伸、一级水刺、二级水刺、脱脂漂白、烘干、检验、分切包装。
7.如权利要求6所述的一种汉麻混纺的无纺布的制备方法，其特征在于：在交叉铺网过程中，铺网层数为4层；在多辊牵伸过程中，牵伸倍数为2.1。
8.如权利要求6所述的一种汉麻混纺的无纺布的制备方法，其特征在于：所述一级水刺步骤中包括一道预湿水刺头和五道起网水刺头，并均使用单排孔水针板，其中预湿水刺头孔径为0.3mm，起网水刺头的孔径为0.12mm，且起网水刺头的水压依次为16～23bar、38～42bar、43～47bar、48～52bar、54～59bar。
9.如权利要求6所述的一种汉麻混纺的无纺布的制备方法，其特征在于：所述二级水刺步骤中包括三道水刺头，其中前两道使用孔径为0.12mm的单排孔水针板，后一道使用孔径为0.12mm的双排孔水针板，每一道水刺头的水压依次为38～42bar、43～47bar、48～52bar。
10.如权利要求6所述的一种汉麻混纺的无纺布的制备方法，其特征在于：所述烘干步骤包括四个依次相连的烘干区，其中每一烘干区的温度为80～120℃。
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