CN113388962A - 一种柔软服贴型自粘类防水卷材用非织造布及生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于纺织领域，提供一种柔软服贴型自粘类防水卷材用非织造布及生产方法，采用聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)新型聚酯纤维经侧吹风冷却、管式牵伸处理后，均匀铺制形成纤网，通过带有倒刺钩的三角刺针在纤网上下做往复穿刺缠绕，在纤网立体结构间形成钉铆销结构，经圆网、轧辊稳定尺寸，再经浸挂生物胶浆定型制得非织造布。本发明中的非织造布生产工艺简单，技术性能稳定，实用性强，使其应用到自粘类防水卷材胎基领域，有效解决自粘施工过程中呈现出很强的刚性、不服贴的问题。弹性好，不易折皱，适应环境热胀泠缩变化，具有尺寸记忆功效。

Description

一种柔软服贴型自粘类防水卷材用非织造布及生产方法
技术领域
本发明涉及一种柔软服贴型自粘类防水卷材用非织造布及生产方法，属于纺织领域。
背景技术
防水卷材是用于建筑墙体、屋面、以及隧道、公路、垃圾填埋场等处，起到抵御外界雨水、地下水渗漏的一种可卷曲成卷状的柔性建材产品。主要作为工程基础与建筑物之间无渗漏连接，是整个工程防水的第一道屏障，对整个工程起着至关重要的作用。
自粘类防水卷材是一种以聚酯非织造布为胎基材料，浸涂以SBS等合成橡胶、增粘剂及优质道路石油沥青等配制成的自粘改性沥青料，上表面覆以隔离材料，下表面覆以可剥离的防粘隔离材料而制成的防水材料。
自粘类防水卷材特别适用于需要冷施工的军事设施和不宜动用明火的石油库、化工厂、纺织厂、粮库等再防水工程。施工安全、可常温施工、施工方便施工速度极快、不污染环境符合环保要求、简便干净易做到现场文明施工。因此它是一种极具发展前景的新型防水材料。
现有技术采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)非织造布胎基制成的自粘类防水卷材，具有较高的拉力和良好的延伸率力学性能。但其在施工时，特别是在建筑物的拐角和转弯等部位呈现出很强的刚性、不服贴，给施工带来困难。尤其是国标2型及更高规格的胎基制得卷材成品，只有国标1型制得的卷材成品相对好一些。
所以需要寻找一种新的性能更优越的基层材料，解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种柔软服贴型自粘类防水卷材用非织造布及生产方法，以解决上述现有技术中自粘防水卷材在施工过程中，呈现出很强刚性、不服贴，给施工带来难度等问题。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
一种柔软服贴型自粘类防水卷材用非织造布生产方法，在原有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚酯非织造布生产基础上，采用聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)新型聚酯纤维经侧吹风冷却、管式牵伸处理后，均匀铺制形成纤网，通过带有倒刺钩的三角刺针在纤网上下做往复穿刺缠绕，在纤网立体结构间形成钉铆销结构，经圆网、轧辊稳定尺寸，再经浸挂生物胶浆定型制得非织造布。
进一步的，线速度为10-15m/min。
进一步的，所述生物胶浆为采用玉米淀粉调制为糊化态。
进一步的，所述聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)新型聚酯纤维的生产步骤为：由对苯二甲酸(PTA)和1，3—丙二醇(PDO)进行酯化反应，再在催化剂的作用下缩聚成聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)熔体，再经输送管线直接接入到纺丝箱，再压送到纺丝组件，纺制成PTT新型聚酯长丝。
进一步的，所述聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)新型聚酯纤维经侧吹风冷却、管式牵伸处理后，再送到智能摆丝机构，使其均匀的分散铺设到成网机上，形成纤网再输送入针刺工序。
进一步的，原坯布经过单圆网和热轧机，通过150-160℃的热风穿透和热辊轧压稳定原坯布尺寸。
进一步的，轧辊控制温度为160-170℃。
进一步的，所述稳定尺寸的方法为：原坯布浸挂生物胶浆，再经烘干定型制得成品。
进一步的，烘干温度120-200℃。
进一步的，浸挂生物胶浆烘干定型后，经分切、包装、检验、等级判定、入库。
一种柔软服贴型自粘类防水卷材用非织造布生产方法，在原聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)非织造布生产的基础上，采用聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)新型聚酯熔体直纺，匹配合理的喷丝板设计和优良的纺丝工艺制得PTT新型聚酯纤维，再经侧吹风冷却、管式等压气流牵伸、均匀铺制形成纤网，再选用优良针刺工艺固结非织造原坯布，再经圆网、轧辊稳定尺寸，再经浸挂环保型纯生物胶浆定型制得柔软服贴型高强伸非织造布卷材用胎基。
所述PTT新型聚酯纤维指以聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)为原料制的纤维。由于PTT纤维的大分子呈“Z”字型构象，决定其PTT纤维具有良好的柔软性、、热塑性、高弹性、机械性能、尺寸稳定性。集PET和PA纤维的优点于一体。根据产品规格的不同，线密度为2.8～4.0dtex；非织造布产成品位面积质量：160～350g/㎡；
所述合理设计的喷丝板主指喷丝板的孔径及长径比，喷丝的孔径的选择主要取决于成丝的单丝线密度和剪切速率。喷丝孔几何形状选择圆形，剪切速率一般控制在7000～12000S-1范围内。由于PTT大分子的“Z”字型构象，熔体在孔口流出的膨化现象较明显，较高的长径比可有效地延长大分子在孔口的松弛时间，降低熔体挤出时的剩余弹性，减少出口的膨化现象，从而使纺丝处于稳态，因此在这板孔的长径比选择：3.5～4.0。
所述优良的纺丝工艺设计主要指的纺丝箱体温度的选择。PPT属于典型的非牛顿流体，在熔融态下，切力变稀现象比PET熔体更为明显。根据PTT的熔点和性能，保证最佳板面温度和熔体流动性的前提下，纺丝箱体温度确定在256～266℃。
所述等压气流牵伸：即通过调每个纺位的进气量，使得每根牵伸管的静压保证均匀一致，从而保证每个位的牵伸过程的牵引力一致，从而保证产成品的性能指标均匀。
所述环保型纯生物胶浆：采用天然玉米淀粉调制糊化态，对绿化植物生长无害，且可在种植生长过程中充当肥料。
所述高强伸：高于国标GB/T 18840-2018；适用于GB 18242-2008、GB18243-2008、GB 23441-2009、GB/T 23457、GB/T 35467。
一种柔软服贴型自粘类防水卷材用非织造布采用国际先进的熔体直供纺粘一步法技术路线，即自原料投入到产品成型为连续不间歇的过程。线速度：10-15m/min。
S1：由对苯二甲酸(PTA)和1，3—丙二醇(PDO)进行酯化反应，再在催化剂的作用下缩聚成聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)熔体，再经输送管线直接接入到纺丝箱，再压送到纺丝组件，纺制成PTT新型聚酯长丝。其中纺丝组件内部结构和组装工艺经过优化改良匹配重组。
S2：新型聚酯初生纤维经侧吹风冷却、管式牵伸增加纤维的取向度和结晶度，提升和稳定纤维的物理力学性能。再送到智能摆丝机构，使其均匀的分散铺设到成网机上，形成纤网再输送入针刺工序。
S3：纤网在针刺工序，通过带有倒刺钩的三角刺针在纤网上下做往复穿刺缠绕，在纤网立体结构间形成一定数量的钉铆销结构，从而达到固结成原坯布的目的。
S4：原坯布经过单圆网和热轧机的，通过150-160℃的热风穿透和热辊轧压稳定原坯布尺寸。热风温度150-160℃，轧辊控制温度160-170℃。
S5：原坯布再经过浸上生物玉米淀粉胶，再经烘干定型制得成品。烘干温度120-200℃。
S6：成品经分切、包装、检验、等级判定、入库。
本发明提供一种柔软服贴型自粘类防水卷材用非织造布，由上述任一方法制备而成。
本发明的有益效果：
本发明提供一种柔软服贴型自粘类防水卷材用非织造布及生产方法，在原有的非织造布生产基础上，对特殊过程进行了改进。原料方面，选用新型聚酯聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)，它与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)不同的是在PTT纤维化学结构中(如图所示)。
新型聚酯聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)有一种能量最低的【反式-旁式-旁式-反式】构象并由此呈现出一种明显的“Z”字形构象，同时在分子链结构上PET有两个亚甲基，而PTT分子链链接上有三个亚甲基单元，因此在分子链之间会产生“奇碳效应”，这种分子结构使得PTT纤维具有如同线圈弹簧一样的变形能力且回弹性优于PET。作为一种新型纤维，PTT纤维具有优异的尺寸稳定性、抗皱性、耐磨性和高回弹性等优点。生产出的非织造布柔软性好、回弹优良、服贴性优良、耐老化性能好。又因纤维的回弹性好，在针刺加工过程中对纤维的损伤减小，从而非织造布更能完整继承纤维的强伸性能。成品单位面积质量：160～350g/㎡、拉伸强度及伸长率性能指高于国标GB/T 18840-2018；并适用于GB 18242-2008、GB18243-2008、GB 23441-2009、GB/T 23457、GB/T35467。采用天然玉米淀粉调制糊化态，对绿化植物生长无害，且可在种植生长过程中充当肥料。
本发明的一种柔软服贴型自粘类防水卷材用非织造布及生产方法，本发明中的非织造布生产工艺、技术性能稳定，回弹优良、服贴性优良、实用性强。其柔软性好，在自粘类防水卷材中施工方便、铺设服贴平整；再有其回弹性优良能够始终保持平整，能适应各种环境中的热胀泠缩，有效缓解环境对其的应力，故其耐老化性能优越。比现有技术采用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)非织造布胎基制成的自粘类防水卷材，在施工方面，铺设质量方面、适应环境能力方面、耐老化性能方面有无法比拟的优势。
附图说明
图1为一种柔软服帖型自粘类防水卷材用非织造布工艺流程图。
图2为PET和PTT聚酯大分子链段构象模型。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。本发明提供技术方案：一种柔软服贴型自粘类防水卷材用非织造布采用国际先进的熔体直供纺粘一步法技术路线，即自原料投入到产品成型为连续不间歇的过程。线速度：10-15m/min。可移植屋顶绿化用非织造布的生产方法，包括如下工序：
S1：通过对苯二甲酸(PTA)和1，3—丙二醇(PDO)聚合得到聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)熔体，经输送管线直接接入到纺丝箱，再压送到纺丝组件，纺新型聚酯(PTT)长丝。其中纺丝组件内部结构和组装工艺经过优化改良匹配重组。
S2：聚酯初生纤维经侧吹风冷却、管式牵伸增加纤维的取向度和结晶度，提升和稳定纤维的物理力学性能。再送到智能摆丝机构，使其均匀的分散铺设到成网机上，形成纤网再输送入针刺工序。
S3：纤网在针刺工序，通过带有倒刺钩的三角刺针在纤网上下做往复穿刺缠绕，在纤网立体结构间形成一定数量的钉铆销结构，从而达到固结成原坯布的目的。
S4：原坯布经过单圆网和热轧机的，通过150-160℃的热风穿透和热辊轧压稳定原坯布尺寸。热风温度150-160℃，轧辊控制温度160-170℃。
S5：原坯布再经过浸上生物玉米淀粉胶，再经烘干定型制得成品。烘干温度120-200℃。
S6：成品经分切、包装、检验、等级判定、入库。
实施例1：(Ⅰ型)
主要工艺参数设定表
序号 参数名称 单位 设定值
01 成布克重 g/㎡ 198～202
02 纺丝温度 ℃ 256～266
03 纺丝排数 排 2
04 纤维线密度 dtex 2.8～4.0
05 侧吹风温度 ℃ 18～22
06 单纺位牵引力 cN 28～30
07 生产速度 m/min 13～15
08 针刺密度 针/㎝<sup>2</sup> 55～60
09 定型温度 ℃ 150～170
10 烘干温度 ℃ 120～200
11 含胶量 ％ 18～20
(Ⅰ型)PTT新型聚酯与PET聚酯长丝非织造布胎基性能指标对比
Figure BDA0003164964680000061
实施例1：(Ⅱ型)
主要工艺参数设定表
Figure BDA0003164964680000062
Figure BDA0003164964680000071
(Ⅱ型)PTT新型聚酯与PET聚酯长丝非织造布胎基性能指标对比
Figure BDA0003164964680000072
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种柔软服贴型自粘类防水卷材用非织造布生产方法，其特征在在于，采用聚对苯二甲酸丙二醇酯聚酯纤维经侧吹风冷却、管式牵伸处理后，均匀铺制形成纤网，通过带有倒刺钩的三角刺针在纤网上下做往复穿刺缠绕，在纤网立体结构间形成钉铆销结构，稳定尺寸后再经浸挂生物胶浆定型制得非织造布。
2.根据权利要求1所述的一种柔软服贴型自粘类防水卷材用非织造布生产方法，其特征在在于，线速度为10-15m/min。
3.根据权利要求1所述的一种柔软服贴型自粘类防水卷材用非织造布生产方法，其特征在在于，所述生物胶浆为采用玉米淀粉调制为糊化态。
4.根据权利要求1所述的一种柔软服贴型自粘类防水卷材用非织造布生产方法，其特征在在于，所述聚对苯二甲酸丙二醇酯聚酯纤维的生产步骤为：由对苯二甲酸和1，3—丙二醇进行酯化反应，再在催化剂的作用下缩聚成聚对苯二甲酸丙二醇酯熔体，经输送管线直接接入到纺丝箱，再压送到纺丝组件，形成聚对苯二甲酸丙二醇酯聚酯长丝。
5.根据权利要求1所述的一种柔软服贴型自粘类防水卷材用非织造布生产方法，其特征在在于，所述聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)新型聚酯纤维经侧吹风冷却、管式牵伸处理后，再送到智能摆丝机构，使其均匀的分散铺设到成网机上，形成纤网再输送入针刺工序。
6.根据权利要求1所述的一种柔软服贴型自粘类防水卷材用非织造布生产方法，其特征在在于，所述稳定尺寸的方法为：PTT原坯布经过单圆网和热轧机，通过150-160℃的热风穿透和热辊轧压稳定原坯布尺寸；轧辊控制温度为160-170℃。
7.根据权利要求1所述的一种柔软服贴型自粘类防水卷材用非织造布生产方法，其特征在在于，原坯布浸挂生物胶浆，再经烘干定型制得成品。
8.根据权利要求7所述的一种柔软服贴型自粘类防水卷材用非织造布生产方法，其特征在在于，烘干温度120-200℃。
9.根据权利要求7所述的一种柔软服贴型自粘类防水卷材用非织造布生产方法，其特征在在于，浸挂生物胶浆烘干定型后，经分切、包装、检验、等级判定、入库。
10.一种柔软服贴型自粘类防水卷材用非织造布，其特征在于，由权利要求1～9任一项所述方法制备而成。
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