CN114318586A - 复合纤维材料、制备方法以及针刺非织造布 - Google Patents

Abstract

本申请属于功能纤维技术领域，本申请提供一种复合纤维材料、制备方法以及针刺非织造布。其中，本申请第一方面提供了一种复合纤维材料，包括芯层和包覆芯层的皮层，其中，以皮层材料的质量为100％计，包括如下质量百分比的各组分：

Description

复合纤维材料、制备方法以及针刺非织造布

技术领域

本发明属于功能纤维材料领域，具体涉及一种复合纤维材料、制备方法以及针刺非织造布。

背景技术

针刺非织造布是干法非织造布中一种，是将短纤维经过开松、梳理、铺成纤维网，然后将纤维网通过刺针加固成布，刺针有钩刺将纤维网反复穿刺，钩带纤维加固，形成针刺无纺布。针刺无纺布的基本原理是：利用三角截面或其它截面棱边带倒钩的刺针对纤网进行反复穿刺；倒钩穿过纤网时，将纤网表面和局部里层纤维强迫刺入纤网内部；由于纤维之间的摩擦作用，原来蓬松的纤网被压缩，刺针退出纤网时，刺入的纤维束脱离倒钩而留在纤网中，这样许多纤维束纠缠住纤网使其不能再恢复原来的蓬松状态；经过许多次的针刺，相当多的纤维束被刺入纤网，使纤网中纤维互相缠结，从而形成具有一定强力和厚度的针刺法非织造材料。

聚酯短纤维表面光滑、纤维间抱合力较小，需对其进行卷曲加工。卷曲后纤维抱合力增强，既有利于纺织加工，又能改善织物手感。聚酯短纤维的卷曲加工一般通过机械卷曲来实现，即由上下一对加压卷曲辊将具有一定张力和温度的丝束连续地送进卷曲箱内，借助卷曲辊的主压和卷曲箱的背压作用，使短纤维获得均匀卷曲。经过卷曲处理后，纤维中心线不再成为直线，而是弯曲的形状；卷曲形状包括卷曲数和卷曲度两个质量项目，它们决定了纺织短纤维的可纺性能，同时直接关系到纱强力、直径、条干等；在非织造布生产中，卷曲质量影响成网均匀度、非织造布的弹性、手感等性能。

现有技术当中，使用再生聚酯短纤维制备针刺非织造布需要经过上油克服静电作用，同时油对金属表面有腐蚀作用，在后续成品中这部分残留油剂滞留在纤维表面，存在潜在霉变可能(油剂为表面活性剂为主，是细菌生长的营养环境)；聚酯纤维具有高的模量，在摩擦过程中由于纤维不易屈服导致纤维间，纤维与金属材料间的摩擦阻力大，容易产生尘屑，特别对于再生聚酯纤维由于制备纤维的原材料分子量分布宽，纤维机械性能差异大，更容易出现该趋势。

发明内容

针对现有技术本申请的目的在于提供一种复合纤维材料、制备方法以及再生利用方法、针刺非织造布的制备方法，旨在解决现有技术中聚酯短纤维制备针刺非织造布需要经过上油克服静电作用的问题。

为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：

本申请第一方面提供了一种复合纤维材料，包括芯层和包覆芯层的皮层，其中，以皮层材料的质量为100％计，包括如下质量百分比的各组分：

本申请以皮层材料和芯层材料经纺丝形成的复合材料，第一方面皮层材料中的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯和聚对苯二甲酸乙二酯-聚乙二醇共聚物可以消除一部分由于快速摩擦导致材料表面产生的静电，从而减少或者避免辅助抗静电油剂的使用，从而获得洁净的复合纤维，另外在皮层材料中增加聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)，改进聚乙烯(PE)与芯层材料相容性组分，且都为可热塑性加工组分，因此这类复合纤维在使用废弃后可以再次经过热塑性加工重复使用，具有明显的环保优势，第二方面针对使用再生聚酯短纤维制备针刺非织造布需要经过上油克服静电作用的问题，本申请实施例中皮层材料所选用具有低摩擦阻力的聚乙烯/抗静电剂共混体系，该皮层材料具有一定的润滑作用，可以防止在短纤维针刺过程中产生的静电，从而在使得纤维开松-梳理过程更容易进行，且不需要额外添加油剂，第三方面针对聚酯纤维的高模量导致在摩擦过程中纤维不易屈服，引起的摩擦阻力大且容易产生尘屑的问题，本申请中利用聚乙烯改性皮层实现低模量纤维表面获得，皮层材料通过适当的屈服从而减少摩擦，从而降低复合纤维与金属之间的摩擦力。

本申请第二方面提供了一种复合纤维的制备方法，包括如下步骤：

按照上述本申请聚酯复合纤维的皮层所含的组分称取各原料组分进行混合处理熔融处理，得到皮层材料熔体；

将芯层材料进行预结晶-结晶(第二干燥)处理、熔融处理，得到芯层材料熔体；

将皮层材料熔体和芯层材料熔体进行皮芯复合纺丝处理，得到聚酯复合纤维。

本申请实施例皮层材料的制备过程中，将聚乙烯和硬脂酸盐混合可提高其可加工性，聚乙烯接枝马来酸酐以提高纺丝步骤的可行性，具体地，聚乙烯接枝马来酸酐可增加聚乙烯和再生聚酯的相容性，对聚乙烯、硬脂酸盐、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸乙二酯-聚乙二醇共聚物进行混合处理、第一干燥处理、熔融处理，得到熔融状态的皮层材料熔体，且将再生聚酯进行预结晶处理、第二干燥(结晶)处理、熔融处理，得到熔融状态的芯层材料熔体，然后将皮层材料熔体和芯层材料熔体进行复合纺丝处理，得到聚酯复合纤维。

本申请第三方面提供了一种针刺非织造布，上述本申请聚酯复合纤维进行制备形成。

本申请提供的针刺非织造布由上述本申请实施例制备得到，本申请实施例提供的针刺非织造布具有良好的抗静电性能，具体的，没有添加油，不会腐蚀金属，因此会降低与金属之间的摩擦力，从而其提高抗静电的效果。

具体实施方式

为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b，或c中得至少一项(个)”，或，“a,b，和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施条例的实施过程构成任何限定。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施条例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施条例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中所述的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。

术语第一、“第二”仅用于描述目的，用来将目的如物质彼此区分开，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。例如，在不脱离本申请实施条例范围的情况下，第一XX也可以被称为第二XX，类似地，第二XX也可以被称为第一XX。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

本申请实施例第一方面提供了一种复合纤维材料，包括芯层和包覆芯层的皮层，其中，以皮层材料的质量为100％计，包括如下质量百分比的各组分：

本申请实施例皮层材料中的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯和聚对苯二甲酸乙二酯-聚乙二醇共聚物可以消除一部分由于快速摩擦导致材料表面产生的静电，从而减少或者避免辅助抗静电油剂的使用，从而获得洁净的复合纤维，另外在皮层材料中增加聚乙烯接枝马来酸酐(PE-g-MAH)，改进聚乙烯(PE)与芯层材料相容性组分，且都为可热塑性加工组分，因此这类复合纤维在使用废弃后可以再次经过热塑性加工重复使用，具有明显的环保优势。

本申请实施例针对使用再生聚酯短纤维制备针刺非织造布需要经过上油克服静电作用的问题，本申请实施例中皮层材料所选用具有低摩擦阻力的聚乙烯/抗静电剂共混体系，该皮层材料具有一定的润滑作用，可以防止在短纤维针刺过程中产生的静电，从而在使得纤维开松-梳理过程更容易进行，且不需要额外添加油剂。

本申请实施例针对聚酯纤维的高模量导致在摩擦过程中纤维不易屈服，引起的摩擦阻力大且容易产生尘屑的问题，本申请实施例中利用聚乙烯改性皮层实现低模量纤维表面获得，皮层材料通过适当的屈服从而减少摩擦，从而降低复合纤维与金属之间的摩擦力。

在一些实施例中，皮层所含的硬脂酸盐包括硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钡中的至少一种，聚烯烃中的酸中和剂，对聚乙烯的颜色的稳定及防腐蚀有直接的贡献，提高聚乙烯挤出型和压制成型时的可加工性。在一些实施例中，皮层与芯层的重量比为5～20:95～80，本申请实施例通过调整皮层与芯层的质量比，可获得适合的粗细的复合纤维，且可调整复合纤维的整体性能。

在一些实施例中，芯层的材料包括再生聚酯，再生聚酯是一种热塑性树脂，本申请实施例提供的再生聚酯可作为复合纤维的皮芯结构，且与聚乙烯材料具有较好的配合度，聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯和聚对苯二甲酸乙二酯-聚乙二醇共聚物的加入能进一步增加聚乙烯和再生聚酯的相互性，另外，硬脂酸盐能够增加聚乙烯和再生聚酯的加工，便于纺丝的加工。

在一些实施例中，再生聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚2，5－呋喃二甲酸乙二醇酯中的至少一种，本申请实施例提供的再生聚酯的分子链段具有很好的刚性，可作为复合纤维的皮芯结构，且是一种可再生的树脂，有利于回收利用，且与聚乙烯材料具有较好的相容性，聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯和聚对苯二甲酸乙二酯-聚乙二醇共聚物的加入能进一步增加聚乙烯和再生聚酯的相互性，另外，硬脂酸盐能够增加聚乙烯和再生聚酯的加工，便于纺丝的加工。

本申请实施例第二方面提供了一种复合纤维的制备方法，包括如下步骤：

步骤S10：将按照上述质量百分比称取各组分进行混合处理和第一熔融处理，得到皮层材料熔体；

步骤S20：将再生聚酯进行预结晶处理和第二熔融处理，得到芯层材料熔体；

步骤S30：将皮层材料熔体和芯层材料熔体进行复合纺丝处理，得到聚酯复合纤维。

本申请实施例皮层材料的制备过程中，将聚乙烯和硬脂酸盐混合可提高其可加工性，聚乙烯接枝马来酸酐可以提高纺丝步骤的可行性，具体地，聚乙烯接枝马来酸酐可增加聚乙烯和再生聚酯的相容性，对聚乙烯、硬脂酸盐、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸乙二酯-聚乙二醇共聚物进行混合处理、第一干燥处理、熔融处理，得到熔融状态的皮层材料，且将再生聚酯(芯层材料)进行预结晶处理、第二干燥(结晶)处理、熔融处理，得到熔融状态的芯层材料，然后将该熔融皮层材料和熔融芯层材料混合后进行复合纺丝处理，得到复合纤维。

在一些实施例中，上述步骤S10中，还包括对废料进行再生处理制备再生聚酯的步骤，具体地，对废料进行分拣、清洗、干燥、除杂和破碎处理，为废料的利用提供了一条合理利用的途径，其中废料包括废弃聚酯瓶。

在一些实施例中，还包括对皮层所含的组分称取各原料组分进行第一干燥处理(对皮层材料)，通过干燥处理可除去不必要的杂质，以确保杂质不会影响后续加工工程中。进一步的，第一干燥处理温度为80～120℃，时间为2～10h。

在一些实施例中，第一熔融处理(对皮层材料)的温度为160～230℃，可使皮层所含的组分完全熔融。

在一些实施例中，还包括对皮层材料熔体进行计量分配处理，可控制皮层材料熔体的用量，进而调整复合纤维的粗细度，调整复合纤维的整体性能。

在一些实施例中，聚乙烯包括高密度聚乙烯或低密度聚乙烯中的一种，进一步的高密度聚乙烯的熔融指数为10～80g/10min，低密度聚乙烯的熔融指数为1～10g/10min，便于进行熔融和挤出处理。

在一些实施例中，上述步骤S20中，预结晶处理(对再生聚酯)温度为140～180℃，使用时间为1～5h，可提高芯层材料熔融前的结晶度，从而保证材料顺利进入螺杆。

在一些实施例中，还包括对芯层材料进行第二干燥(结晶)处理(对芯层材料再生聚酯)，第二干燥处理温度为150～180℃，时间为2～8h，进行第二干燥处理可进一步除去水分和提高材料的结晶度，以确保水分等不会影响后续加工过程。

在一些实施例中，第二熔融处理(对芯层材料再生聚酯)的温度为260～280℃，可使芯层材料完全熔融。

在一些实施例中，再生聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚2，5－呋喃二甲酸乙二醇酯中的至少一种，且再生聚酯的特性黏数为0.60～0.75l/g，本申请实施例提供的再生聚酯便于加工。

在一些实施例中，还包括针对皮层材料熔体而对芯层材料熔体进行计量分配处理的步骤，具体是按照所上文本申请实施例复合纤维所含的芯层和皮层的重量比进行计量分配处理，可控制皮层材料的用量，进而调整复合纤维的粗细度，调整复合纤维的整体性能。

在一些实施例中，上述步骤S30中，复合纺丝处理的喷丝温度为245～275℃，可维持皮层材料和芯层材料的熔融状态，进而提高皮层材料和芯层材料的相容性。

在一些实施例中，对芯层材料熔体和皮层材料熔体进行混合处理，得到具有皮芯复合结构的熔体细流，对具有皮芯复合结构的熔体细流经喷丝头挤出、缓冷、侧密闭式环形吹风、第一牵伸组辊、第二牵伸组辊处理，得到初生纤维。进一步的，缓冷处理的温度为245～275℃，侧密闭式环形吹风处理的风速为0.1～0.5m/s，风湿为50～70％，风温为15～25℃，第一牵伸组辊的温度为70～90℃，速度为2000～2500m/min，第二牵伸组辊的温度为100～110℃，速度为2500～3000m/min。

在一些实施例中，对初生纤维进行后纺处理的步骤，且所述后纺处理的总牵伸倍数为1.1～2.0倍。进一步的，后纺处理的步骤具体包括如下步骤：对初生纤维进行集束、后道牵伸、切断、热定型处理，得到二维卷曲短纤维，其中，所述后道牵伸处理的总倍数为1.1～1.2倍，牵伸温度110～120℃，热定型处理的温度为90～100℃，后道牵伸处理的总倍数为1.1～1.2倍，牵伸温度110～120℃，热定型处理的温度为90～200℃，通过该工艺流程得到的皮芯复合短纤维截面相互之间的热熔黏结效果好，纤维的皮芯结构明显，皮层分布较均匀且无破损，熔融黏结效果较好。

需要说明的，本申请实施例通过干燥塔进行干燥，通过计量泵进行计量分配，通过复合纺丝组件进行纺丝处理，通过双螺杆挤出机进行皮层材料熔融处理，通过单螺杆挤出机进行芯层材料熔融处理，因此，本制备方法具体包括如下步骤：

步骤S101：将皮层材料聚乙烯和抗静电剂均匀混合，得到聚乙烯/抗静电剂共混体系的皮层材料；

步骤S102：将皮层材料通过第一干燥塔进行干燥，皮层材料干燥完成后进入双螺杆挤压机，且通过第一计量泵进行熔体分配，其中，第一干燥塔的干燥温度为80～120℃，干燥时间为2～10h，双螺杆挤出机为160～230℃，喷丝板的温度为245～275℃；

步骤S201：将废料进行分拣、清洗、干燥、除杂和破碎处理，得到芯层材料再生聚酯；

步骤S202：将芯层材料再生聚酯通过结晶床进行预结晶，然后通过第二干燥(结晶)塔进行干燥和结晶，芯层材料干燥完成后进入单螺杆挤出机，且通过第二计量泵进行熔体分配，其中，结晶床温度为140～180℃，预结晶时间为1～5h，第二干燥(结晶)塔干燥温度为150～180℃，干燥时间为2～8h，单螺杆挤出机的温度为260～280℃；

步骤S301：将皮层材料熔体和的芯层材料熔体通过复合纺丝组件进行纺丝得到具有皮芯复合结构的熔体细流，喷丝板的温度为250～280℃；

步骤S302：对具有皮芯复合结构的熔体细流经喷丝头挤出、缓冷、侧密闭式环形吹风、第一牵伸组辊、第二牵伸组辊处理，得到初生纤维，其中，缓冷器的温度为245～275℃，侧密闭式环形吹风的风速为0.1～0.5m/s，风湿为50～70％，风温为15～25℃，第一牵伸组辊的温度为70～90℃，速度为2000～2500m/min，第二牵伸组辊的温度为100～110℃，速度为2500～3000m/min；

步骤S303：初生纤维经过集束、后道牵伸、切断、热定型处理，获得二维卷曲聚酯短纤维，其中，后道牵伸处理的总倍数为1.1～1.2倍，牵伸温度110～120℃，热定型处理的温度为90～100℃。

本申请实施例所涉及纤维可用作基于梳理、针刺加工的非织造布材料及短纤维填充材料，且相关产品使用后可全热塑性回收，具有明显的环保优势。

本申请实施例皮层材料的制备过程中，对聚乙烯、硬脂酸盐、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸乙二酯-聚乙二醇共聚物进行混合处理进行完全混合均匀，有利于提高皮层材料的整体性能，通过第一干燥塔进行干燥可除去不必要的水，以确保杂质不会影响后续加工工程中，通过双螺杆挤压机，可使聚乙烯完全处于熔融状态，且包裹硬脂酸盐、聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯、聚对苯二甲酸乙二酯-聚乙二醇共聚物，混合均匀，便于加工，通过第一计量泵进行熔体分配，可控制皮层材料的用量，进而调整复合纤维的粗细度。

在本申请实施例中将再生聚酯通过结晶床进行预结晶，可提高再生聚酯的结晶度，通过第二干燥塔的加工，可除去一些不必要的水，提高材料结晶度，防止黏结，以确保不会影响后续加工工程中，通过双螺杆挤压机，可使再生聚酯完全熔融，便于加工，通过第二计量泵进行熔体分配，可控制芯层材料的用量，进而调整复合纤维的粗细度。

在本申请实施例中熔融状态下的皮层材料和芯层材料将复合纤维依次经过缓冷器、侧密闭式环形吹风、第一牵伸组辊、第二牵伸组辊处理，得到针刺非织造布专用二维再生聚酯复合纤维。

本申请实施例第三方面提供了一种针刺非织造布，上述本申请复合纤维进行制备形成。

本申请实施例提供的针刺非织造布由上述本申请实施例制备得到，本申请实施例提供的针刺非织造布具有良好的抗静电性能，具体地，没有添加油，不会腐蚀金属，因此会降低与金属之间的摩擦力，从而提高其抗静电的效果。进一步的，本申请实施例提供的针刺非织造布的制备材料包括再生聚酯，可对再生聚酯进行回收再利用。另外，上述本申请实施例再生聚酯复合纤维进行开松、梳理、交叉铺网、预刺、主刺处理，提供再生聚酯复合纤维，经过聚酯复合纤维进行开松、梳理、交叉铺网、预刺、主刺处理可形成一种针刺非织造布。

为使本申请上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本申请实施例复合纤维材料、制备方法以及针刺非织造布的进步性能显著的体现，以下通过多个实施例来举例说明上述技术方案。

实施例1

(1)将皮层材料高密度聚乙烯(熔融指数80g/10min)和抗静电剂(以聚乙烯质量为88％，则抗静电剂包括0.5％硬脂酸镁、0.5％PE-g-MAH、1％PETG和10％PET-PEG)均匀混合，得到聚乙烯/抗静电剂共混体系的皮层材料，然后将所述皮层材料通过第一干燥塔进行干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为10h，皮层材料干燥完成后进入双螺杆挤压机，通过第一计量泵进行熔体分配，双螺杆挤出机的温度控制在200～205℃范围内。

(2)对废弃聚酯瓶进行分拣、清洗、干燥、除杂和破碎处理，得到芯层材料再生聚酯，将芯层材料再生聚酯(特性黏数为0.75l/g)通过结晶床进行预结晶，温度为150℃，使用时间为5h，然后通过第二干燥塔进行干燥，干燥温度为150℃，干燥时间为6h，芯层材料干燥完成后进入单螺杆挤压机，通过第二计量泵进行熔体分配，单螺杆挤出机的温度控制范围为270～275℃。

(3)将步骤(1)的皮层材料和步骤(2)的芯层材料通过复合纺丝组件进行纺丝喷丝板的温度为245～275℃，并得到复合纤维，复合纤维先后经过缓冷器(温度为245℃)、侧密闭式环形吹风(风速为0.1m/s，风湿为70％，风温20℃)、第一牵伸组辊(温度为80℃，速度为2400m/min)、第二牵伸组辊(温度为110℃，速度为3000m/min)，后道牵伸总倍数为1.1倍，牵伸温度110℃，热定型温度为100℃，得到一种针刺非织造布专用二维卷曲聚酯短纤维。

本实施例所得的聚酯短纤维皮层材料与芯层材料的重量比为5:95，断裂强度为3.5cN/dtex，断裂伸长率为40％(参照GB/T 14344-2008《化学纤维-长丝拉伸性能试验方法》进行断裂强度和断裂伸长率测试)。

实施例2

(1)将皮层材料低密度聚乙烯(熔融指数10g/10min)和抗静电剂(聚乙烯质量为92％，则抗静电剂包括2％硬脂酸钡、5％PE-g-MAH和1％PET-PEG)均匀混合，得到聚乙烯/抗静电剂共混体系的皮层材料，然后将皮层材料通过第一干燥塔进行第一干燥处理，干燥温度为90℃，干燥时间为6h，皮层材料干燥完成后进入双螺杆挤压机，通过第一计量泵进行熔体分配；双螺杆挤压机的温度控制在205～210℃范围内。

(2)对废弃聚酯瓶片进行分拣、清洗、干燥、除杂和破碎处理，得到芯层材料再生聚酯，将芯层材料再生聚酯(特性黏数为0.6l/g)通过结晶床进行预结晶，温度为145℃，使用时间为5h，然后通过第二干燥塔进行第二干燥处理，干燥温度为150℃，干燥时间为6h，芯层材料干燥完成后进入单螺杆挤压机，通过第二计量泵进行熔体分配；单螺杆挤出机的温度控制在270～275℃范围内。

(3)将步骤(1)的皮层材料和步骤(2)的芯层材料通过复合纺丝组件进行纺丝，喷丝板的温度为245～275℃，得到复合纤维，复合纤维先后经过缓冷器(温度为275℃)、侧密闭式环形吹风(风速为0.5m/s，风湿为50％、风温25℃)、第一牵伸组辊(温度为90℃，速度为2000m/min)、第二牵伸组辊(温度为110℃，速度为2500m/min)，后道牵伸总倍数为1.2倍，牵伸温度120℃，热定型温度为100℃，得到一种针刺非织造布专用二维卷曲聚酯短纤维。

本实施例所得的聚酯短纤维皮层材料与芯层材料的重量比为20:80，断裂强度为2.5cN/dtex，断裂伸长率为31％(参照GB/T 14344-2008《化学纤维-长丝拉伸性能试验方法》进行断裂强度和断裂伸长率测试)。

实施例3

(1)将皮层材料聚乙烯(熔融指数40g/10min)和抗静电剂(以聚乙烯质量为89.5％，则抗静电剂包括1％硬脂酸锌、3.5％PE-g-MAH和6％PETG均匀混合，得到聚乙烯/抗静电剂共混体系的皮层材料，然后将皮层材料通过第一干燥塔进行第一干燥处理，干燥温度为110℃，干燥时间为6h，皮层材料干燥完成后进入双螺杆挤压机，通过第一计量泵进行熔体分配，双螺杆挤压机的温度控制在200～210℃；

(2)对废弃聚酯瓶片进行分拣、清洗、干燥、除杂和破碎处理，得到芯层材料再生聚酯，将芯层材料再生聚酯(特性黏数为0.7l/g)通过结晶床进行预结晶，温度为140℃，使用时间为2h，然后通过第二干燥塔进行第二干燥处理，干燥温度为160℃，干燥时间为3h，芯层材料干燥完成后进入单螺杆挤出机，通过第二计量泵进行熔体分配，单螺杆挤出机的温度控制范围为270～280℃；

(3)将步骤(1)的皮层材料和步骤(2)的芯层材料通过复合纺丝组件进行纺丝，喷丝板的温度为245～275℃，得到复合纤维，复合纤维先后经过缓冷器(温度为275℃)、侧密闭式环形吹风(风速为0.5m/s，风湿为50％、风温25℃)、第一牵伸组辊(温度为90℃，速度为1500m/min)、第二牵伸组辊(温度为110℃，速度为2000m/min)，后道牵伸总倍数为1.1倍，牵伸温度120℃，热定型温度为100℃，得到一种针刺非织造布专用二维卷曲聚酯短纤维。

本实施例所得的聚酯短纤维皮层材料与芯层材料的重量比为10:90，断裂强度为3.2cN/dtex，断裂伸长率为35％(参照GB/T 14344-2008《化学纤维-长丝拉伸性能试验方法》进行断裂强度和断裂伸长率测试)。

实施例1至实施例3都满足具有良好的断裂强度和伸长率，其中，实施例1断裂强度为3.5cN/dtex，断裂伸长率为40％，实施例2断裂强度为2.5cN/dtex，断裂伸长率为31％，实施例3断裂强度为3.2cN/dtex，断裂伸长率为35％，因此，就断裂强度和伸长率而言，实施例1是本申请的最佳实验方案。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合纤维材料，其特征在于，包括芯层和包覆芯层的皮层，其中，以所述皮层材料的质量为100％计，包括如下质量百分比的各组分：

2.如权利要求1所述复合纤维材料，其特征在于，所述皮层与芯层的重量比为5～20:95～80；

或/和，所述芯层的材料包括再生聚酯；

或/和，所述聚乙烯包括低密度聚乙烯或高密度聚乙烯中的至少一种。

3.如权利要求2所述复合纤维材料，其特征在于，所述再生聚酯的特性黏数为0.60～0.75l/g；

或/和，所述再生聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚2，5－呋喃二甲酸乙二醇酯中的一种,

或/和，所述高密度聚乙烯的熔融指数为10～80g/10min，所述低密度聚乙烯的熔融指数为1～10g/10min。

4.如权利要求1-3任一项所述复合纤维材料，其特征在于，所述硬脂酸盐选自硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钡中的至少一种。

5.如权利要求1-3任一项所述复合纤维材料，其特征在于，所述复合纤维材料的断裂强度为2.5～3.5cN/dtex，断裂伸长率大于30％。

6.一种复合纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

按照权利要求1-5任一项所述复合纤维的所述皮层所含的组分称取各原料组分进行混合处理和第一熔融处理，得到皮层材料熔体；

将芯层材料进行预结晶-结晶处理和第二熔融处理，得到芯层材料熔体；

将所述皮层材料熔体和芯层材料熔体进行复合纺丝处理，得到复合纤维。

7.如权利要求6所述复合纤维的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤：

对废料进行再生处理制备再生聚酯的步骤；

对所述皮层材料熔体和所述芯层材料熔体按照所述复合纤维所含的芯层和皮层的重量比进行计量分配处理；

对所述皮层所含的组分称取各原料组分进行第一干燥处理的步骤；

对所述芯层材料进行第二干燥处理的步骤；

对所述芯层材料熔体和皮层材料熔体进行混合处理，得到具有皮芯复合结构的熔体细流，对所述具有皮芯复合结构的熔体细流经喷丝头挤出、缓冷、侧密闭式环形吹风、第一牵伸组辊、第二牵伸组辊处理，得到初生纤维；

对所述初生纤维进行后纺处理的步骤，且所述后纺处理的总牵伸倍数为1.1～2.0倍。

8.如权利要求7所述复合纤维的制备方法，其特征在于，所述后纺处理的步骤具体包括如下步骤：

对所述初生纤维进行集束、后道牵伸、切断、热定型处理，得到二维卷曲短纤维，其中，所述后道牵伸处理的总倍数为1.1～1.2倍，牵伸温度110～120℃，所述热定型处理的温度为90～100℃。

9.如权利要求7所述复合纤维的制备方法，其特征在于，所述再生聚酯的尺寸为不规则形状，最长边不大于2cm；

所述再生聚酯的预结晶处理的温度为140～180℃，时间为1～5h；

所述第一干燥处理温度为80～120℃，时间为2～10h；

所述第一熔融处理的温度为160～230℃；

所述第二干燥处理的温度为150～180℃，时间为2～8h；

所述第二熔融处理的温度为260～280℃；

所述复合纺丝处理的喷丝温度为245～275℃；

所述缓冷处理的温度为245～275℃；

所述侧密闭式环形吹风处理的风速为0.1～0.5m/s，风湿为50～70％，风温为15～25℃；

所述第一牵伸组辊的温度为70～90℃，速度为2000～2500m/min；

所述第二牵伸组辊的温度为100～110℃，速度为2500～3000m/min。

10.一种针刺非织造布，其特征在于，由包括权利要求1-5任一项所述复合纤维进行制备形成。