CN114318663A - 一种纳米纤维防水透气布的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米纤维防水透气布的加工工艺，包括步骤1搅拌、步骤2熔融造粒、步骤3熔融共混、步骤4纺丝拉伸、步骤5去除基体相、步骤6开松梳理以及步骤7预湿和水刺，本发明加工制得的无纺布在保证强度以及韧性要求的基础上，具有较高的防水性能和透气性能同时能保持人体干爽，温暖，舒适，多孔结构可以使汗水有效排走，令体温保持平衡，而纳米级的孔径可以防止水分渗透。
Description
技术领域
本发明是一种纳米纤维防水透气布的加工工艺，属于纺织技术领域。
背景技术
无纺布又称非织造布，与传统的织造布相比具有工艺流程短、生产速率快，产量高、成本低、用途广等优势。随着技术的不断发展，无纺布的种类以及用途也越来越多样化。如多采用聚丙烯(pp材质)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。因具有布的外观和某些性能而称其为布。现有无纺布在使用过程中，大都存在结构强度低，称重量小等缺点，作为承重袋使用受到很大的限制。而且无纺布本身不阻水，易吸湿或不防水，对其内盛放的物品起不到阻水防护的作用。现有部分无纺布袋，通过在外表面涂覆防水胶来实现防水的功能，但同时也牺牲了无纺布本身所具有的透气性特点。
发明内容
为了解决上述问题，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种纳米纤维防水透气布的加工工艺，包括：步骤1搅拌：将聚偏氟乙烯和水溶性聚氧化乙烯加入到搅拌机内，加入金属氧化物，混合搅拌均匀后，逐一加入聚丙烯酸仲丁酯、纳米二氧化硅、水性聚氨酯乳液、增强剂和增韧剂，混合搅拌，边搅拌，边升温，控制温度在80℃-100℃；
步骤2熔融造粒：将步骤1中混合后的原料经双螺杆造粒机熔融挤出并造粒，得到聚偏氟乙烯/水溶性聚氧化乙烯混合粒料；
步骤3熔融共混：将步骤2中的混合粒料送到单螺杆挤出机中，进行输送和混合，同时加热升温至150-180℃，使得物料之间充分混合、熔融并形成熔体；
步骤4纺丝拉伸：熔体进入纺丝箱体，设置纺丝箱体的温度，纺丝箱体对熔体进行分配，随后熔体经喷丝板挤出成丝，通过改变牵引装置的拉伸速率调节挤出物牵伸比，经冷却形成聚偏氟乙烯/水溶性聚氧化乙烯丝；
步骤5去除基体相：将步骤4中的聚偏氟乙烯/水溶性聚氧化乙烯丝溶解于水中，去除水溶性聚氧化乙烯基体相，得到聚偏氟乙烯纳米纤维；
步骤6开松梳理：对步骤5中的聚偏氟乙烯纳米纤维采用粗开松和精开松设备进行开松，并采用梳理机进行梳理，其中梳理机的锡林比涤黏无纺工艺降速3-15％，至1100-1150m/min，相应地各道夫辊同比涤黏无纺工艺进行降速5-10％，至50-60m/min；
步骤7：预湿和水刺：采用4.0-5bar预刺水压，35-65bar滚筒式第一水刺区喷头水压和90-110bar平网式第二水刺区喷头水压对步骤6形成的纤网进行水刺。
进一步地，所述步骤1中的金属氧化物包括0.01-0.05g的氧化钙、0.01-0.05g的氧化铁和0.01-0.05g的氧化锌。
进一步地，所述步骤1中，聚偏氟乙烯与水溶性聚氧化乙烯质量比为(1-50)：(50-99)。
进一步地，所述步骤2中，双螺杆造粒机从加料口到口模温度范围为130-230℃，螺杆转速为60-300r/min。
进一步地，所述步骤3中，单螺杆挤出机从加料口到口模温度范围为150℃-260℃，螺杆转速为80-350r/min。
进一步地，所述步骤3中的挤出物牵引比为1-25。
进一步地，所述步骤1中，聚丙烯酸仲丁酯、纳米二氧化硅、水性聚氨酯乳液、增强剂和增韧剂的含量为：1-2g的聚丙烯酸仲丁酯、1-2g的纳米二氧化硅、1-2g的水性聚氨酯乳液、0.1-0.2g的增强剂和0.1-0.2g的增韧剂。
进一步地，所述步骤4中，纺丝箱的温度为160-200℃。
有益效果
本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：
本发明加工制得的无纺布在保证强度以及韧性要求的基础上，具有较高的防水性能和透气性能同时能保持人体干爽，温暖，舒适，多孔结构可以使汗水有效排走，令体温保持平衡，而纳米级的孔径可以防止水分渗透。
附图说明
图1为根据本发明实施例的加工工艺流程图。
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。
参照图1，本发明提供一种纳米纤维防水透气布的加工工艺，包括步骤1搅拌：将聚偏氟乙烯和水溶性聚氧化乙烯加入到搅拌机内，加入金属氧化物，混合搅拌均匀后，逐一加入聚丙烯酸仲丁酯、纳米二氧化硅、水性聚氨酯乳液、增强剂和增韧剂，混合搅拌，边搅拌，边升温，控制温度在80℃-100℃，该金属氧化物在加入后需让其与聚偏氟乙烯和水溶性聚氧化乙烯充分混匀一段时间，其目的在于使金属氧化物充分附着于主体物质聚偏氟乙烯上，为后续形成的纳米纤维起到耐磨作用；
步骤2熔融造粒：将步骤1中混合后的原料经双螺杆造粒机熔融挤出并造粒，得到聚偏氟乙烯/水溶性聚氧化乙烯混合粒料；
步骤3熔融共混：将步骤2中的混合粒料送到单螺杆挤出机中，进行输送和混合，同时加热使温度均匀升温至150-180℃，使得物料之间充分混合、熔融并形成熔体，加热过程中，温度需持续均匀变化至目标温度，否则温度变化过快或过慢都将破坏熔体的热稳体系，造成部分物质混合不均匀；
步骤4纺丝拉伸：熔体进入纺丝箱体，设置纺丝箱体的温度，纺丝箱体对熔体进行分配，随后熔体经喷丝板挤出成丝，通过改变牵引装置的拉伸速率调节挤出物牵伸比，经冷却形成聚偏氟乙烯/水溶性聚氧化乙烯丝；
步骤5去除基体相：将步骤4中的聚偏氟乙烯/水溶性聚氧化乙烯丝溶解于水中，去除水溶性聚氧化乙烯基体相，得到聚偏氟乙烯纳米纤维；
步骤6开松梳理：对步骤5中的聚偏氟乙烯纳米纤维采用粗开松和精开松设备进行开松，并采用梳理机进行梳理，其中梳理机的锡林比涤黏无纺工艺降速3-15％，至1100-1150m/min，相应地各道夫辊同比涤黏无纺工艺进行降速5-10％，至50-60m/min，一般地，涤黏无纺工艺中锡林的速度为1170m/min左右，相应地各道夫辊速度为65m/min；
步骤7：预湿和水刺：采用4.0-5bar预刺水压，35-65bar滚筒式第一水刺区喷头水压和90-110bar平网式第二水刺区喷头水压对步骤6形成的纤网进行水刺。
具体地，通过该工艺形成的无纺布的平方克重为50-60，其纵向断裂强力≥50N，横向断裂强力≥10N，且形成的聚偏氟乙烯纳米纤维为超短纤，其细度为8-10nm。
具体地，所述步骤1中的金属氧化物包括0.01-0.05g的氧化钙、0.01-0.05g的氧化铁和0.01-0.05g的氧化锌。
具体地，所述步骤1中，聚偏氟乙烯与水溶性聚氧化乙烯质量比为(1-50)：(50-99)。
具体地，所述步骤2中，双螺杆造粒机从加料口到口模温度范围为130-230℃，螺杆转速为60-300r/min。
具体地，所述步骤3中，单螺杆挤出机从加料口到口模温度范围为150℃-260℃，螺杆转速为80-350r/min。
具体地，所述步骤3中的挤出物牵引比为1-25。
具体地，所述步骤1中，聚丙烯酸仲丁酯、纳米二氧化硅、水性聚氨酯乳液、增强剂和增韧剂的含量为：1-2g的聚丙烯酸仲丁酯、1-2g的纳米二氧化硅、1-2g的水性聚氨酯乳液、0.1-0.2g的增强剂和0.1-0.2g的增韧剂。
具体地，所述步骤4中，纺丝箱的温度需控制在160-200℃，由于熔体具有韧性和抗拉强度，为使熔体经纺丝板容易挤出成丝，且成丝后其韧性及抗拉强度有所增加，重点在于控制纺丝过程中的温度，使其波动不宜过大。
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。
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 (8)
1.一种纳米纤维防水透气布的加工工艺，其特征在于：包括:
步骤1搅拌：将聚偏氟乙烯和水溶性聚氧化乙烯加入到搅拌机内，加入金属氧化物，混合搅拌均匀后，逐一加入聚丙烯酸仲丁酯、纳米二氧化硅、水性聚氨酯乳液、增强剂和增韧剂，混合搅拌，边搅拌，边升温，控制温度在80℃-100℃；
步骤2熔融造粒：将步骤1中混合后的原料经双螺杆造粒机熔融挤出并造粒，得到聚偏氟乙烯/水溶性聚氧化乙烯混合粒料；
步骤3熔融共混：将步骤2中的混合粒料送到单螺杆挤出机中，进行输送和混合，同时加热升温至150-180℃，使得物料之间充分混合、熔融并形成熔体；
步骤4纺丝拉伸：熔体进入纺丝箱体，设置纺丝箱体的温度，纺丝箱体对熔体进行分配，随后熔体经喷丝板挤出成丝，通过改变牵引装置的拉伸速率调节挤出物牵伸比，经冷却形成聚偏氟乙烯/水溶性聚氧化乙烯丝；
步骤5去除基体相：将步骤4中的聚偏氟乙烯/水溶性聚氧化乙烯丝溶解于水中，去除水溶性聚氧化乙烯基体相，得到聚偏氟乙烯纳米纤维；
步骤6开松梳理：对步骤5中的聚偏氟乙烯纳米纤维采用粗开松和精开松设备进行开松，并采用梳理机进行梳理，其中梳理机的锡林比涤黏无纺工艺降速3-15％，至1100-1150m/min，相应地各道夫辊同比涤黏无纺工艺进行降速5-10％，至50-60m/min；
步骤7：预湿和水刺：采用4.0-5bar预刺水压，35-65bar滚筒式第一水刺区喷头水压和90-110bar平网式第二水刺区喷头水压对步骤6形成的纤网进行水刺。
2.根据权利要求1所述的一种纳米纤维防水透气布的加工工艺，其特征在于：所述步骤1中的金属氧化物包括0.01-0.05g的氧化钙、0.01-0.05g的氧化铁和0.01-0.05g的氧化锌。
3.根据权利要求1所述的一种纳米纤维防水透气布的加工工艺，其特征在于：所述步骤1中，聚偏氟乙烯与水溶性聚氧化乙烯质量比为(1-50)：(50-99)。
4.根据权利要求1所述的一种纳米纤维防水透气布的加工工艺，其特征在于：所述步骤2中，双螺杆造粒机从加料口到口模温度范围为130-230℃，螺杆转速为60-300r/min。
5.根据权利要求1所述的一种纳米纤维防水透气布的加工工艺，其特征在于：所述步骤3中，单螺杆挤出机从加料口到口模温度范围为150℃-260℃，螺杆转速为80-350r/min。
6.根据权利要求1所述的一种纳米纤维防水透气布的加工工艺，其特征在于：所述步骤3中的挤出物牵引比为1-25。
7.根据权利要求1所述的一种纳米纤维防水透气布的加工工艺，其特征在于：所述步骤1中，聚丙烯酸仲丁酯、纳米二氧化硅、水性聚氨酯乳液、增强剂和增韧剂的含量为：1-2g的聚丙烯酸仲丁酯、1-2g的纳米二氧化硅、1-2g的水性聚氨酯乳液、0.1-0.2g的增强剂和0.1-0.2g的增韧剂。
8.根据权利要求1所述的一种纳米纤维防水透气布的加工工艺，其特征在于：所述步骤4中，纺丝箱的温度为160-200℃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220412 |
|
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