CN116163071B - 适用于高速分切的无纺布材料制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于无纺布技术领域,具体涉及适用于高速分切的无纺布材料制备方法。所述无纺布材料制备方法包括以下步骤:(1)熔融加热:在聚丙烯中加入甘油单硬脂酸脂和碳酸钙粉进行混合,熔融加热,得到熔体;(2)过滤分配;(3)纺丝冷却:将过滤后的熔体在240‑250℃温度下经喷丝板挤出纺丝,同时对出丝进行冷却吹风,得到纤丝;(4)牵伸铺网:将冷却后的纤丝进行3倍牵伸,铺网,得到纤网;(5)热轧加固。本发明制备的无纺布材料,提高了布面在高速分切时的稳定帖服性能,且分切精度较高,可以分切更小的幅宽。

Description

适用于高速分切的无纺布材料制备方法
技术领域
本发明属于无纺布技术领域,具体涉及适用于高速分切的无纺布材料制备方法。
背景技术
聚丙烯无纺布是聚丙烯原料熔融后经挤压纺丝、拉伸、铺网、粘合成形制成。它具有流程短、成本低、生产率高、产品性能优良、用途广泛等特点。聚丙烯无纺布广泛应用于一次性医疗卫生用品、一次防污服、农业用布、家具用布、制鞋业的衬里等领域。
目前,聚丙烯无纺布的生产已经非常成熟,但是在实际生产过程中,无纺布在高速分切时,由于聚丙烯的特性,摩擦产生静电,导致布面不稳定,无法做到精确分切;而在在添加抗静电助剂处理后,布面又比较滑,在与辊的摩擦中,也存在不稳定现象。
例如专利CN106192213A中公开了一种柔性无纺布,包括如下重量份的原料:聚丙烯30-35份、再生聚丙烯20-25份﹑碳酸钙填充母粒30-35份、弹性体10-15份、柔性填充母粒0.2-0.25份和润滑剂1-3份。该无纺布具有良好的柔软性,还具有抗菌、抗腐蚀和防霉等优点,但是不适用于高速分切。
专利CN102585368A中公开了一种高速纺丝无纺布母料,该母料包含以下成分:无机粉体、非离子型表面处理剂、丙烯类低聚物以及其它助剂;其中其它助剂包括PE蜡、PP蜡、超分散剂、自由基可逆稳定剂、改性共聚单体以及高熔体强度PP。该母料在高速牵伸过程中与聚丙烯树脂分散良好,无不塑化现象,在高速牵伸过程中的熔体强度高,不产生断丝现象,适用于高速纺丝。但是该母料只是解决了高速纺丝中存在的问题,并未解决布面在高速分切过程中存在的不稳定现象。
发明内容
为了解决无纺布布面在高速分切时,布面存在的稳定性问题,本发明提供一种适用于高速分切的无纺布材料制备方法,提高了布面在高速分切时的稳定帖服性能,且分切精度较高,可以分切更小的幅宽。
本发明所述的适用于高速分切的无纺布材料制备方法,包括以下步骤:
(1)熔融加热:在聚丙烯中加入甘油单硬脂酸脂和碳酸钙粉进行混合,然后通过螺杆输送,熔融加热,得到熔体;
(2)过滤分配:将熔体经滤网进行过滤,然后计量分配;
(3)纺丝冷却:将过滤后的熔体在240-250℃温度下经喷丝板挤出纺丝,同时对出丝进行冷却吹风,得到纤丝;
(4)牵伸铺网:将冷却后的纤丝进行3倍牵伸,铺网,得到纤网;
(5)热轧加固:将纤网在温度140-155℃、压力4-5kPa条件下进行热轧加固,得到适用于高速分切的无纺布材料。
本发明中,所述聚丙烯在230℃、2.16kg负荷下的熔融指数为35-50g/10min。本发明中,所述甘油单硬脂酸脂的加入量为聚丙烯质量的0.5-2%。甘油单硬脂酸脂作为非离子型表面活性剂,能够让无纺布表面吸水形成一层水膜,提供导电效果,从而可以避免无纺布材料在分切过程中产生的静电,提高布面在分切过程中的稳定性。
本发明中,所述碳酸钙粉的粒径为0.013-0.045mm,其加入量为聚丙烯质量的10-20%。碳酸钙粉可以提高无纺布纤维表面的粗糙度,使无纺布材料与分切设备的接触面不易滑动,从而提高分切稳定性。碳酸钙粉而加入量过多会导致无纺布强度下降,加入量太少则布面无法形成粗糙表面,产品易滑动。
步骤(1)中,熔融加热温度为:一区180℃,二区200℃,三区210℃,四区220℃,五区230℃,六区235℃,七区240℃。
步骤(2)中,滤网孔径为100-150目。
步骤(3)中,喷丝板孔径为0.4-0.6mm。在纺丝时,本发明将纺丝温度由常规的230℃升高至240-250℃,可以改善添加碳酸钙填充母粒引起的熔指下降,出丝不顺现象。
步骤(3)中,冷却吹风的风速为0.5-2m/s,风温为12-26℃。
步骤(4)中,牵伸时风速为2000-3000m/min,喷丝速度为800-1000m/min。
本发明制备的无纺布材料适用于的分切速度为600-1000m/min的高速分切,分切幅宽最小可达5cm,分切精度在±3mm范围内。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
(1)本发明通过在聚丙烯树脂中加入甘油单硬脂酸脂和碳酸钙粉,其中甘油单硬脂酸脂提供导电效果,可以避免分切过程产生静电,碳酸钙粉在纤维表面形成粗糙表面,可与分切设备更好的接触,分切稳定性能好,两者相结合使无纺布材料在高速分切不发生偏移,不易滑动,同时满足性能要求;
(2)本发明将纺丝温度由常规的230℃升高至240-250℃,可以改善添加碳酸钙填充母粒引起的熔指下降,出丝不顺现象;
(3)本发明通过调整配方工艺,提高了布面在600-1000m/min高速分切时的稳定帖服性能,分切幅宽最小可达5cm,分切精度在±3mm范围内。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。实施例中所使用的原料,如无特别说明,均为市售常规原料;实施例中所使用的工艺方法,如无特别说明,均为本领域常规方法。
实施例中所采用的聚丙烯在230℃、2.16kg负荷下的熔融指数为35-50g/10min;所采用的碳酸钙粉的粒径在0.013-0.045mm之间。
实施例1:一种适用于高速分切的无纺布材料制备方法,包括以下步骤:
(1)熔融加热:在聚丙烯中加入占聚丙烯质量1%的甘油单硬脂酸脂、占聚丙烯质量15%的碳酸钙粉进行混合,然后通过螺杆输送,熔融加热,得到熔体,熔融加热温度为:一区180℃,二区200℃,三区210℃,四区220℃,五区230℃,六区235℃,七区240℃;
(2)过滤分配:将熔体经100目滤网进行过滤,然后计量分配;
(3)纺丝冷却:将过滤后的熔体在250℃温度下经孔径0.5mm的喷丝板挤出纺丝,同时对出丝进行冷却吹风,得到纤丝,冷却吹风的风速为1m/s,风温为20℃;
(4)牵伸铺网:将冷却后的纤丝进行3倍牵伸,铺网,得到纤网,牵伸时风速为2500m/min,喷丝速度为900m/min;
(5)热轧加固:将纤网在温度145℃、压力5kPa条件下进行热轧加固,得到适用于高速分切的无纺布材料。
实施例2:一种适用于高速分切的无纺布材料制备方法,包括以下步骤:
(1)熔融加热:在聚丙烯中加入占聚丙烯质量2%的甘油单硬脂酸脂、占聚丙烯质量10%的碳酸钙粉进行混合,然后通过螺杆输送,熔融加热,得到熔体,熔融加热温度为:一区180℃,二区200℃,三区210℃,四区220℃,五区230℃,六区235℃,七区240℃;
(2)过滤分配:将熔体经150目滤网进行过滤,然后计量分配;
(3)纺丝冷却:将过滤后的熔体在250℃温度下经孔径0.5mm的喷丝板挤出纺丝,同时对出丝进行冷却吹风,得到纤丝,冷却吹风的风速为0.5m/s,风温为12℃;
(4)牵伸铺网:将冷却后的纤丝进行3倍牵伸,铺网,得到纤网,牵伸时风速为2500m/min,喷丝速度为900m/min;
(5)热轧加固:将纤网在温度150℃、压力4.5kPa条件下进行热轧加固,得到适用于高速分切的无纺布材料。
实施例3:一种适用于高速分切的无纺布材料制备方法,包括以下步骤:
(1)熔融加热:在聚丙烯中加入占聚丙烯质量0.5%的甘油单硬脂酸脂、占聚丙烯质量20%的碳酸钙粉进行混合,然后通过螺杆输送,熔融加热,得到熔体,熔融加热温度为:一区180℃,二区200℃,三区210℃,四区220℃,五区230℃,六区235℃,七区240℃;
(2)过滤分配:将熔体经150目滤网进行过滤,然后计量分配;
(3)纺丝冷却:将过滤后的熔体在240℃温度下经孔径0.4mm的喷丝板挤出纺丝,同时对出丝进行冷却吹风,得到纤丝,冷却吹风的风速为2m/s,风温为26℃;
(4)牵伸铺网:将冷却后的纤丝进行3倍牵伸,铺网,得到纤网,牵伸时风速为2000m/min,喷丝速度为800m/min;
(5)热轧加固:将纤网在温度155℃、压力4kPa条件下进行热轧加固,得到适用于高速分切的无纺布材料。
实施例4:一种适用于高速分切的无纺布材料制备方法,包括以下步骤:
(1)熔融加热:在聚丙烯中加入占聚丙烯质量1.5%的甘油单硬脂酸脂、占聚丙烯质量12%的碳酸钙粉进行混合,然后通过螺杆输送,熔融加热,得到熔体,熔融加热温度为:一区180℃,二区200℃,三区210℃,四区220℃,五区230℃,六区235℃,七区240℃;
(2)过滤分配:将熔体经100目滤网进行过滤,然后计量分配;
(3)纺丝冷却:将过滤后的熔体在245℃温度下经孔径0.6mm的喷丝板挤出纺丝,同时对出丝进行冷却吹风,得到纤丝,冷却吹风的风速为1.5m/s,风温为15℃;
(4)牵伸铺网:将冷却后的纤丝进行3倍牵伸,铺网,得到纤网,牵伸时风速为3000m/min,喷丝速度为1000m/min;
(5)热轧加固:将纤网在温度140℃、压力5kPa条件下进行热轧加固,得到适用于高速分切的无纺布材料。
对比例1
本对比例与实施例1的不同点仅在于,不添加甘油单硬脂酸脂。
对比例2
本对比例与实施例1的不同点仅在于,不添加碳酸钙粉,且步骤(3)中的纺丝温度为230℃。
对比例3
本对比例与实施例1的不同点仅在于,不添加甘油单硬脂酸脂和碳酸钙粉,且步骤(3)中的纺丝温度为230℃。
将各实施例和对比例制备的无纺布材料分别在600m/min、800m/min、1000m/min车速下进行分切测试,分切幅宽为20cm,测试结果如表1所示。
表1 性能测试结果
从表1可以看出,与对比例1-3相比,本发明在聚丙烯树脂中同时加入甘油单硬脂酸脂和碳酸钙粉,甘油单硬脂酸脂通过提供导电效果消除静电,通过碳酸钙粉提高粗糙度增大摩擦力,制备的无纺布在高速分切时,分切精度保持在±3mm之间,分切稳定性能好。

Claims (7)

1.一种适用于高速分切的无纺布材料制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)熔融加热:在聚丙烯中加入非离子型表面活性剂和碳酸钙粉进行混合,然后通过螺杆输送,熔融加热,得到熔体;
(2)过滤分配:将熔体经滤网进行过滤,然后计量分配;
(3)纺丝冷却:将过滤后的熔体在240-250℃温度下经喷丝板挤出纺丝,同时对出丝进行冷却吹风,得到纤丝;
(4)牵伸铺网:将冷却后的纤丝进行3倍牵伸,铺网,得到纤网;
(5)热轧加固:将纤网在温度140-155℃、压力4-5kPa条件下进行热轧加固,得到适用于高速分切的无纺布材料;
所述非离子型表面活性剂为甘油单硬脂酸脂,其加入量为聚丙烯质量的0.5-2%;
所述碳酸钙粉的粒径为0.013-0.045mm,其加入量为聚丙烯质量的10-20%;
所制备的无纺布材料适用于分切速度为600-1000m/min的高速分切,分切精度在±3mm范围内。
2.根据权利要求1所述的适用于高速分切的无纺布材料制备方法,其特征在于:所述聚丙烯在230℃、2.16kg负荷下的熔融指数为35-50g/10min。
3.根据权利要求1所述的适用于高速分切的无纺布材料制备方法,其特征在于:步骤(1)中,熔融加热温度为:一区180℃,二区200℃,三区210℃,四区220℃,五区230℃,六区235℃,七区240℃。
4.根据权利要求1所述的适用于高速分切的无纺布材料制备方法,其特征在于:步骤(2)中,滤网孔径为100-150目。
5.根据权利要求1所述的适用于高速分切的无纺布材料制备方法,其特征在于:步骤(3)中,喷丝板孔径为0.4-0.6mm。
6.根据权利要求1所述的适用于高速分切的无纺布材料制备方法,其特征在于:步骤(3)中,冷却吹风的风速为0.5-2m/s,风温为12-26℃。
7.根据权利要求1所述的适用于高速分切的无纺布材料制备方法,其特征在于:步骤(4)中,牵伸时风速为2000-3000m/min,喷丝速度为800-1000m/min。
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