CN1861870A - 一种高性能纤维非织造布及其制造方法 - Google Patents

一种高性能纤维非织造布及其制造方法 Download PDF

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Abstract

一种高性能纤维非织造布，它按重量百分比包括下列组分：超高分子量聚乙烯纤维：55％－95％、芳族聚酰胺纤维：5－45％。该非织造布通过混纤、开松、梳棉、铺网、针刺成布工艺步骤制成。本发明高性能纤维非织造布将现有的超高分子量聚乙烯纤维和芳族聚酰胺纤维适度混合，制成一种全新的非织造布，使其结合了两者的优点，提高防穿刺性能，降低了所制成成衣的厚度和重量。适用于为军、警、保安生产防刺戳成衣及其它安全防护制品。

Description

一种高性能纤维非织造布及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种用超高分子量聚乙烯纤维和芳族聚酰胺纤维制成的防止刺戳的高性能纤维非织造布及其制造方法。
背景技术
目前所用的单纯的超高分子量的聚乙烯纤维(UHMW-PE)非织造布，由于其纤维强度较高，因而能实现抗穿刺效果，但该纤维表面光滑，对于穿刺物的阻尼不足。
另一种所用的单纯芳族聚酰胺纤维(PPTA)非织造布，纤维表面粗糙，强度较高，有较好阻尼和断裂强度，但该纤维单丝纤度较细，需要较大的密度才能实现性能，增加了防刺成衣的厚度和重量，并且成本也相应提高。
发明内容
为了克服现有的纤维非织造布织成的防刺成衣厚度厚，重量重的不足，本发明的目的在于：提供一种高性能纤维非织造布，该高性能纤维非织造布可降低防刺成衣的厚度和重量，并且其制造方法不需专用设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
一种高性能纤维非织造布，它按重量百分比包括下列组分：超高分子量聚乙烯纤维：55％-95％、芳族聚酰胺纤维：5-45％。
上述高性能纤维非织造布的制造方法，它包括以下次序的工艺步骤：
(1)混纤：将按重量百分比称取的超高分子聚乙烯纤维和芳族聚酰胺纤维进行混纤；
(2)开松：利用毛纺开松机进行强力开松，提高刺滚转速，使刺滚转速不低于800转/分，并可进行多次开松；
(3)梳棉：将开松好的纤维由自动喂棉机构定时定量喂入梳理机，在梳理机中，团状纤维经历块状—束状—单根化的过程最后形成纤维网；
(4)铺网：将梳棉形成的单层纤维网经平行式铺叠成网装置，铺叠成所要求的幅宽和面密度的多层纤维网；
(5)针刺成布：将铺叠好的多层纤维网通过针刺机加固成布。
本发明的有益效果是：本发明高性能纤维非织造布将现有的超高分子量聚乙烯纤维和芳族聚酰胺纤维适度混合，制成一种全新的非织造布，使其结合了两者的优点，提高防穿刺性能，降低了所制成的防刺成衣的厚度和重量。且混纤后的制品具有均匀的面密度和良好的外观质量。两种纤维的混合比例可以在较宽的范围内选择，且其制造工艺无需设计专用设备。
附图说明
图1是本发明高性能纤维非织造布制造方法的工艺流程图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，本发明高性能纤维非织造布及其制造方法的一个实施例如下：
将UHMW-PE长纤维和PPTA长纤维分别切断成51mm长度的短纤维，两种纤维按8∶2的重量比通过混棉机混匀。混合后的纤维应看到黄色的PPTA纤维无大块团聚，如有，可重复混纤至合格。混合好的纤维进入毛纺开松机进行强力开松，提高刺滚转速，使刺滚转速不低于800转/分，开松好的纤维应观察不到纤维集束，并呈均匀的淡黄色。如不符合要求可重复开松，更大程度地提高两种纤维的均匀性。开松好的纤维进入梳棉工序，此环节需加入少量抗静电剂，以避免静电导致混纤不匀。本实施例在纤维投入自动喂棉机的同时用喷雾方式均匀喷洒2％重量比的十二烷基磷酸酯钾盐水溶液，十二烷基磷酸酯钾盐在纤维中的含量控制在0.1-0.5％之间。抗静电剂除了十二烷基磷酸酯钾盐外，还可选用十六烷基苯磺酸钠盐、月桂酸聚氧乙烯醚双酯、十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐等。如认为有必要改善纤维的平滑性与抱合性，可在配制抗静电剂水溶液时加入一些平平加和甘油。加入量以抗静电剂重量的10％(平平加)和15％(甘油)为宜。梳理成网的纤维经平行铺叠装置铺叠成多层纤维网，再经针刺加固成布。针刺机的植针密度为3000枚/平方米左右，预针刺往复行程在60-150mm之间，主针刺往复行程在25-75mm之间。
将上述方法制造成的非织造布制成试样3，与试样1试样2进行对比测试。
其中试样1为：单层面密度180g/m2的UHMW-PE非织造布；
试样2为：单层面密度135g/m2的PPTA纤维非织造布；
试样3为：上述两种纤维混合的本发明非织造布，面密度180g/m2。
测试标准：GA68-2003中中华人民共和国安全行业标准。
试验方法：将上述试样层合成抗刺穿叠层标准试样，用上述测试标准的方法测得三个试样的抗刺穿面密度为：
试样1       20层      3600g/m2
试样2       35层      4700g/m2
试样3       16层      2900g/m2
按照上述面密度制成标准试样，再进行6次重复测试，结果如下表：
按照实施例的方法用不同的混合比例制成品，发现PPTA纤维含量大于45％时，加工难，成布质量差；PPTA纤维含量小于5％的范围内，制品的防刺穿性能越发趋近于纯UHMW-PE制品。测试显示PPTA纤维含量在10-30％的范围内防刺穿性能与上述试样3无明显差异，且加工过程易控制。
本发明高性能非织造布适用于为军、警、保安生产防刺戳成衣，及其它安全防护制品。

Claims (4)

1、一种高性能纤维非织造布，其特征在于：它按重量百分比包括下列组分：超高分子量聚乙烯纤维：55％-95％、芳族聚酰胺纤维：5-45％。
2、一种根据权利要求1所述的高性能纤维非织造布的制造方法，其特征在于：它包括以下次序的工艺步骤：
(1)混纤：将按重量百分比称取的超高分子聚乙烯纤维和芳族聚酰胺纤维进行混纤；
(2)开松：利用毛纺开松机进行强力开松，提高刺滚转速，使刺滚转速不低于800转/分，并可进行多次开松；
(3)梳棉：将开松好的纤维由自动喂棉机构定时定量喂入梳理机，在梳理机中，团状纤维经历块状—束状—单根化的过程最后形成纤维网；
(4)铺网：将梳棉形成的单层纤维网经平行式铺叠成网装置，铺叠成所要求的幅宽和面密度的多层纤维网；
(5)针刺成布：将铺叠好的多层纤维网通过针刺机加固成布。
3、根据权利要求2所述的高性能纤维非织造布的制造方法，其特征在于：开松后的纤维进行工序(3)梳棉前，用喷雾法均匀喷洒2％的抗静电剂水溶液(重量百分比)，抗静电剂与纤维的重量比应不高于0.5％。
4、根据权利要求2所述的高性能纤维非织造布的制造方法，其特征在于：所述的工序(5)中，针刺机的植针密度为3000枚/平方米，预针刺往复行程在60-150mm之间，主针刺往复行程在25-75mm之间。
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Denomination of invention: High performance fibre nonwoven fabric and mfg. method thereof

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