CN211892297U - 一种高强力无纺布 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高强力无纺布，包括由上至下依次设置的第一强力层、弹性支撑层和第二强力层；所述第一强力层和所述弹性支撑层之间设有第一加强筋网，所述第二强力层和所述弹性支撑层之间设有第二加强筋网，所述第一加强筋网和所述第二加强筋网为由碳纤维和芳纶纤维构成的横纵交错的网状结构；所述第一强力层、所述弹性支撑层、所述第二强力层、所述第一加强筋网和所述第二加强筋网之间通过衍缝线衍缝为一体，且在所述高强力无纺布上下表面形成若干个衍缝格。本实用新型提供的高强力无纺布结构设计合理，在加强筋网和衍缝格的双重作用下，无纺布结构稳固，具备优异的机械强度，断裂强力达到632.5N，断裂伸长率达到5.8％。

Description

一种高强力无纺布

技术领域

本实用新型涉及无纺布材料领域，尤其涉及一种高强力无纺布。

背景技术

无纺布具备防潮、透气、柔韧、质轻、价格低廉、制备工艺简单和易于工业化生产等优点。目前，无纺布正广泛用于服装、日用品、过滤、医疗卫生用品等领域，但是在无纺布实际应用的过程中，采用无纺布材料制成的产品由于材料和结构的限制，存在强度低、易撕裂，且每层之间容易连接不牢固，使用寿命不长的缺陷。

申请号CN201721912608.7的实用新型专利公开了一种新型高强度无纺布，包括无纺布本体，所述无纺布本体包括防护层、无纺布外表层、支撑层、无纺布内表层和加强筋，所述支撑层位于所述无纺布内表层的上端，所述无纺布外表层位于所述支撑层的上端，所述防护层位于所述无纺布外表层的上端，所述支撑层包括第一网层和第二网层，所述第一网层位于所述第二网层的上端，所述加强筋位于所述无纺布本体的内部，所述加强筋以S形走势贯穿连接所述防护层、所述无纺布外表层、所述支撑层和所述无纺布内表层。该实用新型可以增强无纺布的强度，扩展无纺布的使用范围，但是不足之处在于：该无纺布的力学强度并没有得到很大程度上的提升，且无纺布的结构不够稳固。

申请号为CN201821857212.1的实用新型专利公开了一种高强度抗拉型复合无纺布。包括上层无纺布、弹性强度组件、抗静电层和下层无纺布，上层无纺布上表面设有防滑凸纹，上层无纺布一端胶合连接有弹性强度组件，内部金属丝设于空腔内表面中部，且内部金属丝材料为不锈钢纤维，防滑凸纹横截面为波浪形，防滑凸纹外表面下侧设有清理凹槽，且防滑凸纹上表面覆盖有一层橡胶软垫，导电丝与连接金属片的连接处涂有导电胶，且连接金属片为纯铜质材料，该种高强度抗拉型复合无纺布的弹性强度组件通过软胶体与空腔使其富有弹性，具备一定的拉伸收缩能力，其内部设有的金属丝则使其在一定范围外又具备相当的强度，做到了保持强度的同时，还拥有一定范围的弹性。但是该无纺布结构复杂、制备过程繁琐成本高，且该无纺布的力学强度并没有得到很大程度上的提升。

申请号为CN201620948409.0的实用新型专利公开了一种高强度复合无纺布。包括无纺布层和高强度层，无纺布层包括依次叠加的面层、中间层和底层，面层、中间层、底层之间通过加强筋绗缝为一体，具有拉伸断裂强度高、断裂伸长率高、撕破强力高等优良性能。高强度层热轧复合于面层表面，使无纺布具有较高的强度。但是该无纺布的结构不够稳固，且该无纺布的力学强度并没有得到很大程度上的提升。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种具有优异力学性能且结构稳固的高强力无纺布。

为了实现上述实用新型的目的，本实用新型提供了一种高强力无纺布。所述高强力无纺布包括由上至下依次设置的第一强力层、弹性支撑层和第二强力层；所述第一强力层和所述弹性支撑层之间设有第一加强筋网，所述第二强力层和所述弹性支撑层之间设有第二加强筋网，所述第一加强筋网和所述第二加强筋网为由碳纤维和芳纶纤维构成的横纵交错的网状结构；所述第一强力层、所述弹性支撑层、所述第二强力层、所述第一加强筋网和所述第二加强筋网之间通过衍缝线衍缝为一体，且在所述高强力无纺布上下表面形成若干个衍缝格。

优选的，所述弹性支撑层为芳纶-氨纶双组份复合纤维无纺布。

优选的，所述芳纶-氨纶双组份复合纤维为皮芯结构或者并列结构。

优选的，所述芳纶-氨纶双组份复合纤维呈现螺旋型结构。

优选的，所述衍缝线为芳纶纤维长丝。

优选的，所述衍缝格为规则形状或不规则形状。

优选的，所述衍缝格为正方形或菱形。

优选的，所述第一强力层和所述第二强力层为芳纶纤维无纺布。

优选的，所述第一强力层和所述第二强力层无纺布的厚度为0.2～0.3mm；所述第一加强筋网和所述第二加强筋网的厚度为0.05～0.1mm；所述弹性支撑层无纺布的厚度为0.2～0.4mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型提供的高强力无纺布，采用螺旋卷曲型结构的芳纶-氨纶双组份复合纤维无纺布作为无纺布中间的弹性支撑层，一方面利用芳纶-氨纶复合纤维双组份的优势，使得弹性支撑层具备优异的弹性和力学高强度，在整个无纺布主体中起到弹性骨架支撑作用，另一方面利用双组份纤维的螺旋卷曲结构的特点，使得弹性支撑层具备蓬松和抗拉伸的性能，在整个无纺布主体中起到缓冲抗拉伸的作用，使得无纺布应变性能增加，结构更加稳固。

2.本实用新型提供的高强力无纺布，采用加强筋网和衍缝格进行双重加固，无纺布的结构稳固设计合理。采用碳纤维和芳纶纤维横纵交错而成的网状结构加强筋网作为强力层和弹性支撑层的第一重加固结构，碳纤维和芳纶纤维具备优异的强度，因此加强筋网对高强力无纺布的加固作用稳固。采用高强度芳纶纤维长丝在高强力无纺布上下表面形成若干个规则或者不规则形状的衍缝格作为无纺布本体的第二重加固结构，将强力层、弹性支撑层和加强筋网衍缝成一体结构，加固作用明显。采用加强筋网和衍缝格进行双重加固，使得无纺布在横向和纵向都进行了加固，在高强力无纺布本体中形成横向纵向穿插的三维加固结构，因此本实用新型提供的无纺布具备稳固的结构和优异的力学强度。另外，两层加强筋网位于弹性支撑层和强力层中间，形成夹心结构，由于加强筋网为由碳纤维和芳纶纤维构成的横纵交错的网状结构，其表面具备诸多网孔，强力层和弹性支撑层的纤维在加强筋网网孔内能够相互穿插形成复合层；促进弹性支撑层和强力层之间的粘附联结效果，促进无纺布结构更加紧密牢固。

附图说明

图1为本实用新型提供的高强力无纺布示意图。

图2为本实用新型提供的高强力无纺布第一加强筋网结构示意图。

图3为本实用新型实施例1提供的高强力无纺布衍缝格的结构示意图。

图4为本实用新型实施例1提供的高强力无纺布弹性支撑层芳纶-氨纶复合纤维皮芯结构示意图。

图5为本实用新型实施例2提供的高强力无纺布衍缝格的结构示意图。

附图标记：

1、第一强力层；2、第一加强筋网；3、弹性支撑层；4、第二加强筋网；5、第二强力层；6、衍缝线；21、芳纶纤维；22、碳纤维；7、菱形衍缝格；8、方形衍缝格；9、芳纶纤维皮层；10、氨纶纤维芯层。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

请参阅图1-2所示，本实用新型提供了一种高强力无纺布，包括由上至下依次设置的第一强力层1、弹性支撑层3和第二强力层5；所述第一强力层1和所述弹性支撑层3之间设有第一加强筋网2，所述第二强力层5和所述弹性支撑层3之间设有第二加强筋网4，所述第一加强筋网2和所述第二加强筋4网为由碳纤维22和芳纶纤维21构成的横纵交错的网状结构；所述第一强力层1、所述弹性支撑层3、所述第二强力层5、所述第一加强筋网2和所述第二加强筋网4之间通过衍缝线6衍缝为一体，且在所述高强力无纺布上下表面形成若干个衍缝格。

进一步地，所述弹性支撑层3为芳纶-氨纶双组份复合纤维无纺布。

进一步地，所述芳纶-氨纶双组份复合纤维为皮芯结构或者并列结构。

进一步地，所述芳纶-氨纶双组份复合纤维呈现螺旋型结构。

进一步地，所述衍缝线6为芳纶纤维长丝。

进一步地，所述衍缝格为规则形状或不规则形状。

进一步地，所述衍缝格为正方形或菱形。

进一步地，所述第一强力层1和所述第二强力层5为芳纶纤维无纺布。

进一步地，所述第一强力层和所述第二强力层无纺布的厚度为0.2～0.3mm；所述第一加强筋网和所述第二加强筋网的厚度为0.05～0.1mm；所述弹性支撑层无纺布的厚度为0.2～0.4mm。

下面通过具体的实施例并结合附图1-5对本实用新型提供的高强力无纺布做进一步的详细描述。

实施例1

如图1所示，一种高强力无纺布，包括由上至下依次设置的第一强力层1、弹性支撑层3和第二强力层5；所述第一强力层1和所述弹性支撑层3之间设有第一加强筋网2，所述第二强力层5和所述弹性支撑层3之间设有第二加强筋网4，所述第一加强筋网2和所述第二加强筋4网为由碳纤维22和芳纶纤维21构成的横纵交错的网状结构(如图2所示)；所述第一强力层1、所述弹性支撑层3、所述第二强力层5、所述第一加强筋网2和所述第二加强筋网4之间通过衍缝线6衍缝为一体，且在所述高强力无纺布上下表面形成若干个衍缝格。所述衍缝线6为芳纶纤维长丝。

如图3所示，所述衍缝格7由若干个规则的菱形结构组成，且菱形衍缝格的尺寸为1cm x1cm。

本实施例中，采用加强筋网和衍缝格进行双重加固，无纺布的结构稳固设计合理。采用由碳纤维和芳纶纤维构成的横纵交错的网状结构的加强筋网作为强力层和弹性支撑层的第一重加固结构，由于碳纤维和芳纶纤维具备优异的力学强度，因此加强筋网对高强力无纺布的加固作用稳固。

本实施例中，还采用高强度芳纶纤维长丝在高强力无纺布上下表面形成若干个菱形形状的衍缝格作为无纺布本体的第二重加固结构，将强力层、弹性支撑层和加强筋网五层结构衍缝成一体结构，加固作用明显，还能够使得各层之间紧密牢固的连接，在使用过程中不易脱落分离。

本实施例中，采用加强筋网和衍缝格进行双重加固，使得无纺布具备稳固的结构和优异的力学强度。

两层加强筋网位于弹性支撑层和强力层中间，形成夹心结构，由于加强筋网为由碳纤维和芳纶纤维构成的横纵交错的网状结构，表面具备诸多网孔结构。

优选的，本实施例无纺布的制备采用平面接收式离心纺丝法进行支撑层和强力层无纺布的制备和复合叠加。不同结构层无纺布在水平传送带上进行依次复合的时候，由于初生纤维成型过程中具备较高的温度，因此不同结构层无纺布的纤维之间具备一定热粘合作用，能够在加强筋网孔内相互穿插粘合形成复合层，促进弹性支撑层和强力层之间的粘附联结效果，以使无纺布结构更加紧密牢固。

如图4所示，所述弹性支撑层为皮芯结构(芳纶纤维皮层9和氨纶纤维芯层10)的芳纶-氨纶双组份复合纤维无纺布。通过双组份熔喷工艺，利用芳纶和氨纶不同组份的特点，制备出性能互补的复合纤维，使得弹性支撑层具备优异的弹性拉伸性能和力学强度。在弹性支撑层纺丝成型过程中，芳纶和氨纶通过预定形状的喷丝板相互混合，由于芳纶和氨纶两个组份不同的分子结构和微观形态会产生不同的收缩量，在复合纤维截面上产生强烈的纵向应力，使纤维发生偏离其纵轴的扭转，形成螺旋结构的卷曲，制备出了具有螺旋卷曲结构的皮芯结构复合纤维。

本实用新型采用螺旋卷曲型结构的芳纶-氨纶皮芯型复合纤维无纺布作为无纺布中间的弹性支撑层，一方面利用芳纶-氨纶复合纤维的优势，使得弹性支撑层具备优异的弹性和力学高强度，在整个无纺布主体中起到弹性骨架支撑作用；另一方面利用双组份纤维的螺旋卷曲结构的特点，使得弹性支撑层具备蓬松卷曲和抗拉伸的性能，在整个无纺布主体中起到缓冲、抗拉伸的作用，使得无纺布应变性能增加、结构更加稳固。

本实施例中，所述第一强力层1和所述第二强力层5为芳纶纤维无纺布。芳纶纤维具备优异的强度，因此，本实施例将芳纶纤维强力层作为高强力无纺布的上下表面层，使得高强力无纺布具备高强度、抗撕裂的优点。

本实施例中，所述第一强力层1和所述第二强力层5无纺布的厚度为0.2mm；所述第一加强筋网2和所述第二加强筋网4的厚度为0.05mm；所述弹性支撑层3无纺布的厚度为0.4mm。

经过测试，本实施例提供的高强力无纺布的断裂强力为583.5N，断裂伸长率为5.8％。

实施例2

如图1所示，一种高强力无纺布，包括由上至下依次设置的第一强力层1、弹性支撑层3和第二强力层5；所述第一强力层1和所述弹性支撑层3之间设有第一加强筋网2，所述第二强力层5和所述弹性支撑层3之间设有第二加强筋网4，所述第一加强筋网2和所述第二加强筋4网为由碳纤维22和芳纶纤维21构成的横纵交错的网状结构(如图2所示)；所述第一强力层1、所述弹性支撑层3、所述第二强力层5、所述第一加强筋网2和所述第二加强筋网4之间通过衍缝线6衍缝为一体，且在所述高强力无纺布上下表面形成若干个衍缝格。所述衍缝线6为芳纶纤维长丝。

如图5所示，所述衍缝格8由若干个方形结构组成，且方形衍缝格的尺寸为1.5cmx1.5cm。

本实施例中，采用加强筋网和衍缝格进行双重加固，无纺布的结构稳固设计合理。采用由碳纤维和芳纶纤维构成的横纵交错的网状结构的加强筋网作为强力层和弹性支撑层的第一重加固结构，由于碳纤维和芳纶纤维具备优异的力学强度，因此加强筋网对高强力无纺布的加固作用稳固。本实施例还采用高强度芳纶纤维长丝在高强力无纺布上下表面形成若干个菱形形状的衍缝格作为无纺布本体的第二重加固结构，将强力层、弹性支撑层和加强筋网衍缝成一体结构，加固作用明显，还能够使得各层之间紧密牢固的连接，在使用过程中不易脱落分离。

本实施例中，采用加强筋网和衍缝格进行双重加固，使得无纺布具备稳固的结构和优异的力学强度。

所述弹性支撑层为并列结构的芳纶-氨纶双组份复合纤维无纺布。通过双组份熔喷工艺，利用芳纶和氨纶不同组份的特点，制备出性能互补的复合纤维，使得弹性支撑层具备优异的弹性拉伸性能和力学强度。在弹性支撑层纺丝成型过程中，芳纶和氨纶通过预定形状的喷丝板相互混合，由于芳纶和氨纶两个组份不同的分子结构和微观形态会产生不同的收缩量，在复合纤维截面上产生强烈的纵向应力，使纤维发生偏离其纵轴的扭转，形成螺旋结构的卷曲，制备出了具有螺旋卷曲结构的皮芯结构复合纤维。

本实用新型采用螺旋卷曲型结构的芳纶-氨纶并列型复合纤维无纺布作为无纺布中间的弹性支撑层，一方面利用芳纶-氨纶复合纤维的优势，使得弹性支撑层具备优异的弹性和力学高强度，在整个无纺布主体中起到弹性骨架支撑作用；另一方面利用双组份纤维的螺旋卷曲结构的特点，使得弹性支撑层具备蓬松卷曲和抗拉伸的性能，在整个无纺布主体中起到缓冲抗拉伸的作用，使得无纺布应变性能增加、结构更加稳固。

本实施例中，所述第一强力层1和所述第二强力层5为芳纶纤维无纺布。芳纶纤维具备优异的强度，因此将芳纶纤维强力层作为高强力无纺布的上下表面层，使得高强力无纺布具备高强度、抗撕裂的优点。

本实施例中，所述第一强力层和所述第二强力层无纺布的厚度为0.3mm；所述第一加强筋网和所述第二加强筋网的厚度为0.1mm；所述弹性支撑层无纺布的厚度为0.3mm。

经过测试，本实施例提供的高强力无纺布的断裂强力为632.5N，断裂伸长率为5.5％。

综上所述，本实用新型提供了一种高强力无纺布，包括由上至下依次设置的第一强力层、弹性支撑层和第二强力层；所述第一强力层和所述弹性支撑层之间设有第一加强筋网，所述第二强力层和所述弹性支撑层之间设有第二加强筋网，所述第一加强筋网和所述第二加强筋网为由碳纤维和芳纶纤维构成的横纵交错的网状结构；所述第一强力层、所述弹性支撑层、所述第二强力层、所述第一加强筋网和所述第二加强筋网之间通过衍缝线衍缝为一体，且在所述高强力无纺布上下表面形成若干个衍缝格。本实用新型提供的高强力无纺布结构设计合理，在加强筋网和衍缝格的双重作用下，无纺布结构稳固，具备优异的机械强度，断裂强力达到632.5N，断裂伸长率达到5.8％。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案。

Claims (9)

1.一种高强力无纺布，其特征在于：所述高强力无纺布包括由上至下依次设置的第一强力层、弹性支撑层和第二强力层；所述第一强力层和所述弹性支撑层之间设有第一加强筋网，所述第二强力层和所述弹性支撑层之间设有第二加强筋网，所述第一加强筋网和所述第二加强筋网为由碳纤维和芳纶纤维构成的横纵交错的网状结构；所述第一强力层、所述弹性支撑层、所述第二强力层、所述第一加强筋网和所述第二加强筋网之间通过衍缝线衍缝为一体，且在所述高强力无纺布上下表面形成若干个衍缝格。

2.根据权利要求1所述的一种高强力无纺布，其特征在于：所述弹性支撑层为芳纶-氨纶双组份复合纤维无纺布。

3.根据权利要求2所述的一种高强力无纺布，其特征在于：所述芳纶-氨纶双组份复合纤维为皮芯结构或者并列结构。

4.根据权利要求2或3所述的一种高强力无纺布，其特征在于：所述芳纶-氨纶双组份复合纤维呈现螺旋卷曲型结构。

5.根据权利要求1所述的一种高强力无纺布，其特征在于：所述衍缝线为芳纶纤维长丝。

6.根据权利要求1所述的一种高强力无纺布，其特征在于：所述衍缝格为规则形状或不规则形状。

7.根据权利要求1所述的一种高强力无纺布，其特征在于：所述第一强力层和所述第二强力层为芳纶纤维无纺布。

8.根据权利要求1所述的一种高强力无纺布，其特征在于：所述第一强力层和所述第二强力层无纺布的厚度为0.2～0.3mm；所述第一加强筋网和所述第二加强筋网的厚度为0.05～0.1mm；所述弹性支撑层无纺布的厚度为0.2～0.4mm。

9.根据权利要求1所述的一种高强力无纺布，其特征在于：所述高强力无纺布的断裂强力达到632.5N，断裂伸长率达到5.8％。

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