基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布及其制备工艺的制作方法

文档序号:11148103

本发明涉及无纺布技术领域,特别是涉及一种基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布及其制备工艺。



背景技术:

单向拉伸膜的制备材料为超高分子量聚乙烯、PTFE、聚丙烯、PPS(聚苯硫醚)、P84(聚酰亚胺),其中,超高分子量聚乙烯纤维,又称高强高模聚乙烯纤维,是目前世界上比强度和比模量最高的纤维,其分子量在100万~500万的聚乙烯所纺出的纤维。超高分子量聚乙烯纤维断裂伸长低,断裂功大,具有很强的吸收能量的能力,因而具有突出的抗冲击性和抗切割性,同时,具有抗紫外线辐射,耐化学腐蚀,耐磨性等优点。

无纺布又定义为非织造布,是由定向的或随机的纤维而构成,是新一代环保材料,具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等特点。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。自1942年最早开始在美国实现产业化生产后,由于其具有较传统织造布生产工艺简单、产量大、成本低、产品应用广泛等特点,如今,已成为纺织工业中发展最为迅速的新兴领域。无纺布按加工方法不同可分为:纺粘无纺布、水刺无纺布、热合无纺布、湿法无纺布、针刺无纺布等。无纺布具有许多功能上的优异性能,用途极其广泛,根据其用途可以分为:服装用无纺布、家具装饰/家居无纺布、医疗卫生用无纺布、过滤材料用无纺布等。

现有无纺布的制造多利用短纤维直接热熔粘合、机械纠缠等方法成形的布,制造过程相对简单,成本低.但热熔粘合的结合点只发生在纤维交叉点,优点是有很好的弹性及蓬松度,缺点是短纤维的切割或者直接购买,增加了运输和人员成本,由于短纤维自身的特点,制备出的无纺布存在纤维头、表面不平滑的缺陷。

现有技术中,通过膜裂法膜裂出的长丝纤维不能制作无纺布,用于制造编织袋等,如何将膜裂出的长丝纤维制造无纺布的同时,不切断长丝纤维,直接成布的方法,是无纺布技术领域的新趋势。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的缺陷或不足,本发明创新性地提出了一种基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布及其制备工艺,一次成型制造,可以克服现有技术中无纺布牢固性差、制备工艺复杂等缺陷,使基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布的整体力度增强,具有良好的透水、透气性能,应用领域广泛。

本发明的技术方案是这样实现的:

基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布,包括由平均纤度为0.5-20dtex的超高分子量聚乙烯纤维长丝铺叠而成的长丝纤维网,利用反复针刺加固和拉伸的方式使长丝纤维网受到压缩,形成基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布。

优选的,所述长丝纤维网的针刺密度为100-800针/平方厘米。

优选的,所述超高分子量聚乙烯长丝无纺布中混合有金属纤维丝或玻璃纤维丝中的一种或两种。

优选的,所述组成纤维丝中的超高分子量聚乙烯纤维长丝所占重量百分比为20-80%,所述金属纤维丝所占重量百分比为10-35%,所述玻璃纤维丝所占重量百分比为10-45%。

优选的,所述超高分子量聚乙烯纤维长丝的直径为0.003-0.03mm的细长纤维,所述金属纤维丝的直径为0.005-0.05mm的细长纤维,所述玻璃纤维丝的直径为0.004-0.04mm的细长纤维。

优选的,所述构成超高分子量聚乙烯长丝无纺布中的纤维长丝为连续不切断的纤维长丝,所述纤维长丝的长度不等,所述纤维长丝的长度≥100mm。

优选的,所述超高分子量聚乙烯膜为单向膜。

本发明还公开了一种基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布的制备工艺,包括如下步骤:

(1)、备料:根据生产需求,按量准备超高分子量聚乙烯单向膜;

(2)、开纤:将步骤(1)的超高分子量聚乙烯单向膜经膜裂装置切割成100-50000根基于膜裂法的超高分子量聚乙烯纤维长丝;

(3)、铺网:将步骤(2)中经膜裂装置制得的基于膜裂法的超高分子量聚乙烯纤维长丝均匀分散并铺放在成网机网帘上,通过成网机网帘的往复铺叠,形成基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝纤维网彼此交叉堆叠在输出网帘上;

(4)、针刺:利用截面为三角形且棱边带有钩刺的刺针,将步骤(3)制得的长丝纤维网进行针刺,当若干个刺针刺入长丝纤维网时,刺针上的钩刺会带着长丝纤维网表面的纤维随刺针穿过长丝纤维网,相互纠缠,在摩擦力的作用下,使长丝纤维网受到压缩,针刺加固时,纤维长丝脱离钩刺以垂直的状态停留在长丝纤维网内,使得已经压缩的长丝纤维网不再恢复原状,根据生产需求,达到预设的密度为0.2-2.5克/平方厘米,形成基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布;

(5)、收卷:将步骤(4)制得的基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布收卷打包。

优选的,所述长丝纤维网的针刺密度为100-800针/平方厘米。

优选的,其特征在于,所述基于膜裂法的超高分子量聚乙烯纤维长丝的纤度范围在0.5-20dtex,强力范围在25-45cN/dtex。

与现有技术方案相比,本发明的有益效果在于:

本发明公开了一种基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布及其制备工艺,该工艺由膜裂法直接将超高分子量聚乙烯单向膜通过膜裂装置切割为基于膜裂法的超高分子量聚乙烯纤维长丝,再后续制备无纺布的过程中无需切断纤维长丝,与其它工艺生产的无纺布相比较,一步成型的方式,节省了传统的纤维切断,开包、短纤维梳理铺网工序,节省了人工和产品的生产成本,减少了短纤维的运输环节,也防止了短纤维在运输过程中的二次污染。

本发明的基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布,一次成型制造,可以克服现有技术中无纺布牢固性差、制备工艺复杂、增加人力成本等缺陷,使基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布的整体力度增强,具有良好的柔软性、透水性、透气性能等,同时,克服了传统短纤维无纺布中纤维头过多、表面不够平滑的缺陷,应用领域广泛。

具体实施方式

下面结合具体实施方式,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布,包括由平均纤度为0.5-20dtex的基于膜裂法的超高分子量聚乙烯纤维长丝铺叠而成的长丝纤维网,利用反复针刺加固和拉伸的方式使长丝纤维网受到压缩,形成基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布;长丝纤维网的针刺密度为100-800针/平方厘米;基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布中混合有金属纤维丝或玻璃纤维丝中的一种或两种,其中,组成纤维丝中超高分子量聚乙烯纤维长丝所占重量百分比为20-80%、金属纤维丝所占重量百分比为10-35%、玻璃纤维丝所占重量百分比为10-45%;超高分子量聚乙烯纤维长丝的直径为0.003-0.03mm的细长纤维、金属纤维丝的直径为0.005-0.05mm的细长纤维、玻璃纤维丝的直径为0.004-0.04mm的细长纤维;构成基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布中的纤维长丝为连续不切断的纤维长丝,所述纤维长丝的长度不等,所述纤维长丝的长度≥100mm。

实施例1:

一种基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布的制备工艺,包括如下步骤:

(1)、备料:根据生产需求,按量准备超高分子量聚乙烯单向膜;

(2)、开纤:将步骤(1)的超高分子量聚乙烯单向膜经膜裂装置切割成10000根基于膜裂法的超高分子量聚乙烯纤维长丝,所述超高分子量聚乙烯纤维长丝的纤度范围在5dtex,强力范围在25cN/dtex;

(3)、铺网:将步骤(2)中经膜裂装置制得的基于膜裂法的超高分子量聚乙烯纤维长丝均匀分散并铺放在成网机网帘上,通过成网机网帘的往复铺叠,形成基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝纤维网彼此交叉堆叠在输出网帘上;

(4)、针刺:利用截面为三角形且棱边带有钩刺的刺针,将步骤(3)制得的长丝纤维网进行针刺,长丝纤维网的针刺密度为100针/平方厘米;当若干个刺针刺入长丝纤维网时,刺针上的钩刺会带着长丝纤维网表面的纤维随刺针穿过长丝纤维网,相互纠缠,在摩擦力的作用下,使长丝纤维网受到压缩,针刺加固时,纤维长丝脱离钩刺以垂直的状态停留在长丝纤维网内,使得已经压缩的长丝纤维网不再恢复原状,根据生产需求,达到预设的密度为0.2克/平方厘米,形成基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布;

(5)、收卷:将步骤(4)制得的基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布收卷打包。

实施例2:

一种基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布的制备工艺,包括如下步骤:

(1)、备料:根据生产需求,按量准备超高分子量聚乙烯单向膜;

(2)、开纤:将步骤(1)的超高分子量聚乙烯单向膜经膜裂装置切割成30000根基于膜裂法的超高分子量聚乙烯纤维长丝,所述超高分子量聚乙烯纤维长丝的纤度范围在15dtex,强力范围在35cN/dtex;

(3)、铺网:将步骤(2)中经膜裂装置制得的基于膜裂法的超高分子量聚乙烯纤维长丝均匀分散并铺放在成网机网帘上,通过成网机网帘的往复铺叠,形成基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝纤维网彼此交叉堆叠在输出网帘上;

(4)、针刺:利用截面为三角形且棱边带有钩刺的刺针,将步骤(3)制得的长丝纤维网进行针刺,长丝纤维网的针刺密度为550针/平方厘米;当若干个刺针刺入长丝纤维网时,刺针上的钩刺会带着长丝纤维网表面的纤维随刺针穿过长丝纤维网,相互纠缠,在摩擦力的作用下,使长丝纤维网受到压缩,针刺加固时,纤维长丝脱离钩刺以垂直的状态停留在长丝纤维网内,使得已经压缩的长丝纤维网不再恢复原状,根据生产需求,达到预设的密度为1.5克/平方厘米,形成基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布;

(5)、收卷:将步骤(4)制得的基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布收卷打包。

实施例3:

一种基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布的制备工艺,包括如下步骤:

(1)、备料:根据生产需求,按量准备超高分子量聚乙烯单向膜;

(2)、开纤:将步骤(1)的超高分子量聚乙烯单向膜经膜裂装置切割成50000根基于膜裂法的超高分子量聚乙烯纤维长丝,所述超高分子量聚乙烯纤维长丝的纤度范围在20dtex,强力范围在45cN/dtex;

(3)、铺网:将步骤(2)中经膜裂装置制得的基于膜裂法的超高分子量聚乙烯纤维长丝均匀分散并铺放在成网机网帘上,通过成网机网帘的往复铺叠,形成基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝纤维网彼此交叉堆叠在输出网帘上;

(4)、针刺:利用截面为三角形且棱边带有钩刺的刺针,将步骤(3)制得的长丝纤维网进行针刺,长丝纤维网的针刺密度为800针/平方厘米;当若干个刺针刺入长丝纤维网时,刺针上的钩刺会带着长丝纤维网表面的纤维随刺针穿过长丝纤维网,相互纠缠,在摩擦力的作用下,使长丝纤维网受到压缩,针刺加固时,纤维长丝脱离钩刺以垂直的状态停留在长丝纤维网内,使得已经压缩的长丝纤维网不再恢复原状,根据生产需求,达到预设的密度为2.5克/平方厘米,形成基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布;

(5)、收卷:将步骤(4)制得的基于膜裂法的超高分子量聚乙烯长丝无纺布收卷打包。

以上所述仅为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、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

再多了解一些
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