一种热风无纺布与全棉无纺布的复合方法及其生产系统与流程

本发明属于无纺布生产技术领域，特别涉及一种热风无纺布与全棉无纺布的复合方法及其生产系统，尤其涉及一种热风无纺布（化纤）与全棉水刺无纺布采用物理水刺复合的工艺。

背景技术：

热风无纺布：热风粘合（热轧、热风）无纺布中的一种，热风无纺是在纤维（化纤）梳理成后，利用烘燥设备上的热风穿透纤网，使之受热而得以粘合生成的无纺布。

全棉水刺无纺布：全棉水刺无纺布是用天然纤维纯棉，通过开棉、松棉，利用尖端梳理机和铺网机及牵伸机将纯棉整理成网后，利用加压后形成的大密度众多的针状水柱，经过水刺机促成棉纤维缠结成布。

国内外复合无纺布的复合方式：淋膜处理、热压处理、喷胶处理、超声波处理。

国内外化纤无纺布与全棉水刺无纺布的通常复合工艺为：直接在化纤无纺布上涂（喷）一层热熔胶，然后再铺上全棉水刺无纺布。因为化纤的无纺布无法直接与全棉水刺无纺布进行复合，只有借助于第三种物质进行粘合。

这样在涂（喷）胶的过程中，由于不均匀的涂（喷）胶，会使胶渗到全棉水刺无纺布的表面层，又由于胶是一种化学物品，在使用过程中，利用全棉水刺无纺布为表面层的产品，棉质的无纺布与人体直接接触，胶与皮肤也就在这个过程中接触，胶会刺激皮肤产生红疹现象。

目前还没有一种有效的方式来解决此问题，既要做到舒适，又要做到环保、健康。

技术实现要素：

本发明实施例的目的之一在于提供一种热风无纺布与全棉无纺布的复合方法，该方法采用水刺法取代化学粘合将化纤无纺布与全棉水刺无纺布进行复合。水刺法加固纤网原理是采用高压产生的多股微细水射流喷射纤网，俗称“高压水针”。水针穿过纤网后，受托持网帘的反弹，再次穿插纤网；由此，纤网中纤维在不同方向高速水针穿插的水力作用下，产生位移、穿插、缠结和抱合，从而使纤网得到加固。本发明的目的之二在于提供实现上述方法的生产设备。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种热风无纺布与全棉无纺布的复合方法，该方法包括：热风无纺布作为底层，将无纺布棉网叠合在热风无纺布上，经预湿、正反水刺复合后得到产品。

其中，本发明中的热风无纺布的克重为16-100克/平方米，其来源为ES纤维、PP纤维和/或其他天然纤维混合后经热贴合后得到，天然纤维的质量含量不超过50%。

其中，本发明中的无纺布棉网为未经水刺处理的全棉网层，经常规水刺处理后克重为25-180克/平方米。

进一步地，本发明中的无纺布棉网的来源为：原棉经开松混合、梳理成网、交叉铺网和多辊牵伸后得到。

其中，本发明提供的复合方法还包括：如果生产平纹无纺布，则在正反水刺复合后经整理得到产品。

其中，本发明中的预湿工序为预湿水刺2次，所述正反水刺工序包括：起网水刺1次、反面水刺2次和正面水刺3次。

其中，本发明中的正反水刺工序还包括：提花水刺2次。

具体地，本发明中的预湿水刺的压力为0.5-50bar，所述反面水刺的压力为25-35bar，所述正面水刺的压力为50-55bar，所述提花水刺的压力为40-45bar。

其中，本发明中的反面水刺、正面水刺和提花水刺均采用圆网水刺，所述预湿水刺、起网水刺和整理均采用平网水刺。

另一方面，本发明实施例还提供了实现上述方法的生产系统，包括：

开松混合装置：用于对原棉进行开松、除杂、混合得到原棉纤维；

梳理成网装置：用于将纤维梳理成纤维网；

交叉铺网装置：用于将纤维网往复交错均匀铺开；

多辊牵伸装置：用于利用不同牵伸速度调整纤维的排列得到无纺布棉网；

热风无纺布提供装置：用于向水刺装置提供热风无纺布；

水刺装置：用于以热风无纺布作为底层，将无纺布棉网叠合在热风无纺布上，经预湿、正反水刺复合后得到成品。

所述水刺装置包括依次设置的：

预湿水刺结构：依次采用带孔滚筒水刺头和输网帘夹持水刺头分别对叠合后的热风无纺布与无纺布棉网进行预加湿处理得到初步粘结的两层无纺布；

起网水刺结构：采用平网水刺一次将初步粘结的两层无纺布与托网分离；

反面水刺结构：采用圆网水刺反面水刺两次将热风无纺布与无纺布棉网进行缠结；

正面水刺结构：采用圆网水刺正面水刺三次将缠结在一起的热风无纺布与无纺布棉网进行加固。

所述开松混合装置、梳理成网装置、交叉铺网装置和多辊牵伸装置顺次设置用于得到无纺布棉网；所述多辊牵伸装置与热风无纺布提供装置均输出到水刺装置。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提供的复合工艺具有如下优点：

(1)热风无纺布与全棉水刺无纺布复合在一起，既保留了全棉无纺布的柔软性、吸水性、透气性，又保有热风无纺布的蓬松度高、弹性好、手感柔软、保暖性强、透气透水性能。

(2)物理复合可以去除渗胶现象，避免胶与人体皮肤直接接触而产生红疹现象，提高了产品的舒适性和安全性。

(3)采用该复合工艺后的产品更环保更健康，远离化学物质，提升人民对生活用品的高端需求

(4)热风无纺布与全棉水刺无纺布复合后可得到大于3N的剥离力。

附图说明

图1是现有的生产全棉水刺无纺布工艺的流程框图；

图2是本发明提供的热风无纺布与全棉无纺布的复合方法的流程框图；

图3是实施例二提供的提花复合无纺布制备方法的流程图；

图4是实施例四提供的水刺装置的结构示意图；

图5是实施例四提供的热风无纺布提供装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明作进一步地详细描述。

实施例一

实施例一提供了一种热风无纺布与全棉无纺布的复合方法，该方法包括：热风无纺布作为底层，将无纺布棉网叠合在热风无纺布上，经预湿、正反水刺复合后得到成品。其中，两层布叠放需要将热风无纺布放在全棉无纺布下面进行，因为热风无纺布已经初步成型，化纤表面张力比较大，布面光滑，高压水刺流直接打在热风无纺布上不容易击穿，同时棉网不易预湿排掉棉层间的空气；相反，如果热风无纺布放在下面，高压水刺流经过全棉网层受到托帘反作用力，二者间纤维比较容易纠缠在一起，复合容易进行。该方法可以用于生产平纹无纺布、网眼无纺布及各种提花图案的提花无纺布等。

其中，本发明中的热风无纺布的克重为16-100克/平方米（薄型），其来源为ES纤维、PP纤维和/或其他天然纤维（如棉、毛等）等混合（也可以采用单一纤维）后经热贴合后得到，天然纤维的质量含量不超过50%。本方法原理上是将全棉无纺布中的棉纤维与热风无纺布中的纤维纠结在一下，因此可以适用于各种配比的热风无纺布。

其中，本发明中的无纺布棉网为未经水刺处理的全棉网层，可以理解为未经水刺处理的全棉无纺布，经常规水刺处理后克重为25-180克/平方米。

进一步地，本发明中的无纺布棉网的来源为：原棉经开松混合、梳理成网、交叉铺网和多辊牵伸等处理后得到，该过程与常规的水刺全棉无纺布在水刺之前的工艺相同。

其中，本发明提供的复合方法还包括：如果生产平纹无纺布，提花棍在此处只做普通的水刺辊用，需要在正反水刺复合后经整理得到产品。如果生产的是提花无纺布，再次水刺会影响布面纹路，则不需要整理。

其中，本发明中的预湿工序为预湿水刺2次，正反水刺工序包括：起网水刺1次、反面水刺2次和正面水刺3次，起网水刺、反面水刺和正面水刺与现有技术类似。

进一步地，如果要得到提花无纺布，则本发明中的正反水刺工序还包括：提花水刺2次。

具体地，本发明中的预湿水刺、反面水刺、正面水刺和提花水刺的压力相对于常规全棉水刺无纺布生产工艺进行了调整，而起网水刺和整理水刺压力无需调整,水刺距离均为10-12mm。具体地，预湿水刺的压力为0.5-50bar，反面水刺的压力为25-35bar，正面水刺的压力为50-55bar，提花水刺的压力为40-45bar。

其中，本发明中的反面水刺、正面水刺和提花水刺均采用圆网水刺，预湿水刺、起网水刺和整理均采用平网水刺。具体地，本发明采用圆网与平网相结合的方式进行水刺加固，反刺、正刺、提花水刺采用圆网水刺加固，水刺头沿着圆网圆周排列，纤网吸附在圆网上，接受水刺头喷出的水射流的喷射可得到很好的反射水射流的效果。圆网为不锈钢丝编织或不锈钢与特种材料相结和的圆网，内设有抽吸装置。预湿、起网及整理采用平网水刺加固，纤网由托网帘送作水平运动，接受水刺头垂直向下喷出的水射流的喷射，棉网纤维起到加固效果。

参见表1，其与现有的水刺无纺布的生产工艺具有如下区别：

表1

进一步地，预湿水刺分别采用带孔辊筒水刺头水刺一次与输网帘夹持水刺头水刺一次，共两次水刺。一次预湿水刺头在带孔的辊筒里，二次预湿水刺头悬在托网上面。正产情况下只需要一次预湿即可，该发明中复合水刺无纺布和热风无纺布需要两次水刺，以增强热风无纺布和水刺无纺布间的复合力。

采用本发明提供的方法得到的45g覆膜打样的结果为：其耐磨可达到3级，其厚度为0.25mm，其他数据如表2所示：

表2 45g8目网眼复合无纺布

一般产品要求纵向抗弯刚度≤3，横向抗弯刚度≤1即可。该工艺复合后抗弯刚度≤1，表明该复合工艺不会降低产品的柔软度。

参见表3，为45g 8目网眼和55g 8目网眼复合后产品的纵向剥离力。

表3

一般的涂胶粘合复合无纺布的纵向剥离力在5N左右。但是只要剥离力大于3N就能满足使用要求。而本复合工艺得到的产品的纵向剥离力较涂胶粘合复合产品的纵向剥离力大。

综上，本发明提供的热风无纺布与全棉无纺布的复合方法具有如下优点：

(1)热风无纺布与全棉水刺无纺布复合在一起，既保留了全棉无纺布的柔软性、吸水性、透气性，又保有热风无纺布的蓬松度高、弹性好、手感柔软、保暖性强、透气透水性能。

(2)物理复合可以去除渗胶现象，避免胶与人体皮肤直接接触而产生红疹现象，提高了产品的舒适性和安全性。

(3)采用该复合工艺后的产品更环保更健康，远离化学物质，提升人民对生活用品的高端需求

(4)热风无纺布与全棉水刺无纺布复合后可得到大于3N的剥离力。

实施例二：

参见图2和3，实施例二提供了一种提花复合无纺布的制备方法，包括以下步骤：

S101开松混合：对原棉进行开松、除杂、混合得到原棉纤维。

S102梳理成网：将步骤S101提供的纤维梳理成纤维网。

S103交叉铺网：将步骤S102得到的纤维网往复交错均匀铺开。

S104多辊牵伸:利用不同牵伸速度调整纤维的排列得到无纺布棉网。

上述过程与现有的水刺全棉无纺布的生产方法相同，如果其后安装正常水刺流程，其克重为25-180克/平方米。

S105叠合：步骤S104得到的无纺布棉网经过多辊牵伸后到达托网，热风无纺布（16-100克/平方米）经过导布架到达拖网，热风无纺布在下，棉网在上。

S106预水刺：无纺布棉网及下面的热风无纺布随输网帘依次运动到带孔辊筒水刺头与输网帘夹持水刺头下，采用0.5-50bar的预湿水刺压力达到棉层上，可初步压实蓬松的纤网，排除纤网中的空气；同时，无纺布棉网中的纤维在高速水针穿插的水力作用下与热风无纺布中的化纤相互穿插，缠结和抱合，复合棉网初步加固。

S107起网水刺：将步骤S106初步粘结后的两层无纺布经过起网水刺头与托网分离，水刺压力与现有的水刺全棉无纺布生产过程中的起网水刺压力相同。

S108反面水刺：采用圆网水刺反面水刺两次将热风无纺布与无纺布棉网进行缠结，水刺压力为25-35bar。

S109正面水刺：采用圆网水刺正面水刺三次将缠结在一起的热风无纺布与无纺布棉网进行加固，水刺压力为50-55bar。

S110提花水刺：采用平网水刺提花水刺两次，经过高压水刺，可以得到一种或多种图形的复合无纺布，水刺压力为40-45bar。

本实施例中提到的多次水刺为多个水刺区域或多个水刺头进行水刺，水刺距离均为10-12mm。

实施例三：

实施例三提供了一种平纹复合无纺布的制备方法，其方法与实施例二的步骤S101- S110基本一致，在步骤S110中，提花辊作为普通水刺辊，起到加强水刺无纺布纵横向强力的作用，不同之处为：还包括： S111整理：采用平网水刺两次对布面进行整理（如果前面水刺工序有漏针的，通过这两个水刺头可起到修饰布面绒毛的作用），水刺压力与现有的水刺全棉无纺布生产过程中的整理水刺压力相同。

实施例四：

实施例四提供了实现上述方法的生产系统，包括：

开松混合装置：用于对原棉进行开松、除杂、混合得到原棉纤维。

梳理成网装置：用于将纤维梳理成纤维网。

交叉铺网装置：用于将纤维网往复交错均匀铺开。

多辊牵伸装置：用于利用不同牵伸速度调整纤维的排列得到无纺布棉网。

热风无纺提供布装置1：用于向水刺装置提供热风无纺布，具体用于将已经成卷的的热风无纺布退卷或直接由热风无纺布生产系统直接提供；其结构如图5所示，由底座10和架身11组成，架身11上有一卡槽12。热风无纺布卷由轴承13贯穿后置于架身11上，轴承13两端可通过紧定套固定在卡槽12中防止跑偏。热风无纺布随托帘运动力带着前进。

水刺装置：用于以热风无纺布作为底层，将无纺布棉网叠合在热风无纺布上，经预湿、正反水刺复合后得到成品。参见图4，该水刺装置包括机架14、设于机架14上的托网2、沿托网2依次设置在机架14上的预湿水刺结构（3、4）、起网水刺结构5、反面水刺结构7和正面水刺结构6等。

其中，预湿水刺结构（3、4）：依次采用带孔滚筒水刺头3和输网帘夹持水刺头4分别对叠合后的热风无纺布与无纺布棉网进行预加湿处理得到初步粘结的两层无纺布；起网水刺结构5：采用平网水刺一次起网将初步粘结的两层无纺布与托网分离；反面水刺结构7：采用圆网水刺反面水刺两次（两道水刺区域）将热风无纺布与无纺布棉网进行缠结；正面水刺结构6：采用圆网水刺正面水刺三次（三道水刺区域）将缠结在一起的热风无纺布与无纺布棉网进行加固。

其中，开松混合装置、梳理成网装置、交叉铺网装置和多辊牵伸装置顺次设置用于得到无纺布棉网，与现有的装置相同，为本领域的技术人员所熟知，故省略详细描述；具体可以采用生产25-180克/平方米规格的全棉无纺布的装置和参数设置。多辊牵伸装置与热风无纺布提供装置1均输出到水刺装置，热风无纺布在下，棉网在上。具体地，多辊牵伸装置设于水刺装置前方，热风无纺布提供装置1设于水刺装置前方下侧。

进一步地，该系统还包括设于正面水刺结构6后的提花水刺结构8：采用平网水刺提花水刺两次（两道水刺区域），可以得到一种或多种图形的复合无纺布。

更进一步地，该系统还包括设于提花水刺结构8后的整理结构9：采用平网水刺两次（两道水刺区域）对布面进行整理得到平纹无纺布。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。