专利名称：含有短纤维熔喷无纺布的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种含有短纤维熔喷无纺布的制备方法，属于纺织技术领域。
背景技术：
熔喷法非织造布自七十年代投入工业化生产之后，得到了迅速的发展。它与纺丝成网法非织造布的不同之处在于纤网中纤维不是连续长丝状而是短纤维状，同时纤维的细度低，只有2-4微米。
由于是超细纤维，该非织造布特别适合于作过滤材料、蓄电池隔层、绝缘材料、吸油材料、合成革底基及高级纸等产品。
图2是熔喷法非织造布生产工艺示意图，图3是其中的喷嘴示意图。切片在挤压机1内受到加热和挤压形成聚合物熔体进入喷嘴2的挤压腔3中，由一排扁平的喷丝孔4挤出，由鼓风机5经过空气加热器6加热的高速热气流从导管7导入，从喷丝板上下两侧的扁平狭缝中高速喷出，从喷出孔4喷出的聚合物受到高速热空气的分散、拉伸作用，形成超细的短纤维，凝集在凝网帘8上，形成纤网，卷绕成布卷9。
当切片的材料选定之后，喷嘴温度，热空气温度就确定了，对于聚丙烯通常空气温度比喷嘴温度高500F左右。当产品定量确定之后，凝网帘的运动速度及挤压机的速度就确定了，因此影响非织造布性能的主要工艺参数是喷嘴的空气压力。
纤维的直径随空气压力的增加而减小。这是由于喷丝孔直径不变的情况下，空气压力增大，气流速度和喷气量增大，而聚合物从喷丝孔喷出的速度不受气压的影响，挤压机挤压速度一定时，喷丝孔喷出的聚合物速度一定，因而聚合物从喷丝孔喷出之后，因气流速度提高，受到的气流牵伸倍数加大，故纤维的直径减小。
现有的熔喷无纺布，在制备过程中，是将短纤维加在表面层，在使用一段时间后，容易被压实，无纺布结构中的间隙变小或消失，导致立体结构的扁平化，使得无纺布弹性减弱、蓬松性变小、保暖性变差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含有短纤维熔喷无纺布的制备方法。
现有熔喷无纺布是将聚合物树脂切片通过挤压机加热加压成为熔融态后，经熔体分配流道到达喷头前端的喷丝孔挤出，再经气体拉伸使之超细化，超细化的纤维冷却固化沉积于集网装置上，收卷成网，即得到熔喷无纺布；本发明所述方法的不同在于增加了一个短纤维粘合的步骤，即，熔体经喷丝孔挤出后，短纤维在气流作用下，与尚未固化的丝束粘合。
上述过程中的短纤维添加量为无纺布重量的15-30％，优选为25％。
所述的短纤维长度为20-40mm，纤维直径为dtex1.5-4，所述的短纤维可以是天然纤维，也可以是人造纤维，优选涤纶、丙纶或粘胶纤维。
上述聚合物原料可以是聚丙烯、聚酯、改性聚酯(PBT、PTT)或聚氨酯；优选聚丙烯。聚氨酯可用于熔喷弹力非织造布的生产。
纺丝压力一般为0.30-0.35Mpa。
上述短纤维与丝束粘合时的喷射气体压力应比纺丝压力高出0-0.05Mpa，优选0.05Mpa；气体温度应控制在150-200℃。
熔喷无纺布出丝方向与短纤维喷射方向呈10-40度夹角，优选30度。
本发明方法在熔喷无纺布生产过程中加入短纤维，借助于短纤维的骨架作用，使现有熔喷无纺布在弹性、蓬松性、保暖性能方面实现了提升，解决了现有熔喷无纺布容易被压实，在使用一段时间后，缺乏弹性、蓬松性，以至于保暖性降低的问题。
本发明研究人员发现，增加的一个短纤维粘合步骤中，当短纤维添加量为无纺布重量的25％时，无纺布的粘合性和柔软性最好，相应的保暖性能的耐久性也最好；超过30％时，二者的粘合性变差，短纤维开始脱落；而短纤维添加量小于无纺布重量15％时，短纤维与无纺布仅在表面粘合，达不到本发明目的。
应用本发明方法制得的无纺布，与现有无纺布在相同情况下加工成服装，经长时间加压，在外界温度相同的条件下，阳光照射，应用本发明方法制得的无纺布的服内温度比现有无纺布高2-6℃，平均高4℃。这一实验结果反映出，应用本发明方法制得的无纺布由于短纤维的骨架作用，保持了较好的蓬松性，即而维持了良好的保暖性能，功能优异性明显优于现有熔喷无纺布。
图1为本发明所述的含有短纤维的熔喷无纺布结构示意图，其中的短纤维起骨架作用。
图2为熔喷法非织造布现有生产工艺示意图。
图3为图2中喷嘴示意图。
1-挤压机 2-喷嘴 3-挤压腔4-喷丝孔 5-鼓风机
6-空气加热器7-导管8-凝网帘9-布卷图4为本发明制备方法示意图A——喷头B——没有固化的无纺布C——短纤维D——接收装置具体实施方式
实施例1通过风机将开松后的短纤维，输送到与熔喷无纺布幅宽相同长度的管状容器中，容器在喷丝口下方与喷丝口平行，管状容器在轴向有多排小孔，短纤维在气流的作用下，从小孔喷射出，熔喷无纺布出丝方向与短纤维喷射方向呈10度夹角，短纤维添加量为无纺布重量的15％，纺丝气压0.3Mpa，风机气压0.25Mpa，在此条件下，短纤维与无纺布仅在表面粘合；风机气流温度为150℃；没有固化的无纺布与短纤维接触后粘合在一起，通过接收装置进行收卷。
实施例2通过风机将开松后的短纤维，输送到与熔喷无纺布幅宽相同长度的管状容器中，容器在喷丝口下方与喷丝口平行，管状容器在轴向有多排小孔，短纤维在气流的作用下，从小孔喷射出，熔喷无纺布出丝方向与短纤维喷射方向呈10度夹角，短纤维添加量为无纺布重量的15％，纺丝气压0.3Mpa，风机气压0.3Mpa，在此条件下，短纤维与无纺布结合有效果，但混合深度不够；风机气流温度为150℃；没有固化的无纺布与短纤维接触后粘合在一起，通过接收装置进行收卷。
实施例3通过风机将开松后的短纤维，输送到与熔喷无纺布幅宽相同长度的管状容器中，容器在喷丝口下方与喷丝口平行，管状容器在轴向有多排小孔，短纤维在气流的作用下，从小孔喷射出，熔喷无纺布出丝方向与短纤维喷射方向呈10度夹角，短纤维添加量为无纺布重量的15％，纺丝气压0.3Mpa，风机气压0.35Mpa，在此条件下，短纤维与无纺布混合效果较明显；风机气流温度为150℃；没有固化的无纺布与短纤维接触后粘合在一起，通过接收装置进行收卷。
实施例4通过风机将开松后的短纤维，输送到与熔喷无纺布幅宽相同长度的管状容器中，容器在喷丝口下方与喷丝口平行，管状容器在轴向有多排小孔，短纤维在气流的作用下，从小孔喷射出，熔喷无纺布出丝方向与短纤维喷射方向呈10度夹角，短纤维添加量为无纺布重量的25％，纺丝气压0.3Mpa，风机气压0.35Mpa，在此条件下，短纤维与无纺布粘合性和柔软性较好；风机气流温度为150℃；没有固化的无纺布与短纤维接触后粘合在一起，通过接收装置进行收卷。
实施例5通过风机将开松后的短纤维，输送到与熔喷无纺布幅宽相同长度的管状容器中，容器在喷丝口下方与喷丝口平行，管状容器在轴向有多排小孔，短纤维在气流的作用下，从小孔喷射出，熔喷无纺布出丝方向与短纤维喷射方向呈10度夹角，短纤维添加量为无纺布重量的30％，纺丝气压0.3Mpa，风机气压0.35Mpa，在此条件下，短纤维与无纺布粘合性差，短纤维易脱落；风机气流温度为150℃；没有固化的无纺布与短纤维接触后粘合在一起，通过接收装置进行收卷。
实施例6通过风机将开松后的短纤维，输送到与熔喷无纺布幅宽相同长度的管状容器中，容器在喷丝口下方与喷丝口平行，管状容器在轴向有多排小孔，短纤维在气流的作用下，从小孔喷射出，熔喷无纺布出丝方向与短纤维喷射方向呈40度夹角，短纤维添加量为无纺布重量的25％，纺丝气压0.3Mpa，风机气压0.35Mpa，在此条件下，短纤维与无纺布粘合效果理想，柔软性较好；风机气流温度为200℃；没有固化的无纺布与短纤维接触后粘合在一起，通过接收装置进行收卷。
实施例7通过风机将开松后的短纤维，输送到与熔喷无纺布幅宽相同长度的管状容器中，容器在喷丝口下方与喷丝口平行，管状容器在轴向有多排小孔，短纤维在气流的作用下，从小孔喷射出，熔喷无纺布出丝方向与短纤维喷射方向呈30度夹角，短纤维添加量为无纺布重量的25％，纺丝气压0.3Mpa，风机气压0.35Mpa，在此条件下，短纤维与无纺布粘合理想，柔软性理想；风机气流温度为200℃；没有固化的无纺布与短纤维接触后粘合在一起，通过接收装置进行收卷。
实施例8通过风机将开松后的短纤维，输送到与熔喷无纺布幅宽相同长度的管状容器中，容器在喷丝口下方与喷丝口平行，管状容器在轴向有多排小孔，短纤维在气流的作用下，从小孔喷射出，熔喷无纺布出丝方向与短纤维喷射方向呈20度夹角，短纤维添加量为无纺布重量的20％，纺丝气压0.3Mpa，风机气压0.35Mpa，在此条件下，短纤维与无纺布仅在表面粘合；风机气流温度为280℃；没有固化的无纺布与短纤维接触后粘合在一起，通过接收装置进行收卷。
权利要求
1.一种含有短纤维的熔喷无纺布的制备方法，其特征在于，所述方法是将聚合物切片通过挤压机加热加压成为熔融态后，经熔体分配流道到达喷头前端的喷丝孔挤出，同时，短纤维在气流作用下，与尚未固化的丝束粘合；再经气体拉伸使之超细化，超细化的纤维冷却固化沉积于集网装置上，收卷成网，即得到熔喷无纺布。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的短纤维加入量为无纺布重量的15-30％。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的短纤维加入量为无纺布重量的25％。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的短纤维长度控制为20-40mm，纤维直径为dtex1.5-4。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的短纤维是涤纶、丙纶或粘胶纤维。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物原料是聚丙烯、聚酯、改性聚酯或聚氨酯；优选聚丙烯。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的纺丝压力为0.30-0.35Mpa。
8.根据权利要求1或7所述的制备方法，其特征在于，所述短纤维与丝束粘合时的喷射气体压力应比纺丝压力高出0-0.05Mpa，优选0.05Mpa；气体温度控制在150-200℃。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的短纤维与尚未固化的丝束粘合时，熔喷无纺布出丝方向与短纤维喷射方向呈10-40度夹角，优选30度夹角。
全文摘要
本发明涉及一种含有短纤维熔喷无纺布的制备方法，属于纺织技术领域。该方法与现有技术的不同在于增加了一个短纤维粘合的步骤，即，将聚合物树脂切片通过挤压机加热加压成为熔融态后，经熔体分配流道到达喷头前端的喷丝孔挤出，熔体再经喷丝孔挤出后，短纤维在气流作用下，与尚未固化的丝束粘合，然后经气体拉伸、冷却固化，沉积于集网装置上，收卷成网，即得到本发明熔喷无纺布。本发明方法在熔喷无纺布生产过程中加入短纤维，借助于短纤维的骨架作用，使现有熔喷无纺布在弹性、蓬松性、保暖性能方面实现了提升，解决了现有熔喷无纺布容易被压实，在使用一段时间后，缺乏弹性、蓬松性，以至于保暖性降低的问题。
文档编号D04H1/56GK1920149SQ200610127389
公开日2007年2月28日 申请日期2006年9月18日 优先权日2006年9月18日
发明者韩晖 申请人:中国纺织科学研究院