专利名称：：无纺布及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及化纤领域，具体涉及一种无纺布及其制备方法。
背景技术：
：无纺布是一种非织造布，一般是由短纤维经过气流或机械成网，然后经过针刺或热轧加固形成的无编织的布料。与一般的织造布相比，无纺布具有防潮、透气、柔韧、质轻、加工方便等优点，广泛用于医疗、卫生、服装、工业、农业等方面。例如，制备人工皮革时主要采用无纺布作为基布。超细纤维人工皮革是合成革行业近年发展起来的产品，将无纺布经过PU树脂(聚氨酯)含浸后生产的人工皮革称为PU合成革，PU合成革具有色彩丰富、强度高、不容易损伤等特点。超细纤维PU合成革是指具有纤度小于的0.33dtex的超细纤维结构的人工皮革，超细纤维PU合成革在耐化学性、防霉变性、质量均一性和可加工性等方面超过了天然皮革，具有很好的应用前景。在现有技术中，超细纤维PU合成革的制备工艺为首选使用共混纺丝法将聚酯和聚酰胺共混、熔融、挤出成型、牵伸定型后形成包括海组分和岛组分的复合海岛纤维，然后将所述复合海岛纤维切成短纤维，经过梳理铺网、针刺制成无纺布。制成无纺布后，使用聚氨酯对无纺布进行含浸处理，即将聚氨酯填充在无纺布的纤维间隙中，然后用溶剂选择性的去处海组分或岛组分形成聚酯超细纤维或聚酰胺，最终得到超细纤维PU合成革。在现有技术下，由于需要采用溶剂选择性的去除海组分或者岛组分形成聚酯超细纤维或聚酰胺超细纤维，因此采用最终得到的合成革只能保留一种组分的纤维，如尼龙(聚酰胺纤维)或涤纶(聚酯纤维)，而尼龙的特点是过于柔软，涤纶的特点是刚性太强，由此，最后得到的合成革只保留尼龙组分时，虽然柔软，手感好，但是刚性差，造成“皮革不挺”的问题；而只保留涤纶组分时，刚性太强，手感发硬。此外，在非定岛超纤皮革生产过程中部分纤维被溶解，造成单根原丝中的岛数不可控，而且岛的大小、数量、分布及其长度都存在随机性。如果在超细纤维PU合成革中同时保留聚酯纤维和聚酰胺纤维这两种组分的纤维，则可以使超细纤维PU合成革既能具备涤纶的挺度又能兼顾尼龙的柔软性。为了在皮革中保留双组分的纤维，本发明人考虑，可以先制备裂片型的双组分复合纤维，然后将其制成无纺布，含浸聚氨酯时同时保留聚酯组分和聚酰胺组分，最后通过开纤工序分离所述聚酯和聚酰胺，分别形成两种组分的超细纤维，这样不但能够使PU合成革既能具备涤纶的挺度又能兼顾尼龙的柔软性，而且可以避免组分的浪费，降低PU合成革的单位生产成本。采用裂片型的双组分复合纤维制备无纺布的过程中，由于聚酯和聚酰胺的物理粘结强度较弱，因此在对纤维进行开松、梳理的过程中，双组分复合纤维的两个组分会提前分离，即开纤，这样就会给无纺布的针刺步骤带来较大的难度，造成不能顺利进行针刺，甚至无法正常生产。
发明内容有鉴于此，本发明解决的技术问题在于，提供一种无纺布及其制备方法，该无纺布在制备的过程中防止聚酯组分和聚酰胺两个组分在开松或梳理工序中提前开纤，从而保证无纺布生产的顺利进行。为了解决以上技术问题，本发明提供一种无纺布，该无纺布由双组分复合纤维制成，所述双组分复合纤维中的双组分为聚酯组分和聚酰胺组分，所述双组分复合纤维包括呈放射状排列的骨架部和填充在所述骨架部中的裂片部，所述双组分分别形成所述骨架部和裂片部，所述聚酯组分包括占所述双组分复合短纤维总重量0.4%的助熔剂。本发明还提供一种无纺布的制备方法，包括提供双组分复合纤维，所述双组分复合纤维中的双组分为聚酯组分和聚酰胺组分，所述双组分复合纤维包括呈放射状排列的骨架部和填充在所述骨架部中的裂片部，所述双组分分别形成所述骨架部和裂片部，所述聚酯组分包括占所述双组分复合纤维总重量0.4%的助熔剂；将所述双组分复合纤维进行开松、梳理，然后铺成纤维网；针刺所述纤维网得到无纺布。优选的，所述针刺所述纤维网得到无纺布包括对所述纤维网进行预针刺，所述预针刺的针刺密度为50针/cm2220针/cm2；对所述预针刺后的纤维网进行主针刺，所述主针刺的针刺密度为1000针/cm24000针/cm2；优选的，所述预针刺的针刺密度为80针/cm2160针/cm2。优选的，所述主针刺的针刺密度为2700针/cm23500针/cm2。优选的，所述主针刺包括至少两级的主针刺，所述至少两级的主针刺中后一级主针刺比前一级主针刺的针刺密度高50针/cm2150针/cm2。优选的，所述骨架部裂片部按重量比为15307085。优选的，所述裂片部为聚酯组分，所述骨架部为聚酰胺组分。优选的，所述裂片部为聚酰胺组分，所述骨架部为聚酯组分。优选的，所述无纺布的面密度为200g/m2-800g/m2。本发明提供一种无纺布，由含有聚酯组分和聚酰胺组分的双组分复合纤维制成，所述双组分复合纤维包括呈放射状排列的骨架部和填充在所述骨架部中的裂片部，所述双组分分别形成所述骨架部和裂片部，所述聚酯组分包括聚酯和助熔剂，所述助熔剂占所述双组分纤维重量的0.4%。由于所述聚酯内的助熔剂可以增加聚酯组分和聚酰胺之间的物理粘结强度，这样在对双组分复合纤维进行开松、梳理时，可以防止两个组分提前进行开纤维，从而保证无纺布生产的顺利进行。本发明还提供一种无纺布的制备方法，使用的纤维是含有聚酯组分和聚酰胺组分的双组分复合纤维，所述聚酯组分包括聚酯和助熔剂，所述助熔剂占所述双组分纤维重量的0.4%。由于所述聚酯内的助熔剂可以增加聚酯组分和聚酰胺之间的物理粘结强度，这样在对双组分复合纤维进行开松、梳理时，可以防止两个组分提前进行开纤，从而保证无纺布生产的顺利进行。在一种优选的实施方式中，通过控制预针刺和主针刺的针刺密度，可以达到使无纺布初步开纤的目的，这样，有利于在后续的工序中对双组分复合纤维进行开纤。图1、本发明提供的喷丝孔结构示意图；图2、本发明提供的双组分复合纤维的示意图；图3、本发明实施例制备的无纺布含浸基布的SEM照片；图4、本发明实施例制备的超细纤维PU合成革SEM照片。具体实施例方式本发明提供的无纺布的制备方法包括提供双组分复合纤维，所述双组分复合纤维中的双组分为聚酯组分和聚酰胺组分，所述双组分复合纤维包括呈放射状排列的骨架部和填充在所述骨架部中的裂片部，所述双组分分别形成所述骨架部和裂片部，所述聚酯组分包括占所述双组分复合纤维总重量0.4%的助熔剂；将所述双组分复合纤维进行开松、梳理，然后铺成纤维网；针刺所述纤维网得到无纺布。按照本发明，制备所述双组分复合纤维，按照如下方法取聚酯切片和助熔剂作为聚酯组分放入第一螺杆挤出机进行混炼，混炼温度优选为270°C290°C；取聚酰胺切片放入第二螺杆挤出机内进行混炼，混炼温度优选为270°C290°C。再将混炼后的聚酯组分和聚酰胺通过喷丝板挤出成型，得到初生纤维，然后将初生纤维冷却、上油、去除内应力、牵伸、上油、切断得到裂片型的双组分复合短纤维。按照本发明，所述喷丝板具有桔瓣状的喷丝孔，如图1所示，为喷丝孔的截面示意图。所述喷丝孔11截面形状为圆形，包括多个呈放射状排列的骨架挤出孔Ila和被所述骨架挤出孔间隔的裂片挤出孔lib。这样，所述聚酯和聚酰胺两个组分可分别通过所述骨架挤出孔和所述裂片挤出孔挤出形成裂片型复合纤维，从所述骨架挤出孔挤出的组分形成呈放射状排列的骨架部，从所述裂片挤出孔挤出的组分形成裂片部。请参见图2，为复合纤维截面形貌示意图，包括呈放射状排列的纤维骨架部2和填充在所述纤维骨架部之间的裂片部Io按照本发明，所述骨架部裂片部按重量比为15307085，更优选为20307080，更优选为22307078。所述聚酯组分中的助熔剂按重量比占所述双组分的复合短纤维总总量的0.5%4%，优选为3%。所述聚酯组分可以作为裂片部，此时聚酰胺组分作为骨架部。所述聚酯组分也可以作为骨架部，此时聚酰胺组分作为裂片部。按照本发明，对于所述喷丝孔中的骨架挤出孔的数量，并无特别限制，可以为4个20个。在图1中，骨架挤出孔的数量为8个，这样可形成8分瓣的裂片纤维。按照本发明，可以将所述初生纤维经过至少一级牵伸，总牵伸倍数优选为34倍；将牵伸后的初生纤维用硅烷类油剂上油，在70°C80°C松弛定型后切断，切断成长度为45mm55mm、优选为47mm52mm的裂片型的双组分复合短纤维。所述双组份复合短纤维中的含油量优选小于纤维总重量的0.2%。所述聚酯可以选用以下至少一种聚合物聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸-1，4-环己二甲酯或聚2，6_萘二酸乙二酯，优选为聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯。所述聚酰胺可以选用以下至少一种聚合物聚己内酰胺(PA-6)、聚己二酰己二胺(PA-66)、聚己二酰丁二胺、聚己二酰戊二胺、聚己酰庚二胺、聚己二酰辛二胺、聚己二酰壬二胺、聚己二酰剂癸二胺，优选为聚己内酰胺和聚己二酰己二胺。所述助熔剂优选为阳离子改性树脂，如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)。按照本发明，制备双组分复合纤维后，将所述双组分复合短纤维进行开松、梳理，然后铺成纤维网，针刺所述纤维网得到无纺布。按照本发明，将所述双组分复合短纤维进行开松是指用本领域技术人员熟知的开松机等设备使短纤维均勻伸展的步骤。所述开松优选依次包括粗开松和精开松，所述粗开松是将双组分复合短纤维送入第一开松机进行初步松散，消除部分纤维之间的相互作用力；所述精开松是指将粗开松后的短纤维送入第二开松机进行精开松，使得纤维能够均勻地进入梳理机中进行梳理操作。所述两个开松机可以使用本领域技术人员熟知的开松机。按照本发明，纤维经过开松后，送入本领域技术人员熟知的梳理机中进行梳理，所述梳理就是把经过开松后的短纤维分梳成单纤维状态，组成网状纤维薄层。按照本发明，纤维经过梳理后，将梳理后的纤维在铺网机叠加铺网，纤维网的层数根据工艺要求决定，本发明并无特别限制。然后将多层纤维网进行针刺工序。按照本发明，所述针刺工序优选分为预针刺、主针刺、修面针刺。所述预针刺的针刺密度优选为50针/cm2220针/cm2，更优选为70针/cm2150针/cm2。所述主针刺的针刺密度优选为1000针/cm24000针/cm2,更优选为2700针/cm23500针/cm2。按照本发明，所述主针刺优选进行至少两级主针刺，更优选为三级或三级以上主针刺。按照本发明，进行至少两级主针刺时，后一级主针刺优选比前一级主针刺的针刺密度要高50针/cm2150针/cm2，更优选高70针/cm2120针/cm2。按照本发明，针刺深度优选为ImmIlmm0按照本发明，得到的无纺布的密度优选为0.15g/cm30.35g/cm3，更优选为0.17g/cm30.30g/cm3，无纺布的克重优选为280g/m2800g/m2，更优选为320g/m2500g/m2。制备无纺布后，将所述无纺布进行PVA含浸，干燥，再进行烫平定型，PVA含浸液以质量浓度计优选包括1%3%的聚乙烯醇，余量为水。无纺布经PVA含浸后，再进行PU含浸，使PU充分填充在纤维间隙中，PU含浸液以质量计优选包括12%20%的聚氨酯、3.2%的表面活性剂、余量为DMF。再将所述PU含浸后的含浸布送入凝固液中凝固，再经过水洗、干燥最终得到PU含浸的未开纤基布。所述凝固液以质量计包括29%39%的DMF(二甲基甲酰胺)，余量的水。无纺布经过PU含浸得到未开纤基布后，可以将所述未开纤基布送入氢氧化钠溶液中浸泡，氢氧化钠溶液浓度以质量计优选为1_5%。再将所述未开纤基布送入高温蒸箱中加热至80-100°C后使用5-20°C的冷却水迅速冷却。然后可以使用超声波处理、机械揉搓处理、高温揉搓处理等工序得到超细纤维PU合成革。所述超细纤维PU合成革可以进行起绒、染色、磨面、贴面等处理。使用本发明提供的双组分复合纤维制造的超细纤维PU合成革含有聚酯超细纤维和聚酰胺超细纤维，因此具有聚酰胺的柔软性和聚酯的硬度。为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述。实施例1取22份对聚对苯二甲酸乙二酯切片在170°C干燥后，放入聚酯纺丝螺杆挤出机在280°C熔融混炼，混炼时加入3份助熔剂，助熔剂为聚对苯二甲酸丁二醇酯；取75份聚己内酰胺切片在85°C干燥后放入聚酰胺纺丝螺杆挤出机在280°C熔融混炼。将两个螺杆挤出机的混炼产物经如图1所示的8分瓣喷丝板挤出成型得到初生纤维，以下实施例均采用此喷丝板挤出成型，得到8分瓣的初生纤维，所述初生纤维由纤维骨架部和填充在所述纤维骨架之间的裂片部组成，其中纤维骨架部成分为聚对苯二甲酸乙二酯，裂片部成分为聚己内酰胺；然后将所述初生纤维经环形冷却吹风装置进行冷却定型，冷却温度22°C，再经双面上油轮进行上油，油剂为4〖％硅氧烷乳液，纤维上油后的含油量为0.4%，经牵引、喂入装置进入盛丝桶，静置10小时消除内应力；然后将所述纤维依次经过1.7倍、2.1倍的牵伸后，进入卷曲机进行机械卷曲成形，卷曲后的纤维进行上油，油剂为4wt%硅氧烷乳液；然后进行松弛热定型、切成50mm的短纤维、包装成为成品，成品含油率小于0.2wt%，松弛热定型温度为70°C，测量纤维性能如表1。实施例2至实施例5上述四个实施例中使用与实施例1相同的聚酯、助熔剂、聚酰胺，具体工艺参数见表2测量实施2至实施例5的纤维性能，列于表1。实施例6取实施例1制备的纤维，经过开松、梳理、预针刺、四级主针刺，工艺参数见表3，测量无纺布性能列于表4。在开松和梳理时，均为出现提前开纤问题。实施例7至实施例10上述四个实施例所用纤维依次为实施例2至5所制备的纤维，经过开松、梳理、预针刺、四级主针刺制备无纺布，在开松和梳理时未出现开纤问题，工艺参数见表2，测量无纺布性能列于表4。实施例11取实施例10无纺布导入PVA含浸机中进行含浸，PVA浸渍液以质量浓度计，包括2%的聚乙烯醇和余量水；然后将无纺布在100°C进行干燥得到第一含浸基布；将第一含浸基布导入PU含浸机中进行含浸，PU浸渍液以质量浓度计，包括16%的湿法合成革用聚氨酯树脂P_138(山东宇田化工公司提供)、2.2%的硫酸月桂酯钠和余量DMF；PU含浸后得到第二含浸基布；将第二含浸基布导入凝固槽中进行凝固，凝固槽中凝固液以质量浓度计包括35%的二甲基甲酰胺和余量水，凝固液温度为34°C；将凝固后的基布用80°C的水进行清洗后在140°C进行烘干，制得无纺布含浸基布，取样用扫描电镜观察，微观形貌如图3，可观察到明显的微孔结构。将干燥后的无纺布含浸基布在稀碱池中浸渍，稀碱池中含有质量浓度为3%的氢氧化钠水溶液，将浸渍后的无纺布含浸基布后放入高温蒸箱中，蒸箱温度设为90°C，然后将烘蒸过的无纺布含浸基布放入15°C的冷水中冷却，再通过超声波开纤、机械揉搓开纤、高温揉搓开纤，超声波处理机的数量为7个，超声波强度设为12A，机械揉搓段数为6段，高温揉搓温度为100°C，将上述开纤处理后的无纺布含浸基布中和处理、水洗后扩幅干燥，制得超细纤维PU合成革，取样用扫描电镜观察，微观形貌如图4，可观察到裂片部与骨架部已经分离，形成了超细纤维。比较例1取25份对聚对苯二甲酸乙二酯切片在170°C干燥后，放入聚酯纺丝螺杆挤出机在280°C熔融混炼；取75份聚己内酰胺切片在85°C干燥后放入聚酰胺纺丝螺杆挤出机在280°C熔融混炼，其它工艺与实施例1相同，得到纤维后，按与表1所用相同标准，测试纤维性能如下纤度均值为2.38dtex，偏差为+5.1；断裂强度均值为4.57，CV值为3.5%；断裂伸长均值为33.%，CV值为6.8%;卷曲性能卷曲个数为13.5个/25cm，卷曲率为11.1%;长度均值为50.0mm，偏差为-2%；倍长纤维率0，疵点含量0；比电阻小于5.6彡Qcm，回潮率为0.83%。比较例2取75份对聚对苯二甲酸乙二酯切片在176°C干燥后，放入聚酯纺丝螺杆挤出机在280°C熔融混炼；取25份聚己内酰胺切片在88°C干燥后放入聚酰胺纺丝螺杆挤出机在280°C熔融混炼，其它工艺与实施例4相同，得到纤维后，按与表1所用相同标准，测试纤维性能如下纤度均值为2.35dtex，偏差为+5.3；断裂强度均值为4.56cN/dtex,CV值为3.4%；断裂伸长均值为33.4%，CV值为6.7%；卷曲性能卷曲个数为13.6个/25cm，卷曲率为11.5%;长度均值为50.0mm，偏差为-2%;倍长纤维率0，疵点含量0；比电阻小于5.8彡Qcm，回潮率为0.86%。表1、本发明实施例制备的复合纤维力学性能<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2实施例2至实施例5工艺参数<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>以上对本发明提供的无纺布的制备方法进行了详细的介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。权利要求一种无纺布，其特征在于，由双组分复合纤维制成，所述双组分复合纤维中的双组分为聚酯组分和聚酰胺组分，所述双组分复合纤维包括呈放射状排列的骨架部和填充在所述骨架部中的裂片部，所述双组分分别形成所述骨架部和裂片部，所述聚酯组分包括占所述双组分复合短纤维总重量0.1％～4％的助熔剂。2.一种无纺布的制备方法，其特征在于，包括提供双组分复合纤维，所述双组分复合纤维中的双组分为聚酯组分和聚酰胺组分，所述双组分复合纤维包括呈放射状排列的骨架部和填充在所述骨架部中的裂片部，所述双组分分别形成所述骨架部和裂片部，所述聚酯组分包括占所述双组分复合纤维总重量0.4%的助熔剂；将所述双组分复合纤维进行开松、梳理，然后铺成纤维网；针刺所述纤维网得到无纺布。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述针刺所述纤维网得到无纺布包括对所述纤维网进行预针刺，所述预针刺的针刺密度为50针/cm2220针/cm2；对所述预针刺后的纤维网进行主针刺，所述主针刺的针刺密度为1000针/cm24000针/cm2；4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述预针刺的针刺密度为80针/cm2160针/cm2。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述主针刺的针刺密度为2700针/cm23500针/cm2。6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述主针刺包括至少两级的主针刺，所述至少两级的主针刺中后一级主针刺比前一级主针刺的针刺密度高50针/cm2150针/2/cmο7.根据权利要求2至5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述骨架部裂片部按重量比为15307085。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述裂片部为聚酯组分，所述骨架部为聚酰胺组分。9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述裂片部为聚酰胺组分，所述骨架部为聚酯组分。10.根据权利要求2至6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述无纺布的面密度为200g/m2-800g/m2。全文摘要本发明提供一种无纺布，其特征在于，由双组分复合纤维制成，所述双组分复合纤维中的双组分为聚酯组分和聚酰胺组分，所述双组分复合纤维包括呈放射状排列的骨架部和填充在所述骨架部中的裂片部，所述双组分分别形成所述骨架部和裂片部，所述聚酯组分包括占所述双组分复合纤维总重量0.1％～4％的助熔剂。由于所述聚酯组分内的助熔剂可以增加聚酯组分和聚酰胺之间的物理粘结强度，这样在对双组分进行开松、梳理时，可以防止两个组分提前开纤，从而保证无纺布生产的顺利进行。文档编号D01D5/32GK101798726SQ200910260589公开日2010年8月11日申请日期2009年12月21日优先权日2009年12月21日发明者张飞跃,李为富申请人:厦门泓信超细纤维材料有限公司