一种海岛型纺粘长丝非织造材料及其制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种海岛型双组份纺粘长丝非织造材料及其制备方法。本制备方法设计方案构思是：以适合作为双组份或多组份纺丝海组份聚合物中的一种为海组份，如COPET或PET，以适合作为双组份或多组份纺丝岛组份聚合物中的一种为岛组份，如PET或PA，利用相应的海岛型纺丝组件，熔融纺丝后直接成网，再采用机械固网、化学粘合固网或热粘合固网方法中的一种或多种方式组合加固后制成非织造材料。
【专利说明】一种海岛型纺粘长丝非织造材料及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及非织造材料，具体为一种海岛型双组份纺粘长丝非织造材料及其制造方法。
【背景技术】
[0002]海岛型复合超细纤维是70年代初开发的一种新型纤维，由于其单丝细度极小，比表面积大，使其具有许多常规纤维不具备的优异性能，如手感柔软蓬松、光滑平整、悬垂性好、穿着透气舒适、光泽柔和优雅等。海岛纤维纺丝成形有复合法和共混法两种，前者使用复合纺丝机，纺制的是高分子相互排列体纤维，其中分散相熔体组分通过复合纺丝组件按照设计分布在另一连续相熔体中，其特点是纺制的纤维在可控性(单丝线密度、数量、截面)、生产稳定性、加工性、岛收率、均匀性和产品用途等方面性能优。共混法纺制的纤维具有更小的线密度，没有特定的海相与岛相之分，两种组分在熔融粘度等物性方面差别较大，因此纺丝较为困难，但是唢丝板结构较为简单。
[0003]海岛型纤维的岛组分常见的有聚酯(PET)或者聚酰胺(PA)，与其复合的海组分可以是水溶性聚酯(COPET)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚乙烯醇(PVA)、聚苯乙烯(PS)以及丙烯酸酯共聚物等【周华等，非织造布，2004，12(1):41】。目前较常用的海岛组合为:C0PET/PET，PET/PA, C0PET/PA 等组合。Mie Kamiyama, Ehime 等在其专利中【专利号US2007196649A1】公开了一种海岛复合纤维的生产方法，以容易溶去的聚合物为海组分，不易溶去的聚合物为岛组分，可生产出岛数在100甚至以上的海岛纤维，岛组分的单丝细度在IOnm~1000nm之间， 复合纤维中岛组分之间的间隔为500nm或更小；帝人纤维株式会社在其申请的专利中【申请号200680036177】中公开了一种海岛型纤维的生产方法，其以PET为岛组分，以改性的PET为海组分，以纺丝速度为100~1000m/min纺制未拉伸海岛型复合纤维，而后在高于两种组分中任一组分玻璃化温度以上，以总拉伸倍数5~100倍进行超拉伸，再将海成分溶去得到超细纤维；龙口市欣鑫超纤皮革有限公司在其专利中【申请号200510042156】公开了一种束状91定岛海岛纤维纺丝方法，同现有的技术相比增加了定岛海岛纤维数量，用其生产加工的超细纤维合成革，面料质地柔软有弹性，其效果与高档真皮革材质类似；东丽纤维研究所(中国)有限公司在其专利中【申请号200510041134】公开了一种双组分聚酯海岛纤维及生产方法，产品的岛成分为为二氧化钛含量为3.5~10%超全消光聚酯，海成分为易溶出性聚酯，以岛海复合比[60~90/10~40]通过螺杆挤压、纺丝箱体及纺丝头组件、预牵伸工艺得到双组分聚酯海岛纤维预牵伸丝，再去除海组分得到超细纤维；赵军等在其专利中【申请号02273335.3】公开了一种海岛纤维复合纺丝装置，包括主箱体、副箱体、纺丝组件体、纺丝组件，主副箱体采用纺丝组件体连接在一起，纺丝组件体内放置纺丝组件，主副箱体分别输送、分配两种不同温度、不同压力的两种熔体到同一个纺丝组件中，完成共轭纺丝。
[0004]在纺丝工艺方面，周良等以COPET为海相，PET为岛相进行了 FDY海岛丝的生产，指出适合的PET纺丝温度，PET的粘度降在0.06dL/g以内，在有效的吹风和上油条件下可纺出优良产品【周良等，聚酯工业，2007，20(5):32-33】。鲍克成等以COPET为海相，PET (或PA6)为岛相，从切片含水量、纺丝切片、纺丝复合比、纺丝温度、冷却成形条件、拉伸倍数和拉伸比率、拉伸温度和油浴油剂浓度、卷曲和松弛热定型过程的控制等方面，分析了海岛型双组分短纤维的生产工艺和品质【鲍克成等，聚酯工业，2010，23(3):18-21】。吴建亭讨论了 PET/C0PET海岛纤维生产流程、所采用设备、主要工艺参数如纺丝组件、纺丝温度、侧吹风、集束点位置、上油率、卷绕工艺、复合比等及它们对生产结果的影响【吴建亭，聚酯工业，2011,24(1):33-34】。
[0005]目前人造革所用基体材料多为海岛型超细短纤非织造布，其具体生产流程为:两种成纤聚合物通过海岛纺丝、拉伸、切断得到海岛型复合短纤维，再制成三维立体网络结构的非织造布，然后用聚氨酯配制的浸溃液进行处理。待聚氨酯凝固后，将纤维中的一种成份溶出，形成超细纤维。然而由海岛型复合长丝直接成网制成非织造布鲜见报导，与短纤制得的基体材料相比，长丝基体有着如下的优势:
[0006](1)强力更高。相比于短纤成网的基体材料，长丝直接成网的基体材料减少了短纤之间的相对滑移，因此有着更高的纵横向强力。
[0007](2)不会掉纤。以短纤为基体的人造皮革在生产及使用过程中会出现落纤的现象，而长丝就避免了这一现象。
[0008](3)悬垂性更好，柔软度提高。同种材料的长丝的悬垂性本身就比短纤优越，因此制得的皮革在柔软度上会得到进一步的改善。
[0009]在 申请人:的检索范围之内，采用纺粘法直接制备海岛型双组分超细纤维非织造材料尚未见文献报道。
【发明内容】
[0010]根据现有的纺丝工艺及海岛纤维纺丝组件，纺制海岛复合长丝后一步成网制备双组份纺粘长丝非织造材料。本发明设计的海岛型双组份纺粘长丝非织造材料的制备方法，是用纺粘法生产海岛型复合长丝，再将复合长丝直接成网制成非织造材料。本发明制备方法设计方案构思是，以适合作为双组分或多组分纺丝海组分聚合物中的一种为海组分，如COPET或PET，以适合作为双组分或多组分纺丝岛组分聚合物中的一种为岛组分，如PET或PA，利用相应的海岛型纺丝组件，熔融纺丝后直接成网，制成非织造材料。
[0011]本发明解决所述制备方法技术问题的技术方案是:设计一种海岛型复合长丝非织造布的制备方法，其工艺步骤为:
[0012](1)海组份及岛组分份聚合物的选择:所述海组份聚合物为COPET、PET或其它适合作为双组份或多组份纺丝海组份聚合物中的一种，岛组份聚合物为PET、PA或其它适合作为双组份或多组份纺丝岛组分聚合物中的一种。
[0013](2)切片原料的预结晶及干燥处理:切片导入干燥塔里进行预结晶和干燥处理，海组分预结晶温度为80-135 °C，时间为30-240min，干燥温度为130°C _170°C，时间为10-14h,岛组分预结晶温度为125-135°C，时间l_4h，干燥温度65_165°C，干燥停留时间为l-12h。
[0014](3)纺丝成网:采用海岛纺丝组件，在双组分纺粘设备上纺丝成网。牵伸风压力为0.1Mpa~0.8Mpa,牵伸风速度O~2m/s,温度10~25°C,相对湿度65%~90%,牵伸速度为1000?6000m/min。所述海岛纺丝组件可采用定岛或不定岛纺丝组件中的一种。所述牵伸方式为管式牵伸、宽狭缝式牵伸、窄狭缝式牵伸中的一种或几种方式的组合。成网工艺中摆丝器频率500?1200次/min，摆角14°?25。。
[0015](4)纤网加固:采用适当的加固方法加固纤网，可采用机械固网、化学粘合固网或热粘合固网方法中的一种或多种组合。纤网加固后可得所述海岛型纺粘长丝非织造材料。
【具体实施方式】
[0016]本发明设计的海岛型双组分纺粘非织造材料的制备方法，是采用纺粘工艺生产海岛型复合长丝，再将复合长丝直接成网制成非织造材料。
[0017]本发明所使用的聚合物原料以适合作为双组份或多组份纺丝海组份聚合物中的一种为海组份，如COPET或PET，以适合作为双组份或多组份纺丝岛组分聚合物中的一种为岛组份，如PET或PA。
[0018]本发明方法中所述岛组份与海组份的纺丝复合比为:m[岛组份]:m[海组份]为35 ?90/65 ?10。
[0019]本发明中纺丝温度设定在260°C?295°C之间。为了保证海组份及岛组份的表观粘度相近，需要控制纺丝温度。纺丝温度的控制可采用电加热或联苯炉液相或汽相加热方式。
[0020]依据本发明方法所制得海岛型纺粘长丝非织造材料开纤后单丝直径小于2 μ m。
[0021]本发明制备方法调整参数，可以制得一系列海岛型双组份纺粘长丝非织造材料。
[0022]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0023]实施例1
[0024]以COPET为海组份，PET为岛组份，选定纺丝复合比m[PET]:m[C0PET]为70/30。海组份COPET预结晶温度为90°C，时间为30min，干燥温度为130°C，时间为IOh ;岛组份PET预结晶温度为125°C，时间为4h，干燥温度为160°C，干燥停留时间为10h。螺杆各区加热温
度如下表所示:
[0025]
【权利要求】
1.一种海岛型纺粘长丝非织造材料的制备方法，其工艺步骤为: (1)切片原料的预结晶及干燥处理:切片导入干燥塔里进行预结晶和干燥处理，海组份预结晶温度为80-135°C，时间为30-240min，干燥温度为130°C — 170°C，时间为10_14h，岛组份预结晶温度为125-135°C，时间l_4h，干燥温度65-165°C，干燥停留时间为l_12h。 (2)确定纺丝复合比:选定纺丝复合比m[岛组分]:m[海组分]为35?90/65?10。 (3)以上述海组份及岛组份聚合物为原料，采用海岛纤维纺丝组件纺丝成网，牵伸风压力为0.1Mpa?0.8Mpa,牵伸风速度O?2m/s,温度10?25°C,相对湿度65%?90%,牵伸速度为1000?6000m/min，牵伸方式为管式牵伸、宽狭缝式牵伸、窄狭缝式牵伸中的一种或几种方式的组合。成网工艺中摆丝器频率500?1200次/min，摆角14°?25。。 (4)纤网加固:采用适当的加固方法加固纤网，可采用机械固网、化学粘合同网或热粘合同网方法中的一种或多种组合。纤网加固后可得所述海岛型纺粘长丝非织造材料。
2.根据权利要求1，所述海组份聚合物为COPET、PET或其它适合作为双组份或多组份纺丝海组份聚合物中的一种，岛组份聚合物为PET、PA或其它适合作为双组份或多组份纺丝岛组份聚合物中的一种。
3.根据权利要求1，为了保证海组份及岛组份的表观粘度相近，需要控制组份的熔体温度，纺丝温度在260°C _295°C之间。
4.根据权利要求1，所制得海岛型纺籼长丝非织造材料开纤后单丝直径小于2μπι。
【文档编号】D04H3/02GK103789926SQ201410035277
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】钱晓明, 宋卫民 申请人:廊坊中纺新元无纺材料有限公司, 广州容坤企业管理咨询有限公司