一种性能优异的全棉无纺布的液氨整理生产工艺的制作方法

1.本发明涉及无纺布生产的技术领域，具体是涉及到一种性能优异的全棉无纺布的液氨整理生产工艺。


背景技术：

2.目前全棉无纺布的液氨整理生产工艺分为前漂和后漂工艺，这两种生产工艺出来的全棉水刺无纺布柔软、亲肤，但是由于棉纤维本身为腰圆型，具有天然卷曲结构，为了提升无纺布的柔软度和摩擦性，需要将全棉水刺无纺布进行后整理，达到柔软、亲肤、降低摩擦力的效果，而后整理工艺，会使用柔软剂，在引入柔软成分时，会影响水刺无纺布的亲水性能；且后整理工艺需要中转运输，会产生中转包装浪费和增加中途污染风险。
3.目前可通过在生产过程中增加液氨整理工艺，使棉纤维内部的应力趋于均一、纤维之间的滑爽感增强、纤维表面变得平滑，使棉纤维表现出优良的柔软性，从而提升全棉水刺无纺布的柔软度和摩擦性。
4.但是当前使用的液氨整理工艺，还不能最大化的利用液氨对棉纤维进行调整，造成液氨的浪费，同时也给液氨回收以及工厂环境治理带来较大的困难。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种性能优异的全棉无纺布的液氨整理生产工艺，制备得到的无纺布具有柔软、滑爽的手感、各项性能指标优异。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
7.一种性能优异的全棉无纺布的液氨整理生产工艺，包括以下步骤：
8.1)脱脂漂白
9.将棉纤维进行脱脂漂白，去除棉纤维上的杂质和蜡质；
10.2)烘干
11.将脱脂漂白后的棉纤维进行烘干，控制纤维含水率在5％以下；
12.3)液氨整理
13.棉纤维烘干后直接喂入风冷机进行吹风冷却，然后进入箱体内通过网带或者导带夹持后，在液氨轧液槽进行浸渍液氨，接着进入反应室与氨充分反应，反应结束后，棉纤维进入蒸发罐与出布区进一步除去残留在棉纤维上的氨；
14.4)梳理
15.将液氨整理后的棉纤维进行梳理，形成单纤状态的纤维网；
16.5)铺网
17.将纤维网根据需求进行铺网处理；
18.6)水刺
19.对铺网后的纤维网进行水刺处理，使得棉纤维进行相互的缠结，形成无纺布；
20.7)烘干
21.去除水刺无纺布上的水分，水分降低至0.1％以下；
22.8)收卷
23.将步骤7)烘干处理后的无纺布进行收卷。
24.进一步的，所述步骤2)中的烘干过程，通过将控制纤维含水率在5％以下，优选3％以下，可以降低水对液氨整理的影响，提高下道工序液氨整理的效果。
25.进一步的，所述步骤3)中液氨整理过程中，液氨温度：-33至-35℃，蒸发温度：85-95℃，燥罐温度：105-115℃，车速20-30m/min；输送棉纤维过程中，控制张力在20-40n。在本发明中，液氨整理原理为：
26.(1)棉纤维横截面变圆，中空的胞腔变小
27.棉纤维经液氨浸透后，网状的外层胞壁部分仅稍微有所收缩，而中间部分则经浸泡后发生生物化学反应充分膨胀，结果使棉纤维的横截面变得丰满充实，呈椭圆形或圆形，中空的胞腔变得越来越小。
28.(2)天然扭曲消失，纤维表面呈光滑的圆柱状
29.伴随着纤维的膨胀，纤维内部的扭曲应力减小或消失，纤维呈光滑的圆柱状，粗细均匀，使得纤维的摩擦系数和阻力减小，纤维之间的滑爽感增加，从而使棉织物表现出优良的柔软性和滑爽性。
30.(3)原纤排列规整，间距均匀化液氨具有极强的渗透力，能够充分渗透到纤维组织的各部分，从而使纤维组织能够在横向纵向等各方面都得到充分均匀的充盈膨胀，使纤维间距均匀化。同时，由于液氨的处理，原纤的间距变得越来越小。
31.(4)结晶度下降，结晶结构略为变疏
32.液氨对纤维素有很快的渗透性，但氨分子不会很大程度地破坏并溶解纤维素的结晶，只是起到渗透到结晶内部稍微拉开纤维素结晶区域分子链间距的作用。
33.在本发明中，由于单层无纺布克重轻、横向强力差等特点，张力如果超过40n后，会出现无纺布断裂的情况，张力低于20n的情况下，反应效果不均匀，布面效果不平整，总体品质偏差，最终进过大量试验，调整不同张力试验，最合理的张力范围在：20-40n，这样的一个范围无纺布既可以充分反应均匀，达到布面平整、光泽柔和、手感柔软的特点，也不会出现无纺布断裂的情况。
34.在本发明中，所述步骤3)中，车速决定于除氨效率和供氧效率，最合理的车速范围为：20-30m/min。
35.进一步的，所述步骤3)梳理处理中主锡林工作辊为80-160m/min，主锡林剥取辊为100-150m/min。
36.进一步的，所述步骤5)铺网处理，采用交铺方式来进行。
37.进一步的，所述步骤6)水刺处理包括5道水刺工序，所述5道水刺工序中的水刺头压力分别设定为：35-40bar、80-85bar、35-40、60-65bar、20-25bar；本发明通过设定低-高-低-中-低的五道水刺过程，可使得纤维相互缠结更为紧密，从而使纤维网得以加固而具备更高的强度，织物孔径缩小，形成无纺布。其中水刺处理，采用水刺加固方式采用平网水刺加固。在本发明中，纤维网进入水刺区，水刺头喷水板的喷水孔喷射出多股微细水射流，垂直射向纤维网。水射流使纤维网中一部分表层纤维发生位移，包括向纤维网反面的垂直运动，当水射流穿透纤维网后，受到托网帘的反弹作用，以不同的方位散射到纤维网的反面。
在水射流直接冲击和反弹水流的双重作用下，纤维网中的纤维发生位移、穿插、缠结、抱合﹐形成无数个柔性缠结点，从而使纤维网得到加固。
38.本发明的有益效果是：
39.1、通过对棉纤维进行液氨整理，改变棉纤维的横纵向结构，提升棉纤维的性能，再进行水刺工艺处理后，不用添加柔软剂就可使无纺布具有柔软、滑爽的手感；同时将液氨整理过程进行了优化，可有效提高液氨对纤维的处理效果，有效的降低摩擦力，提升无纺布的手感。同时制备得到的无纺布，不容易从直角方向断裂。本发明通过输送棉纤维过程中，控制张力在20-40n，制备得到的无纺布充分反应均匀，达到布面平整、光泽柔和、手感柔软的特点，也不会出现无纺布断裂的情况；
40.2、对比液氨前后棉纤维参数可知，棉纤维经过液氨整理后更有光泽，手感更柔软，克重增加4.37％，同时白度会下降5.49％，吸水时间缩短了4.95％；棉纤维的整体品质有很大的提升。
具体实施方式
41.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
42.实施例1
43.一种性能优异的全棉无纺布的液氨整理生产工艺，包括以下步骤：
44.1)脱脂漂白
45.将棉纤维进行脱脂漂白，去除棉纤维上的杂质和蜡质；
46.2)烘干
47.将脱脂漂白后的棉纤维进行烘干，控制纤维含水率在5％以下(4.5％)；
48.3)液氨整理
49.棉纤维烘干后，直接喂入风冷机进行吹风冷却，然后进入箱体内通过网带或者导带夹持后，在液氨轧液槽进行浸渍液氨，接着进入反应室与氨充分反应，反应结束后，棉纤维进入蒸发罐与出布区进一步除去残留在棉纤维上的氨；具体液氨整理流程为：烘干的棉纤维
→
冷风机
→
液氨反应区
→
蒸发罐
→
干燥罐
→
出布；
50.其中：进布单元(上毛毯温度)：110-120℃、进布单元(下毛毯温度)：110-120℃；
51.液氨温度：-33至-35℃、上反应区温度：70-80℃、下反应区温度：60-70℃、液氨罐液位：25％；
52.蒸发罐温度：85-95℃；
53.干燥罐温度：105-115℃；
54.出布上毛毯温度：100℃、出布下毛毯温度：100℃；
55.液氨槽张力：20-40n
56.反应室张力：20-40n
57.蒸发罐张力：20-40n
58.干燥罐张力：20-40n
59.车速：20m/min；
60.4)梳理
61.将液氨整理后的棉纤维进行梳理，形成单纤状态的纤维网；其中，主锡林工作辊为80m/min，主锡林剥取辊为100m/min；
62.5)铺网
63.将纤维网采用交铺方式来进行铺网；
64.6)水刺
65.对铺网后的纤维网进行水刺处理，使得棉纤维进行相互的缠结，形成无纺布；其中水刺处理包括5道水刺工序，所述5道水刺工序中的水刺头压力分别设定为：35bar、80bar、35bar、60bar、20bar；所述水刺处理采用平网水刺加固方式进行。
66.7)烘干
67.去除水刺无纺布上的水分，烘干温度不超过125℃，水分降低至0.1％以下(0.05％)；
68.8)收卷
69.将步骤7)烘干处理后的无纺布进行收卷。
70.实施例2
71.一种性能优异的全棉无纺布的液氨整理生产工艺，包括以下步骤：
72.1)脱脂漂白
73.将棉纤维进行脱脂漂白，去除棉纤维上的杂质和蜡质；
74.2)烘干
75.将脱脂漂白后的棉纤维进行烘干，控制纤维含水率在5％以下(2.5％)；
76.3)液氨整理
77.棉纤维烘干后，直接喂入风冷机进行吹风冷却，然后进入箱体内通过网带或者导带夹持后，在液氨轧液槽进行浸渍液氨，接着进入反应室与氨充分反应，反应结束后，棉纤维进入蒸发罐与出布区进一步除去残留在棉纤维上的氨；具体液氨整理流程为：烘干的棉纤维
→
冷风机
→
液氨反应区
→
蒸发罐
→
干燥罐
→
出布；
78.其中：进布单元(上毛毯温度)：110-120℃、进布单元(下毛毯温度)：110-120℃；
79.液氨温度：-33至-35℃、上反应区温度：70-80℃、下反应区温度：60-70℃、液氨罐液位：25％；
80.蒸发罐温度：85-95℃；
81.干燥罐温度：105-115℃；
82.出布上毛毯温度：100℃、出布下毛毯温度：100℃；
83.液氨槽张力：20-40n
84.反应室张力：20-40n
85.蒸发罐张力：20-40n
86.干燥罐张力：20-40n
87.车速：30m/min；
88.4)梳理
89.将液氨整理后的棉纤维进行梳理，形成单纤状态的纤维网；其中，主锡林工作辊为160m/min，主锡林剥取辊为150m/min；
90.5)铺网
91.将纤维网采用交铺方式来进行铺网；
92.6)水刺
93.对铺网后的纤维网进行水刺处理，使得棉纤维进行相互的缠结，形成无纺布；其中水刺处理包括5道水刺工序，所述5道水刺工序中的水刺头压力分别设定为：40bar、85bar、40bar、65bar、25bar；所述水刺处理采用平网水刺加固方式进行。
94.7)烘干
95.去除水刺无纺布上的水分，烘干温度不超过125℃，水分降低至0.1％以下(0.08％)；
96.8)收卷
97.将步骤7)烘干处理后的无纺布进行收卷。
98.实施例3
99.一种性能优异的全棉无纺布的液氨整理生产工艺，包括以下步骤：
100.1)脱脂漂白
101.将棉纤维进行脱脂漂白，去除棉纤维上的杂质和蜡质；
102.2)烘干
103.将脱脂漂白后的棉纤维进行烘干，控制纤维含水率在5％以下(0.5％)；
104.3)液氨整理
105.棉纤维烘干后，直接喂入风冷机进行吹风冷却，然后进入箱体内通过网带或者导带夹持后，在液氨轧液槽进行浸渍液氨，接着进入反应室与氨充分反应，反应结束后，棉纤维进入蒸发罐与出布区进一步除去残留在棉纤维上的氨；具体液氨整理流程为：烘干的棉纤维
→
冷风机
→
液氨反应区
→
蒸发罐
→
干燥罐
→
出布；
106.其中：进布单元(上毛毯温度)：110-120℃、进布单元(下毛毯温度)：110-120℃；
107.液氨温度：-33至-35℃、上反应区温度：70-80℃、下反应区温度：60-70℃、液氨罐液位：25％；
108.蒸发罐温度：85-95℃；
109.干燥罐温度：105-115℃；
110.出布上毛毯温度：100℃、出布下毛毯温度：100℃；
111.液氨槽张力：20-40n
112.反应室张力：20-40n
113.蒸发罐张力：20-40n
114.干燥罐张力：20-40n
115.车速：25m/min；
116.4)梳理
117.将液氨整理后的棉纤维进行梳理，形成单纤状态的纤维网；其中，主锡林工作辊为100m/min，主锡林剥取辊为125m/min；
118.5)铺网
119.将纤维网采用交铺方式来进行铺网；
120.6)水刺
121.对铺网后的纤维网进行水刺处理，使得棉纤维进行相互的缠结，形成无纺布；其中
水刺处理包括5道水刺工序，所述5道水刺工序中的水刺头压力分别设定为：38bar、82bar、38bar、62bar、23bar；所述水刺处理采用平网水刺加固方式进行。
122.7)烘干
123.去除水刺无纺布上的水分，烘干温度不超过125℃，水分降低至0.1％以下(0.03％)；
124.8)收卷
125.将步骤7)烘干处理后的无纺布进行收卷。
126.将实施例1制备过程中得到的纤维/进行检测，检测结果如下表1所示：
127.表1
[0128][0129]
从上表1的检测结果，可以看出，对比液氨整理前后棉纤维参数可知，纤维经过液氨整理后，横截面由腰圆形/耳型变为椭圆形/圆形，纤维强度变高；对比液氨前后棉纤维参数可知，棉纤维经过液氨整理后更有光泽，手感更柔软，克重增加4.37％，同时白度会下降5.49％，吸水时间缩短了4.95％；棉纤维的整体品质有很大的提升。
[0130]
对比例1
[0131]
在步骤3)中
[0132]
液氨槽张力：70n；
[0133]
反应室张力：70n；
[0134]
蒸发罐张力：70n；
[0135]
干燥罐张力：70n；
[0136]
其余条件和实施例1一致；对比例1得到的无纺布，较容易出现断裂，断裂率达到32.5％；而实施例1的断裂率仅为0.1％，可忽略不计。
[0137]
对比例2
[0138]
在步骤3)中
[0139]
液氨槽张力：5n；
[0140]
反应室张力：5n；
[0141]
蒸发罐张力：5n；
[0142]
干燥罐张力：5n；
[0143]
其余条件和实施例1一致；对比例2得到的无纺布，在布面平整性方面表现出不平整、弹性差，且光泽度分布不均匀。
[0144]
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。