一種海島型紡粘長(zhǎng)絲非織造材料及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種海島型雙組份紡粘長(zhǎng)絲非織造材料及其制備方法。本制備方法設(shè)計(jì)方案構(gòu)思是：以適合作為雙組份或多組份紡絲海組份聚合物中的一種為海組份，如COPET或PET，以適合作為雙組份或多組份紡絲島組份聚合物中的一種為島組份，如PET或PA，利用相應(yīng)的海島型紡絲組件，熔融紡絲后直接成網(wǎng)，再采用機(jī)械固網(wǎng)、化學(xué)粘合固網(wǎng)或熱粘合固網(wǎng)方法中的一種或多種方式組合加固后制成非織造材料。
【專利說明】一種海島型紡粘長(zhǎng)絲非織造材料及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及非織造材料，具體為一種海島型雙組份紡粘長(zhǎng)絲非織造材料及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]海島型復(fù)合超細(xì)纖維是70年代初開發(fā)的一種新型纖維，由于其單絲細(xì)度極小，比表面積大，使其具有許多常規(guī)纖維不具備的優(yōu)異性能，如手感柔軟蓬松、光滑平整、懸垂性好、穿著透氣舒適、光澤柔和優(yōu)雅等。海島纖維紡絲成形有復(fù)合法和共混法兩種，前者使用復(fù)合紡絲機(jī)，紡制的是高分子相互排列體纖維，其中分散相熔體組分通過復(fù)合紡絲組件按照設(shè)計(jì)分布在另一連續(xù)相熔體中，其特點(diǎn)是紡制的纖維在可控性(單絲線密度、數(shù)量、截面)、生產(chǎn)穩(wěn)定性、加工性、島收率、均勻性和產(chǎn)品用途等方面性能優(yōu)。共混法紡制的纖維具有更小的線密度，沒有特定的海相與島相之分，兩種組分在熔融粘度等物性方面差別較大，因此紡絲較為困難，但是嗩絲板結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。
[0003]海島型纖維的島組分常見的有聚酯(PET)或者聚酰胺(PA)，與其復(fù)合的海組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【周華等，非織造布，2004，12(1):41】。目前較常用的海島組合為:C0PET/PET，PET/PA, C0PET/PA 等組合。Mie Kamiyama, Ehime 等在其專利中【專利號(hào)US2007196649A1】公開了一種海島復(fù)合纖維的生產(chǎn)方法，以容易溶去的聚合物為海組分，不易溶去的聚合物為島組分，可生產(chǎn)出島數(shù)在100甚至以上的海島纖維，島組分的單絲細(xì)度在IOnm~1000nm之間， 復(fù)合纖維中島組分之間的間隔為500nm或更??；帝人纖維株式會(huì)社在其申請(qǐng)的專利中【申請(qǐng)?zhí)?00680036177】中公開了一種海島型纖維的生產(chǎn)方法，其以PET為島組分，以改性的PET為海組分，以紡絲速度為100~1000m/min紡制未拉伸海島型復(fù)合纖維，而后在高于兩種組分中任一組分玻璃化溫度以上，以總拉伸倍數(shù)5~100倍進(jìn)行超拉伸，再將海成分溶去得到超細(xì)纖維；龍口市欣鑫超纖皮革有限公司在其專利中【申請(qǐng)?zhí)?00510042156】公開了一種束狀91定島海島纖維紡絲方法，同現(xiàn)有的技術(shù)相比增加了定島海島纖維數(shù)量，用其生產(chǎn)加工的超細(xì)纖維合成革，面料質(zhì)地柔軟有彈性，其效果與高檔真皮革材質(zhì)類似；東麗纖維研究所(中國(guó))有限公司在其專利中【申請(qǐng)?zhí)?00510041134】公開了一種雙組分聚酯海島纖維及生產(chǎn)方法，產(chǎn)品的島成分為為二氧化鈦含量為3.5~10%超全消光聚酯，海成分為易溶出性聚酯，以島海復(fù)合比[60~90/10~40]通過螺桿擠壓、紡絲箱體及紡絲頭組件、預(yù)牽伸工藝得到雙組分聚酯海島纖維預(yù)牽伸絲，再去除海組分得到超細(xì)纖維；趙軍等在其專利中【申請(qǐng)?zhí)?2273335.3】公開了一種海島纖維復(fù)合紡絲裝置，包括主箱體、副箱體、紡絲組件體、紡絲組件，主副箱體采用紡絲組件體連接在一起，紡絲組件體內(nèi)放置紡絲組件，主副箱體分別輸送、分配兩種不同溫度、不同壓力的兩種熔體到同一個(gè)紡絲組件中，完成共軛紡絲。
[0004]在紡絲工藝方面，周良等以COPET為海相，PET為島相進(jìn)行了 FDY海島絲的生產(chǎn)，指出適合的PET紡絲溫度，PET的粘度降在0.06dL/g以內(nèi)，在有效的吹風(fēng)和上油條件下可紡出優(yōu)良產(chǎn)品【周良等，聚酯工業(yè)，2007，20(5):32-33】。鮑克成等以COPET為海相，PET (或PA6)為島相，從切片含水量、紡絲切片、紡絲復(fù)合比、紡絲溫度、冷卻成形條件、拉伸倍數(shù)和拉伸比率、拉伸溫度和油浴油劑濃度、卷曲和松弛熱定型過程的控制等方面，分析了海島型雙組分短纖維的生產(chǎn)工藝和品質(zhì)【鮑克成等，聚酯工業(yè)，2010，23(3):18-21】。吳建亭討論了 PET/C0PET海島纖維生產(chǎn)流程、所采用設(shè)備、主要工藝參數(shù)如紡絲組件、紡絲溫度、側(cè)吹風(fēng)、集束點(diǎn)位置、上油率、卷繞工藝、復(fù)合比等及它們對(duì)生產(chǎn)結(jié)果的影響【吳建亭，聚酯工業(yè)，2011,24(1):33-34】。
[0005]目前人造革所用基體材料多為海島型超細(xì)短纖非織造布，其具體生產(chǎn)流程為:兩種成纖聚合物通過海島紡絲、拉伸、切斷得到海島型復(fù)合短纖維，再制成三維立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的非織造布，然后用聚氨酯配制的浸潰液進(jìn)行處理。待聚氨酯凝固后，將纖維中的一種成份溶出，形成超細(xì)纖維。然而由海島型復(fù)合長(zhǎng)絲直接成網(wǎng)制成非織造布鮮見報(bào)導(dǎo)，與短纖制得的基體材料相比，長(zhǎng)絲基體有著如下的優(yōu)勢(shì):
[0006](1)強(qiáng)力更高。相比于短纖成網(wǎng)的基體材料，長(zhǎng)絲直接成網(wǎng)的基體材料減少了短纖之間的相對(duì)滑移，因此有著更高的縱橫向強(qiáng)力。
[0007](2)不會(huì)掉纖。以短纖為基體的人造皮革在生產(chǎn)及使用過程中會(huì)出現(xiàn)落纖的現(xiàn)象，而長(zhǎng)絲就避免了這一現(xiàn)象。
[0008](3)懸垂性更好，柔軟度提高。同種材料的長(zhǎng)絲的懸垂性本身就比短纖優(yōu)越，因此制得的皮革在柔軟度上會(huì)得到進(jìn)一步的改善。
[0009]在 申請(qǐng)人:的檢索范圍之內(nèi)，采用紡粘法直接制備海島型雙組分超細(xì)纖維非織造材料尚未見文獻(xiàn)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]根據(jù)現(xiàn)有的紡絲工藝及海島纖維紡絲組件，紡制海島復(fù)合長(zhǎng)絲后一步成網(wǎng)制備雙組份紡粘長(zhǎng)絲非織造材料。本發(fā)明設(shè)計(jì)的海島型雙組份紡粘長(zhǎng)絲非織造材料的制備方法，是用紡粘法生產(chǎn)海島型復(fù)合長(zhǎng)絲，再將復(fù)合長(zhǎng)絲直接成網(wǎng)制成非織造材料。本發(fā)明制備方法設(shè)計(jì)方案構(gòu)思是，以適合作為雙組分或多組分紡絲海組分聚合物中的一種為海組分，如COPET或PET，以適合作為雙組分或多組分紡絲島組分聚合物中的一種為島組分，如PET或PA，利用相應(yīng)的海島型紡絲組件，熔融紡絲后直接成網(wǎng)，制成非織造材料。
[0011]本發(fā)明解決所述制備方法技術(shù)問題的技術(shù)方案是:設(shè)計(jì)一種海島型復(fù)合長(zhǎng)絲非織造布的制備方法，其工藝步驟為:
[0012](1)海組份及島組分份聚合物的選擇:所述海組份聚合物為COPET、PET或其它適合作為雙組份或多組份紡絲海組份聚合物中的一種，島組份聚合物為PET、PA或其它適合作為雙組份或多組份紡絲島組分聚合物中的一種。
[0013](2)切片原料的預(yù)結(jié)晶及干燥處理:切片導(dǎo)入干燥塔里進(jìn)行預(yù)結(jié)晶和干燥處理，海組分預(yù)結(jié)晶溫度為80-135 °C，時(shí)間為30-240min，干燥溫度為130°C _170°C，時(shí)間為10-14h,島組分預(yù)結(jié)晶溫度為125-135°C，時(shí)間l_4h，干燥溫度65_165°C，干燥停留時(shí)間為l-12h。
[0014](3)紡絲成網(wǎng):采用海島紡絲組件，在雙組分紡粘設(shè)備上紡絲成網(wǎng)。牽伸風(fēng)壓力為0.1Mpa~0.8Mpa,牽伸風(fēng)速度O~2m/s,溫度10~25°C,相對(duì)濕度65%~90%,牽伸速度為1000?6000m/min。所述海島紡絲組件可采用定島或不定島紡絲組件中的一種。所述牽伸方式為管式牽伸、寬狹縫式牽伸、窄狹縫式牽伸中的一種或幾種方式的組合。成網(wǎng)工藝中擺絲器頻率500?1200次/min，擺角14°?25。。
[0015](4)纖網(wǎng)加固:采用適當(dāng)?shù)募庸谭椒庸汤w網(wǎng)，可采用機(jī)械固網(wǎng)、化學(xué)粘合固網(wǎng)或熱粘合固網(wǎng)方法中的一種或多種組合。纖網(wǎng)加固后可得所述海島型紡粘長(zhǎng)絲非織造材料。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本發(fā)明設(shè)計(jì)的海島型雙組分紡粘非織造材料的制備方法，是采用紡粘工藝生產(chǎn)海島型復(fù)合長(zhǎng)絲，再將復(fù)合長(zhǎng)絲直接成網(wǎng)制成非織造材料。
[0017]本發(fā)明所使用的聚合物原料以適合作為雙組份或多組份紡絲海組份聚合物中的一種為海組份，如COPET或PET，以適合作為雙組份或多組份紡絲島組分聚合物中的一種為島組份，如PET或PA。
[0018]本發(fā)明方法中所述島組份與海組份的紡絲復(fù)合比為:m[島組份]:m[海組份]為35 ?90/65 ?10。
[0019]本發(fā)明中紡絲溫度設(shè)定在260°C?295°C之間。為了保證海組份及島組份的表觀粘度相近，需要控制紡絲溫度。紡絲溫度的控制可采用電加熱或聯(lián)苯爐液相或汽相加熱方式。
[0020]依據(jù)本發(fā)明方法所制得海島型紡粘長(zhǎng)絲非織造材料開纖后單絲直徑小于2 μ m。
[0021]本發(fā)明制備方法調(diào)整參數(shù)，可以制得一系列海島型雙組份紡粘長(zhǎng)絲非織造材料。
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0023]實(shí)施例1
[0024]以COPET為海組份，PET為島組份，選定紡絲復(fù)合比m[PET]:m[C0PET]為70/30。海組份COPET預(yù)結(jié)晶溫度為90°C，時(shí)間為30min，干燥溫度為130°C，時(shí)間為IOh ;島組份PET預(yù)結(jié)晶溫度為125°C，時(shí)間為4h，干燥溫度為160°C，干燥停留時(shí)間為10h。螺桿各區(qū)加熱溫
度如下表所示:
[0025]
【權(quán)利要求】
1.一種海島型紡粘長(zhǎng)絲非織造材料的制備方法，其工藝步驟為: (1)切片原料的預(yù)結(jié)晶及干燥處理:切片導(dǎo)入干燥塔里進(jìn)行預(yù)結(jié)晶和干燥處理，海組份預(yù)結(jié)晶溫度為80-135°C，時(shí)間為30-240min，干燥溫度為130°C — 170°C，時(shí)間為10_14h，島組份預(yù)結(jié)晶溫度為125-135°C，時(shí)間l_4h，干燥溫度65-165°C，干燥停留時(shí)間為l_12h。 (2)確定紡絲復(fù)合比:選定紡絲復(fù)合比m[島組分]:m[海組分]為35?90/65?10。 (3)以上述海組份及島組份聚合物為原料，采用海島纖維紡絲組件紡絲成網(wǎng)，牽伸風(fēng)壓力為0.1Mpa?0.8Mpa,牽伸風(fēng)速度O?2m/s,溫度10?25°C,相對(duì)濕度65%?90%,牽伸速度為1000?6000m/min，牽伸方式為管式牽伸、寬狹縫式牽伸、窄狹縫式牽伸中的一種或幾種方式的組合。成網(wǎng)工藝中擺絲器頻率500?1200次/min，擺角14°?25。。 (4)纖網(wǎng)加固:采用適當(dāng)?shù)募庸谭椒庸汤w網(wǎng)，可采用機(jī)械固網(wǎng)、化學(xué)粘合同網(wǎng)或熱粘合同網(wǎng)方法中的一種或多種組合。纖網(wǎng)加固后可得所述海島型紡粘長(zhǎng)絲非織造材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，所述海組份聚合物為COPET、PET或其它適合作為雙組份或多組份紡絲海組份聚合物中的一種，島組份聚合物為PET、PA或其它適合作為雙組份或多組份紡絲島組份聚合物中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，為了保證海組份及島組份的表觀粘度相近，需要控制組份的熔體溫度，紡絲溫度在260°C _295°C之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，所制得海島型紡秈長(zhǎng)絲非織造材料開纖后單絲直徑小于2μπι。
【文檔編號(hào)】D04H3/02GK103789926SQ201410035277
【公開日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】錢曉明, 宋衛(wèi)民 申請(qǐng)人:廊坊中紡新元無紡材料有限公司, 廣州容坤企業(yè)管理咨詢有限公司