一种抗拉透气型针刺无纺布制备工艺的制作方法

本发明涉及无纺布制造技术领域，尤其涉及一种抗拉透气型针刺无纺布制备工艺。

背景技术：

无纺布又称不织布，是由定向的或随机的纤维构成，因具有布的外观和某些性能而称其为布。无纺布具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等诸多优点，无纺布制造简单、成本低，应用非常广泛。无纺布的制备工艺非常多，有水刺工艺、针刺工艺、热轧工艺等，水刺工艺通常针对克重较小的无纺布，对于克重较大的无纺布一般采用针刺工艺，例如用无纺布制成衣服的内衬层，衣物的内衬层要求透气、保暖、抗拉等性能，然而目前常规的针刺工艺制得的无纺布克重较大、厚度较大，透气性好的无纺布的抗拉性能不高，抗拉性能高的无纺布其透气性能又不好，常规的无纺布无法兼顾抗拉性与透气性。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术中的针刺无纺布抗拉、透气性能不足的问题，提供了一种抗拉透气型针刺无纺布制备工艺，通过该工艺制得的无纺布既能满足抗拉性要求，同时兼顾透气性要求，尤其适合衣物内衬面料使用。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种抗拉透气型针刺无纺布制备工艺，包括以下步骤：

a、纤维原料制备：a1、纤维主料制备：将纤维主料按以下重量份准备：聚丙烯短纤维30-40份、聚酯纤维15-20份、粘胶纤维15-18份，上述纤维主料经过混合、开松后制成混合主纤维；a2、纤维辅料制备：将纤维辅料按以下重量份准备：聚丙烯长纤维10-15份、聚丙烯短纤维5-10份、粘胶纤维10-12份、聚丙烯腈纤维5-12份，上述纤维辅料经过混合、开松后制成混合辅纤维；b、纤维一次成网：将混合主纤维梳理成网状主纤维薄层，将混合辅纤维梳理成网状辅纤维薄层；多个网状主纤维薄层叠合后通过一组压紧辊压制成下层主纤维网；下层主纤维网的上表面经过一次喷熔区一次喷熔后形成喷熔下纤维层，喷熔下纤维层的上表面铺设若干层网状辅纤维薄层，喷熔下纤维层的上表面形成辅纤维层，然后经过压紧辊压制成复合纤维网；c、一次针刺：复合纤维网牵引至第一针刺区进行一次针刺；d、纤维二次成网：一次针刺后的复合纤维网进入二次喷熔区二次喷熔，二次喷熔后的复合纤维网的上侧面形成喷熔上纤维层，在喷熔上纤维层的上表面铺设若干层网状主纤维薄层，喷熔上纤维层的上表面形成上层主纤维网，整体经过压紧辊压制成克重为65-100g/㎡的无纺布半成品；e、二次针刺：无纺布半成品牵引至第二针刺区进行二次针刺，二次针刺后经过整形后制成无纺布成品。

将喷熔工艺与针刺工艺相结合，最终制得的无纺布成品从下到上依次为下层主纤维网、喷熔下纤维层、辅纤维层、喷熔上纤维层、上层主纤维网，五层复合制成的无纺布，下层主纤维网、上层主纤维网中含有一定量的聚酯纤维，使得无纺布的表面抗皱、抗拉、免烫、不沾毛、耐磨损，而且还具有良好的回弹性；辅纤维层中位于中间部位，辅纤维层含有一定量的聚丙烯腈纤维，聚丙烯腈纤维呈不规则螺旋状，在针刺过程中，更加容易与下层主纤维网、上层主纤维网中的纤维缠结，而且聚丙烯腈纤维柔软、质轻、保暖、耐热性好，具有良好的透气性和保温性，非常适合做衣物内衬层，但是聚丙烯腈纤维耐磨性较差，因此作为辅纤维层位于无纺布的中间位置，通过下层主纤维网、上层主纤维网中的聚酯纤维（耐磨损性能好）来弥补聚丙烯腈纤维的性能，从而使得无纺布的表面具有良好的耐磨损性；喷熔下纤维层、喷熔上纤维层通过喷熔形成，内部纤维更细、更致密、粘结性更佳，能将下层主纤维网（上层主纤维网）与辅纤维层实现稳定可靠的连接，同时喷熔下纤维层、喷熔上纤维层中的孔隙更小，在不影响透气性的前提下，增加了无纺布的保温性能；同时经过一次针刺、二次针刺使得五层纤维网内的纤维之间能够更好的穿插、缠结、抱合，进而形成更多的缠结点，使得整体稳定性好不易分层，横向、纵向均具有良好的抗拉性能，同时也是的整体透气性更好。

作为优选，一次喷熔区中喷熔模头内的聚合物熔体是熔融流动指数为200-400g/10min的聚丙烯，二次喷熔区中喷熔模头内的聚合物熔体是熔融流动指数为600-700g/10min的聚丙烯。熔融流动指数是指在一定压力机温度下，10分钟所流出的熔体的重量克数，熔融流动指数越大、喷熔形成的纤维的强力越低；熔融流动指数为200-400g/10min的聚丙烯喷熔成的喷熔下纤维层具有良好的横向、纵向抗拉强度，熔融流动指数为600-700g/10min的聚丙烯喷熔成的喷熔上纤维层层具有良好的顶破强力（垂直于喷熔下纤维层的作用力），从而进一步增强无纺布的横向、纵向抗压性能，以及增强垂直于无纺布的作用力抗性。

作为优选，一次喷熔区中，喷熔模头温度为265-285℃，喷熔模头内热气流的喷射角度为55-65°，喷熔模头内热气流的压力为0.1-0.2mpa，聚合物熔体挤出量0.09-0.12g/hole/min；二次喷熔区中，喷熔模头温度为315-335℃，喷熔模头内热气流的喷射角度为65-75°，喷熔模头内热气流的压力为0.25-0.35mpa，聚合物熔体挤出量0.06-0.08g/hole/min。一次喷熔区中通过喷熔模头温度、热气流的压力、聚合物熔体挤出量的控制，使得喷熔下纤维层的大部分纤维的直径在9-12μm区间内，而且通过喷射角度的控制，采用较小的喷射角度，使得熔体在喷丝孔轴线方向的分量减小，喷熔制得的喷熔下纤维层中的纤维更加交错、缠结，喷熔下纤维层中的纤维与平面之间的夹角也更小，从而减小横向、纵向的弹性形变量，用该种无纺布制成的衣物内衬不易变形；二次喷熔区喷熔形成的喷熔上纤维层的大部分纤维的直径在6-9μm区间内，纤维更细更加致密，而且喷射角度增大，使得熔体在喷丝孔轴线方向的分量增大，喷熔上纤维层中的纤维与平面之间的夹角也更大，喷熔上纤维层受到顶破力（垂直作用力）时能更好的形变以减小冲击力，不易被顶破。

作为优选，下层主纤维层由5-8层网状主纤维薄层叠合而成，下层主纤维层由3-6层网状主纤维薄层叠合而成，辅纤维层由2-4层网状辅纤维薄层叠合而成。

作为优选，第一针刺区中，一米长度单针板上的植针数为5000-7500枚，针刺频率为500-650刺/分钟，针刺密度为120-180刺/平方厘米，针刺深度为8-11mm；第二针刺区中，一米长度双针板上布针密度为12000-15000枚，针刺频率为720-850次/分钟，针刺密度为360-400刺/平方厘米，针刺深度为5-7.5mm。

作为优选，混合主纤维料中还包含重量份为2-4份的阻燃剂。阻燃剂增加阻燃性能。

作为优选，步骤e中，二次针刺区针刺后进入修面针刺区进行正反两面针刺，修面针刺区中，一米长度双针板上布针密度为13000-14000枚，针刺频率为900-950刺/分钟，针刺密度为420-450刺/平方厘米，针刺深度为1.2-1.8mm，修面针刺区针刺后再进去整形区。修面针刺区中对无纺布正面、反面进行致密的针刺，使得无纺布的表面更加平整、美观。

因此，本发明具有良好的横向、纵向的抗拉性能，对垂直方向的顶破力也具有良好的抗性；辅纤维层内部轻柔、蓬松、多孔，具有良好的透气性，同时将喷熔下纤维层、喷熔上纤维层与辅纤维层的表面结合，喷熔下纤维层、喷熔上纤维层内存在致密的孔隙，该孔隙削弱辅纤维层内部的空气与外部交流，即在兼顾透气性（透气性略微降低）的前提下提高整体保温性能。

附图说明

图1为无纺布的横截面示意图。

图中：下层主纤维网1、喷熔下纤维层2、辅纤维层3、喷熔上纤维层4、上层主纤维网5。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

实施例1：一种抗拉透气型针刺无纺布制备工艺，包括以下步骤：

a、纤维原料制备：a1、纤维主料制备：将纤维主料按以下重量份准备：聚丙烯短纤维30份、聚酯纤维15份、粘胶纤维15份，上述纤维主料经过混合、开松后制成混合主纤维；a2、纤维辅料制备：将纤维辅料按以下重量份准备：聚丙烯长纤维10份、聚丙烯短纤维5份、粘胶纤维10份、聚丙烯腈纤维5份，上述纤维辅料经过混合、开松后制成混合辅纤维；b、纤维一次成网：将混合主纤维梳理成网状主纤维薄层，将混合辅纤维梳理成网状辅纤维薄层；多个网状主纤维薄层叠合后通过一组压紧辊压制成下层主纤维网；下层主纤维网的上表面经过一次喷熔区一次喷熔后形成喷熔下纤维层，喷熔下纤维层的上表面铺设若干层网状辅纤维薄层，喷熔下纤维层的上表面形成辅纤维层，然后经过压紧辊压制成复合纤维网；c、一次针刺：复合纤维网牵引至第一针刺区进行一次针刺；d、纤维二次成网：一次针刺后的复合纤维网进入二次喷熔区二次喷熔，二次喷熔后的复合纤维网的上侧面形成喷熔上纤维层，在喷熔上纤维层的上表面铺设若干层网状主纤维薄层，喷熔上纤维层的上表面形成上层主纤维网，整体经过压紧辊压制成克重为65g/㎡的无纺布半成品；e、二次针刺：无纺布半成品牵引至第二针刺区进行二次针刺，二次针刺区针刺后进入修面针刺区进行正反两面针刺，修面针刺区针刺后再进去整形区，经过整形后制成无纺布成品。

一次喷熔区中喷熔模头内的聚合物熔体是熔融流动指数为200g/10min的聚丙烯，一次喷熔区中，喷熔模头温度为265℃，喷熔模头内热气流的喷射角度为55°，喷熔模头内热气流的压力为0.1mpa，聚合物熔体挤出量0.09g/hole/min；二次喷熔区中喷熔模头内的聚合物熔体是熔融流动指数为600g/10min的聚丙烯，二次喷熔区中，喷熔模头温度为315℃，喷熔模头内热气流的喷射角度为65°，喷熔模头内热气流的压力为0.25mpa，聚合物熔体挤出量0.06g/hole/min。

下层主纤维层由5层网状主纤维薄层叠合而成，下层主纤维层由3层网状主纤维薄层叠合而成，辅纤维层由2层网状辅纤维薄层叠合而成；第一针刺区中，一米长度单针板上的植针数为5000枚，针刺频率为500刺/分钟，针刺密度为120刺/平方厘米，针刺深度为8mm；第二针刺区中，一米长度双针板上布针密度为12000枚，针刺频率为7200次/分钟，针刺密度为3600刺/平方厘米，针刺深度为5mm；修面针刺区中，一米长度双针板上布针密度为13000枚，针刺频率为900刺/分钟，针刺密度为420刺/平方厘米，针刺深度为1.2mm；混合主纤维料中还包含重量份为2份的阻燃剂。

实施例2：一种抗拉透气型针刺无纺布制备工艺，包括以下步骤：

a、纤维原料制备：a1、纤维主料制备：将纤维主料按以下重量份准备：聚丙烯短纤维40份、聚酯纤维20份、粘胶纤维18份，上述纤维主料经过混合、开松后制成混合主纤维；a2、纤维辅料制备：将纤维辅料按以下重量份准备：聚丙烯长纤维15份、聚丙烯短纤维10份、粘胶纤维12份、聚丙烯腈纤维12份，上述纤维辅料经过混合、开松后制成混合辅纤维；b、纤维一次成网：将混合主纤维梳理成网状主纤维薄层，将混合辅纤维梳理成网状辅纤维薄层；多个网状主纤维薄层叠合后通过一组压紧辊压制成下层主纤维网；下层主纤维网的上表面经过一次喷熔区一次喷熔后形成喷熔下纤维层，喷熔下纤维层的上表面铺设若干层网状辅纤维薄层，喷熔下纤维层的上表面形成辅纤维层，然后经过压紧辊压制成复合纤维网；c、一次针刺：复合纤维网牵引至第一针刺区进行一次针刺；d、纤维二次成网：一次针刺后的复合纤维网进入二次喷熔区二次喷熔，二次喷熔后的复合纤维网的上侧面形成喷熔上纤维层，在喷熔上纤维层的上表面铺设若干层网状主纤维薄层，喷熔上纤维层的上表面形成上层主纤维网，整体经过压紧辊压制成克重为100g/㎡的无纺布半成品；e、二次针刺：无纺布半成品牵引至第二针刺区进行二次针刺，二次针刺区针刺后进入修面针刺区进行正反两面针刺，修面针刺区针刺后再进去整形区，经过整形后制成无纺布成品。

一次喷熔区中喷熔模头内的聚合物熔体是熔融流动指数为400g/10min的聚丙烯，一次喷熔区中，喷熔模头温度为285℃，喷熔模头内热气流的喷射角度为65°，喷熔模头内热气流的压力为0.2mpa，聚合物熔体挤出量0.12g/hole/min；二次喷熔区中喷熔模头内的聚合物熔体是熔融流动指数为700g/10min的聚丙烯，二次喷熔区中，喷熔模头温度为335℃，喷熔模头内热气流的喷射角度为75°，喷熔模头内热气流的压力为0.35mpa，聚合物熔体挤出量0.08g/hole/min。

下层主纤维层由8层网状主纤维薄层叠合而成，下层主纤维层由6层网状主纤维薄层叠合而成，辅纤维层由4层网状辅纤维薄层叠合而成；第一针刺区中，一米长度单针板上的植针数为7500枚，针刺频率为650刺/分钟，针刺密度为180刺/平方厘米，针刺深度为11mm；第二针刺区中，一米长度双针板上布针密度为15000枚，针刺频率为850次/分钟，针刺密度为400刺/平方厘米，针刺深度为7.5mm；修面针刺区中，一米长度双针板上布针密度为14000枚，针刺频率为950刺/分钟，针刺密度为450刺/平方厘米，针刺深度为1.8mm；混合主纤维料中还包含重量份为4份的阻燃剂。

实施例3：一种抗拉透气型针刺无纺布制备工艺，包括以下步骤：

a、纤维原料制备：a1、纤维主料制备：将纤维主料按以下重量份准备：聚丙烯短纤维35份、聚酯纤维18份、粘胶纤维16份，上述纤维主料经过混合、开松后制成混合主纤维；a2、纤维辅料制备：将纤维辅料按以下重量份准备：聚丙烯长纤维12份、聚丙烯短纤维8份、粘胶纤维11份、聚丙烯腈纤维8份，上述纤维辅料经过混合、开松后制成混合辅纤维；b、纤维一次成网：将混合主纤维梳理成网状主纤维薄层，将混合辅纤维梳理成网状辅纤维薄层；多个网状主纤维薄层叠合后通过一组压紧辊压制成下层主纤维网；下层主纤维网的上表面经过一次喷熔区一次喷熔后形成喷熔下纤维层，喷熔下纤维层的上表面铺设若干层网状辅纤维薄层，喷熔下纤维层的上表面形成辅纤维层，然后经过压紧辊压制成复合纤维网；c、一次针刺：复合纤维网牵引至第一针刺区进行一次针刺；d、纤维二次成网：一次针刺后的复合纤维网进入二次喷熔区二次喷熔，二次喷熔后的复合纤维网的上侧面形成喷熔上纤维层，在喷熔上纤维层的上表面铺设若干层网状主纤维薄层，喷熔上纤维层的上表面形成上层主纤维网，整体经过压紧辊压制成克重为85g/㎡的无纺布半成品；e、二次针刺：无纺布半成品牵引至第二针刺区进行二次针刺，二次针刺区针刺后进入修面针刺区进行正反两面针刺，修面针刺区针刺后再进去整形区，经过整形后制成无纺布成品。

一次喷熔区中喷熔模头内的聚合物熔体是熔融流动指数为300g/10min的聚丙烯，一次喷熔区中，喷熔模头温度为275℃，喷熔模头内热气流的喷射角度为60°，喷熔模头内热气流的压力为0.15mpa，聚合物熔体挤出量1.1g/hole/min；二次喷熔区中喷熔模头内的聚合物熔体是熔融流动指数为650g/10min的聚丙烯，二次喷熔区中，喷熔模头温度为325℃，喷熔模头内热气流的喷射角度为70°，喷熔模头内热气流的压力为0.3mpa，聚合物熔体挤出量0.07g/hole/min。

下层主纤维层由6层网状主纤维薄层叠合而成，下层主纤维层由5层网状主纤维薄层叠合而成，辅纤维层由3层网状辅纤维薄层叠合而成；第一针刺区中，一米长度单针板上的植针数为6200枚，针刺频率为580刺/分钟，针刺密度为150刺/平方厘米，针刺深度为9mm；第二针刺区中，一米长度双针板上布针密度为13500枚，针刺频率为790次/分钟，针刺密度为380刺/平方厘米，针刺深度为6.5mm；修面针刺区中，一米长度双针板上布针密度为13500枚，针刺频率为925刺/分钟，针刺密度为420-450刺/平方厘米，针刺深度为1.2-1.8mm；混合主纤维料中还包含重量份为2-4份的阻燃剂。

通过上述三个实施例制得的无纺布的结构如图1所示，图1中的无纺布的内部结构自下而上依次为：下层主纤维网1、喷熔下纤维层2、辅纤维层3、喷熔上纤维层4、上层主纤维网5，五层纤维网通过喷熔工艺、针刺工艺复合在一起；下层主纤维网、上层主纤维网具有良好的抗皱、耐磨性能，从而使得无纺布的表面耐磨、平整、不易起皱；辅纤维层柔软、质轻、蓬松，内部存在大量孔隙，透气性好；喷熔下纤维层、喷熔上纤维层通过喷熔形成，内部纤维更细、更致密、粘结性更佳，能将下层主纤维网（上层主纤维网）与辅纤维层实现稳定可靠的连接，喷熔下纤维层、喷熔上纤维层内存在致密的孔隙，该孔隙削弱辅纤维层内部的空气与外部交流，即在兼顾透气性（透气性略微降低）的前提下提高整体保温性能；而且喷熔下纤维层进一步提高横向、纵向抗拉性能，喷熔上纤维层增加垂直方向作用力抗性；经过一次针刺、二次针刺、修面针刺使得五层纤维网内的纤维之间能够更好的穿插、缠结、抱合，进而形成更多的缠结点，使得整体稳定性好不易分层，横向、纵向均具有良好的抗拉性能，同时也是的整体透气性更好。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

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