一种挤干辊用高耐酸碱性非织造材料的制造方法与流程

2021-01-13 15:01:21|

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本发明属于非织造纺织品加工技术领域，具体涉及一种挤干辊用高耐酸碱性非织造材料的制造方法。

背景技术：

金属带材中间及成品清洗是提高带材表面质量最重要的生产工序。采用酸、碱等液体介质对铜及铜合金板等板材进行清洗后，还需要把板材表面的液体清除干净。目前，多采用挤干辊除去板材表面多余的酸、碱等液体。

无纺布挤干辊与传统挤干辊相比有如下优点：(1)无纺布层可自愈合、拆换方便；当损伤较小时，在一定压力下有自愈合能力；当损伤较大时不用整只报废，局部拆换即可，有利于节约成本。(2)无纺布层具有多孔性和可压缩性，对液体的吸收和挤干效果较好，有利于节约能源；对带材表面残渣等有阻挡、吸附、甩出作用，减少板材划伤和污染。(3)摩擦系数较高，有效避免辊子打滑和划伤，提高板材表面质量。(4)使用寿命长。而且，无纺布挤干辊的结构比较简单，主要由高强度的无纺布和金属芯轴组成。

无纺布挤干辊的性能主要取决于无纺布的性能。由于清洗废液中的废酸、废碱浓度很高，使用过程中无纺布挤干辊所受的挤压力、撕裂力、摩擦力都很大，一般的无纺布容易被损坏，直接影响无纺布挤干辊的使用性能。因此，需要研究一种具有耐酸碱性好、强度高的非织造材料，来有效提高无纺布挤干辊的性能和使用寿命，从而提高企业产品质量，降低生产成本。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种挤干辊用高耐酸碱性非织造材料的制造方法，解决了现有技术中存在的无纺布挤干辊耐酸碱性差、强度低的问题。

本发明所采用的一种技术方案是，一种挤干辊用高耐酸碱性非织造材料的制造方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、按照质量百分比分别称取如下原料：

高强聚丙烯纤维70％～90％，超高分子量聚乙烯纤维10％～30％，以上各原料含量的总和为100％；

步骤2、将高强聚丙烯纤维与超高分子量聚乙烯纤维混合形成混合纤维；采用开松机对混合纤维依次进行开松、混合，得到预处理混合纤维；

步骤3、采用梳理机对预处理混合纤维进行梳理后，再进行干法成网，得到纤维网；

步骤4、对纤维网进行针刺加固，得到高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡；

步骤5、采用亲水性高耐酸碱性粘合剂浸渍高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡，再置于烘箱中进行烘燥处理，自然冷却至室温，得到挤干辊用高耐酸碱性非织造材料。

本发明的特点还在于：

梳理机采用带有纤维杂乱机构的罗拉梳理机。

干法成网采用交叉铺网。

干法成网采用气流成网。

高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡的针刺深度为7mm～10mm，针刺密度为700刺/cm²～900刺/cm²，平方米克重为180g/m²～300g/m²。

亲水性高耐酸碱性粘合剂为丙烯酸酯类粘合剂，浸渍后的高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡含亲水性高耐酸碱性粘合剂的固含量为30％～60％。

烘燥处理的温度为110℃～140℃，时间为20min～50min。

高强聚丙烯纤维的线密度为1.5～4dtex，长度为45～75mm；

超高分子量聚乙烯纤维的线密度为1.5～2.5dtex，长度为38～65mm。

本发明的有益效果是：

本发明一种挤干辊用高耐酸碱性非织造材料的制造方法，利用针刺非织造技术和粘合剂浸渍法对高强聚丙烯纤维、超高分子量聚乙烯纤维进行加工，形成的非织造材料内部具有特殊的多孔性结构，相比一般的无纺布具有更优异的耐酸碱性、强力、吸液和排液性能，能有效地提高挤干辊的挤干性能和使用寿命，降低生产成本；本发明一种挤干辊用高耐酸碱性非织造材料的制造方法，制造的挤干辊用非织造材料可以提升无纺布挤干辊的产品档次，提高产品附加值和产品竞争力，提高企业经济效益。

附图说明

图1是本发明一种挤干辊用高耐酸碱性非织造材料的扫描电镜图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种挤干辊用高耐酸碱性非织造材料的制造方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、按照质量百分比分别称取如下原料：

高强聚丙烯纤维70％～90％，超高分子量聚乙烯纤维10％～30％，以上各原料含量的总和为100％；

其中，高强聚丙烯纤维的线密度为1.5～4dtex，长度为45～75mm；

超高分子量聚乙烯纤维的线密度为1.5～2.5dtex，长度为38～65mm；

步骤2、将高强聚丙烯纤维与超高分子量聚乙烯纤维混合形成混合纤维；采用开松机对混合纤维依次进行开松、混合，得到预处理混合纤维；

步骤3、采用梳理机对预处理混合纤维进行梳理后，再进行干法成网，得到纤维网；

其中，梳理机采用带有纤维杂乱机构的罗拉梳理机；干法成网采用交叉铺网或气流成网；

步骤4、对纤维网进行针刺加固，得到高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡；

其中，高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡的针刺深度为7mm～10mm，针刺密度为700刺/cm²～900刺/cm²；平方米克重为180g/m²～300g/m²；

步骤5、采用亲水性高耐酸碱性粘合剂浸渍高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡，再置于烘箱中进行烘燥处理，自然冷却至室温，得到挤干辊用高耐酸碱性非织造材料，如图1所示；

其中，亲水性高耐酸碱性粘合剂为丙烯酸酯类粘合剂，浸渍后的高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡含亲水性高耐酸碱性粘合剂的固含量为30％～60％；烘燥处理的温度为110℃～140℃，时间为20min～50min。

本发明一种挤干辊用高耐酸碱性非织造材料的配伍原理如下：

高强聚丙烯纤维：既具有良好的耐酸性能，又具有很好的芯吸性能，而且纤维价格也较低，很适合用来制作本发明的非织造材料；

超高分子量聚乙烯纤维：其强度很高，耐磨性能很好，耐酸碱性能优异；

在高强聚丙烯纤维中混入超高分子量聚乙烯纤维，可以明显提高无纺布的强度，且不影响无纺布的耐酸碱性能，但混入的比例不能高，过高会降低无纺布的摩擦系数(挤干辊用无纺布要求摩擦系数越大越好)和芯吸效果，且成本也较高。

本发明的高强聚丙烯纤维和超高分子量聚乙烯纤维的最佳质量比为80：20；最佳纤维规格为：高强聚丙烯纤维的规格为：线密度：2.5dtex，长度：65mm；超高分子量聚乙烯纤维规格为：线密度：2dtex，长度：51mm；将其混合后进行梳理成网，所用的梳理机应带有杂乱装置，使得纤维网中的纤维各向均匀分布，梳理机下的纤维经过交叉铺网机交叉铺网，形成一定厚度的多层纤维网；或者经过气流成网，形成一定厚度的纤维网；上述两种方式形成的纤维网中的纤维各向分布均匀，使得针刺加固后的针刺非织造毡纵横向强力相同；本发明的高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡的最佳单位面积质量为230g/m²，针刺密度为800刺/cm²，针刺深度为8mm，可以有效提高挤干辊用高耐酸碱性非织造材料的强度和吸液性能。

实施例1

本发明一种挤干辊用高耐酸碱性非织造材料的制造方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、按照质量百分比分别称取如下原料：

高强聚丙烯纤维80％，超高分子量聚乙烯纤维20％，以上各原料含量的总和为100％；

其中，高强聚丙烯纤维的线密度为2.5dtex，长度为65mm；超高分子量聚乙烯纤维的线密度为2dtex，长度为51mm；

步骤2、将高强聚丙烯纤维与超高分子量聚乙烯纤维混合形成混合纤维；采用开松机对混合纤维依次进行开松、混合，得到预处理混合纤维；

步骤3、采用梳理机对预处理混合纤维进行梳理后，再进行干法成网，得到纤维网；

其中，梳理机采用带有纤维杂乱机构的罗拉梳理机；干法成网采用交叉铺网；

步骤4、对纤维网进行针刺加固，得到高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡；

其中，高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡的针刺深度为8mm，针刺密度为800刺/cm²；平方米克重为230g/m²；

步骤5、采用亲水性高耐酸碱性粘合剂浸渍高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡，再置于烘箱中进行烘燥处理，自然冷却至室温，得到挤干辊用高耐酸碱性非织造材料；

其中，亲水性高耐酸碱性粘合剂为丙烯酸酯类粘合剂，浸渍后的高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡含亲水性高耐酸碱性粘合剂的固含量为50％；烘燥处理的温度为120℃，时间为35min。

实施例2

本发明一种挤干辊用高耐酸碱性非织造材料的制造方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、按照质量百分比分别称取如下原料：

高强聚丙烯纤维90％，超高分子量聚乙烯纤维10％，以上各原料含量的总和为100％；

其中，高强聚丙烯纤维的线密度为3dtex，长度为51mm；超高分子量聚乙烯纤维的线密度为1.5dtex，长度为51mm；

步骤2、将高强聚丙烯纤维与超高分子量聚乙烯纤维混合形成混合纤维；采用开松机对混合纤维依次进行开松、混合，得到预处理混合纤维；

步骤3、采用梳理机对预处理混合纤维进行梳理后，再进行干法成网，得到纤维网；

其中干法成网采用气流成网；

步骤4、对纤维网进行针刺加固，得到高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡；

其中，高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡的针刺深度为9mm，针刺密度为900刺/cm²；平方米克重为200g/m²；

其中，亲水性高耐酸碱性粘合剂为丙烯酸酯类粘合剂，浸渍后的高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡含亲水性高耐酸碱性粘合剂的固含量为55％；烘燥处理的温度为140℃，时间为20min。

实施例3

本发明一种挤干辊用高耐酸碱性非织造材料的制造方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、按照质量百分比分别称取如下原料：

高强聚丙烯纤维75％，超高分子量聚乙烯纤维25％，以上各原料含量的总和为100％；

其中，高强聚丙烯纤维的线密度为2dtex，长度为70mm；超高分子量聚乙烯纤维的线密度为2dtex，长度为65mm；

步骤2、将高强聚丙烯纤维与超高分子量聚乙烯纤维混合形成混合纤维；采用开松机对混合纤维依次进行开松、混合，得到预处理混合纤维；

步骤3、采用梳理机对预处理混合纤维进行梳理后，再进行干法成网，得到纤维网；

其中，梳理机采用带有纤维杂乱机构的罗拉梳理机；干法成网采用交叉铺网；

步骤4、对纤维网进行针刺加固，得到高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡；

其中，高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡的针刺深度为7mm，针刺密度为900刺/cm²；平方米克重为250g/m²；

其中，亲水性高耐酸碱性粘合剂为丙烯酸酯类粘合剂，浸渍后的高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡含亲水性高耐酸碱性粘合剂的固含量为30％；烘燥处理的温度为120℃，时间为40min。

实施例4

本发明一种挤干辊用高耐酸碱性非织造材料的制造方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、按照质量百分比分别称取如下原料：

高强聚丙烯纤维70％，超高分子量聚乙烯纤维30％，以上各原料含量的总和为100％；

其中，高强聚丙烯纤维的线密度为4dtex，长度为51mm；超高分子量聚乙烯纤维的线密度为2dtex，长度为38mm；

步骤2、将高强聚丙烯纤维与超高分子量聚乙烯纤维混合形成混合纤维；采用开松机对混合纤维依次进行开松、混合，得到预处理混合纤维；

步骤3、采用梳理机对预处理混合纤维进行梳理后，再进行干法成网，得到纤维网；

其中，干法成网采用气流成网；

步骤4、对纤维网进行针刺加固，得到高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡；

其中，高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡的针刺深度为8mm，针刺密度为800刺/cm²；平方米克重为280g/m²；

其中，亲水性高耐酸碱性粘合剂为丙烯酸酯类粘合剂，浸渍后的高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡含亲水性高耐酸碱性粘合剂的固含量为45％；烘燥处理的温度为110℃，时间为50min。

实施例5

本发明一种挤干辊用高耐酸碱性非织造材料的制造方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、按照质量百分比分别称取如下原料：

高强聚丙烯纤维85％，超高分子量聚乙烯纤维15％，以上各原料含量的总和为100％；

其中，高强聚丙烯纤维的线密度为4dtex，长度为70mm；超高分子量聚乙烯纤维的线密度为2.5dtex，长度为60mm；

步骤2、将高强聚丙烯纤维与超高分子量聚乙烯纤维混合形成混合纤维；采用开松机对混合纤维依次进行开松、混合，得到预处理混合纤维；

步骤3、采用梳理机对预处理混合纤维进行梳理后，再进行干法成网，得到纤维网；

其中，梳理机采用带有纤维杂乱机构的罗拉梳理机；干法成网采用交叉铺网；

步骤4、对纤维网进行针刺加固，得到高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡；

其中，高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡的针刺深度为10mm，针刺密度为700刺/cm²；平方米克重为300g/m²；

其中，亲水性高耐酸碱性粘合剂为丙烯酸酯类粘合剂；浸渍后的高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡含亲水性高耐酸碱性粘合剂的固含量为35％；烘燥处理的温度为125℃，时间为45min。

实施例6

本发明一种挤干辊用高耐酸碱性非织造材料的制造方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、按照质量百分比分别称取如下原料：

高强聚丙烯纤维90％，超高分子量聚乙烯纤维10％，以上各原料含量的总和为100％；

其中，高强聚丙烯纤维的线密度为1.5dtex，长度为45mm；超高分子量聚乙烯纤维的线密度为1.5dtex，长度为38mm；

步骤2、将高强聚丙烯纤维与超高分子量聚乙烯纤维混合形成混合纤维；采用开松机对混合纤维依次进行开松、混合，得到预处理混合纤维；

步骤3、采用梳理机对预处理混合纤维进行梳理后，再进行干法成网，得到纤维网；

其中，干法成网采用气流成网；

步骤4、对纤维网进行针刺加固，得到高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡；

其中，高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡的针刺深度为7mm，针刺密度为700刺/cm²；平方米克重为190g/m²；

其中，亲水性高耐酸碱性粘合剂为丙烯酸酯类粘合剂；浸渍后的高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡含亲水性高耐酸碱性粘合剂的固含量为60％；烘燥处理的温度为118℃，时间为30min。

上述实施例中最佳实施例是实施例1，其主要优点在于加入20％的超高分子量聚乙烯纤维，既能明显提高非织造材料的强力，又不会降低产品的摩擦性和吸液性能；采用实施例1的针刺密度、针刺深度可使针刺非织造布的强力达到最高；在浸渍过程中粘合剂进入非织造材料内部速度较快，浸渍效果好；而且浸渍后的高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡含亲水性高耐酸碱性粘合剂的固含量达到50％，使纤维表面都包覆上了粘合剂，增强纤维之间的粘合性，同时也使非织造材料的强力大幅度提高，高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡内还有许多孔隙，这使其具有很好的吸液和排液能力，当受到挤压时，这些孔隙闭合，内部的液体被挤出来；当压力消失时这些孔隙打开，会吸入液体，这样就实现了对液体的吸入和挤出。本发明高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡中的粘合剂可以增强挤干辊用高耐酸碱性非织造材料强力，又使其具有良好的吸排水能力。

图1是本发明一种挤干辊用高耐酸碱性非织造材料的扫描电镜图，从图1可以看出，对高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡进行粘合剂浸渍处理后，高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡的内部纤维之间粘合了的粘合剂，会显著提高其强力，同时其内部还存在大量的蜂窝状孔隙，这些孔隙里可以吸入大量的液体，当高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡受到挤压时，这些孔隙闭合，其内部的液体就会被排出，当高强聚丙烯/超高分子量聚乙烯纤维针刺毡不受挤压放松时，其内部的孔隙又会打开，从而吸入外部大量的液体，可以显著提高挤干辊用高耐酸碱性非织造材料对液体的吸入和挤出能力，同时也提高了挤干辊用高耐酸碱性非织造材料的强度和耐酸碱性性能。

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