一種抗靜電針刺非織造布的製造方法
2023-06-05 18:17:56
專利名稱：一種抗靜電針刺非織造布的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種抗靜電針刺非織造布的製造方法，屬於紡織技術領域。
背景技術：
針刺非織造布以優良的機械性能和良好的通透性，廣泛應用於地毯、汽車內飾材料、過濾材料等產品。由於化學纖維的帶電性都較強，在製成過濾材料後用於乾燥煙氣、粉塵過濾時，由於相對溼度小，易產生和積聚大量的電荷，在過濾中易造成危害，嚴重時會引起爆炸和火災，造成人員傷亡和對工作場所的破壞，所以對於易燃易爆粉塵宜選用具有抗靜電效果的非織造過濾材料。此外針刺非織造布在使用過程中易因摩擦和感應產生靜電，產品也會因為帶上靜電而發生吸灰等現象，如地毯、建設裝飾用布等，所吸附的灰塵也會對 人體有害，使血液PH值升高，鈣含量下降，因此抗靜電針刺非織造布的開發是非常重要的。針刺非織造布抗靜電處理的方法主要有三種。第一種是在製造非織造布時按一定間距放入導電絲，如金屬鎳纖維，使積聚的電荷得以釋放，從而大大降低帶電量，但由於導電絲比較貴，針刺非織造布的成本增大；第二種方法，是在針刺非織造布的基礎上，採用表面活性劑直接對非織造布表面進行抗靜電處理。作用原理為表面活性劑分子疏水端吸附於纖維表面，親水性極性基團指向空間，形成極性表面，吸附空氣中的水分子，降低纖維的表面電阻率，加速電荷逸散。所用表面活性劑包括陽離子型、陰離子型和非離子型。採用的施加方法有噴灑、浸潰、塗敷等。採用表面活性劑處理針刺非織造布的方法雖然簡便易行，但是需要經過專門的抗靜電整理工序進行整理加工，同時存在對抗靜電劑的要求比較高、表面活性劑易揮發、產品不耐洗滌、抗靜電效果不夠持久、容易產生環境汙染等缺點；第三種方法是在製造針刺非織造布的原料中混入一定量的導電纖維，以達到抗靜電的目的。導電纖維的製備按照導電成分的不同，主要有四大類金屬系、碳黑系、導電型金屬化合物、高分子導電材料。金屬系導電纖維主要方法有直接拉絲法，即將金屬線反覆通過模具進行拉伸，製成直徑4 16i!m的纖維。碳黑系導電纖維是利用碳黑的導電性能來製造導電纖維，製造的方法有摻雜法、塗層法、纖維炭化處理三種方法。金屬化合物型導電纖維是利用金屬化合物具有的導電性能製備導電纖維，如硫化銅、硫化亞銅和碘化亞銅等，利用這類導電化合物時，有混合紡絲法、吸附法、化學反應法三種方法。利用高分子導電材料製備導電纖維，主要方法有導電高分子材料的直接紡絲法、後處理法兩種。這種在製造針刺非織造布的原料中混入一定量的導電纖維的方法製得的抗靜電針刺非織造布具有抗靜電效果好、持久的特點，但是製造成本高，而且由於添加了一定的導電纖維，製得的纖網是導電纖維與化學纖維的集合體，改變了纖網原有的性能，與化學纖維構成的纖網在性能上是有區別的，因此在產品應用範圍上有一定限制。如果能在針刺非織造布的製造過程中，採用低成本製造方法，使得抗靜電針刺非織造布的抗靜電效果具有高效、持久的特點，並且不改變原有纖網的性能，將有利於擴展抗靜電針刺非織造布的應用領域，降低生產成本，節約資源。
發明內容
針對上述問題，本發明的目的在於提供一種抗靜電針刺非織造布的製造方法。為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是，一種抗靜電針刺非織造布的製造方法，所述的製造方法包括以下步驟製造方法包括非織造布的成網前準備、機械成網、鋪網、針刺加固工序，所述製造方法是指，對機械成網工序後的纖網進入鋪網機前，將從靜電紡絲噴絲頭擠出的紡絲液在高壓靜電場的作用下被拉伸為超細導電纖維，疊加在纖網的表面上，經鋪網工序後形成導電纖維層與纖網層相互重疊的複合纖網。所述的超細導電纖維為聚苯胺聚合物或聚苯胺聚合物的複合物的紡絲液製備的纖維直徑為納米量級的超細導電纖維。由於採用了以上技術方案，本發明的抗靜電針刺非織造布，具有以下特點一以常規化學短纖維，如滌綸、丙綸等為原料，採用機械成網法製得的纖網上，疊加上靜電紡絲法製得的超細導電纖維，經鋪網工序後形成導電纖維層與纖網層相互重疊的複合纖網。由於靜電紡絲法製得是纖維直徑為納米量級的超細導電纖維，比常規化學短纖維細100 1000倍以上，超細導電纖維在複合纖網中的重量比例很微小，與在原料裡混入導電纖維製造抗靜電針刺非織造布方法相比，具有不改變纖網的物理機械性能的優點。二本發明的技術方案與抗靜電整理的現有技術方法相比，以聚苯胺聚合物或聚苯胺聚合物的複合物為原料製備得到的超細導電纖維，在複合纖網中不容易散失，製得的抗靜電非織造布產品的耐久性好、可靠性高、無環境汙染，並且無需專門的整理工序，生產流程短，成本低。三靜電紡絲設備設置在機械成網與鋪網工序之間，在現有的針刺非織造布生產線上，只需設置靜電紡絲設備就可以生產抗靜電針刺非織造布，適宜規模化生產，同時對針刺非織造布的化學纖維原料沒有特別的要求，適應性廣泛。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明做進一步詳細描述。一種抗靜電針刺非織造布的製造方法，製造方法經過以下步驟(I)成網前準備原料為化學短纖維，成網前準備包括纖維的混合、開松及施加必要的油劑。為了減少原料在開松混合工藝中產生靜電影響原料的加工，在開松前，將油劑以霧點狀均勻噴灑到纖維堆中，再放置24 48小時。開松混合工藝將纖維原料進行松解，纖維塊由大塊變成小塊，同時纖維間獲得均勻混合。(2)機械成網開松混合後的纖維經過羅拉梳理機機械成網，製得由單纖維組成並有一定面密度的纖網。(3)靜電紡絲導電纖維的製備羅拉梳理機輸出纖網進入鋪網機前，設置有靜電紡絲設備，在纖網的上方設置有噴絲頭，在纖網的下方設置有接地的極板，把紡絲液接上高壓電源的正極，接地的極板接上高壓電源的負極，噴絲頭與接地的極板之間形成高壓電場，從噴絲頭擠出的紡絲液在高壓電場作用下被拉伸成纖維直徑為納米量級的超細纖維，纖維直徑小於1000納米，疊加在纖網上，紡絲液為聚苯胺聚合物和聚苯胺聚合物的複合物，具有優良的導電性能，製備的超細纖維就是一種導電纖維。根據纖網的寬度，可以設置多個噴絲頭，噴絲頭越多，纖網上疊加的導電纖維也越多，針刺非織造布的抗靜電效果也越好。(4)鋪網 在機械成網的纖網上疊加導電纖維，經過鋪網機鋪疊後就形成了導電纖維層與纖網層相互重疊的複合纖網。根據針刺非織造產品的面密度的要求，需合理控制羅拉梳理機輸出纖網的面密度及鋪網機的鋪網層數。鋪網機採用交叉式鋪網或雙簾夾持式鋪網方式，也可以採用組合式鋪網方式。(5)針刺加固把鋪網機輸出的複合纖網，經過針刺機的刺針穿刺，使得複合纖網具有一定的斷裂強力等物理機械性能。在針刺加固工序，複合纖網經過多臺針刺機進行針刺，針刺機可分為預針刺機和主針刺機，針刺加固後的複合纖網經自動卷繞機卷繞到卷裝上，製備得到抗靜電針刺非織造布。用以上的方法，製得的抗靜電針刺非織造布具有不改變原有纖網的物理機械性能，導電纖維不易散失，產品的抗靜電性能具有耐久性好，可靠性高的特點，同時對針刺非織造布的原料沒有特別的要求，適應性廣泛。具體實施例實施例1製造抗靜電針刺地毯非織造布其方法是，經過以下步驟(I)成網前準備原料為丙綸短纖維，規格為2. X 51mm。原料經過餵棉稱量機後，被送入混棉帘子開松機進行開松，開松後的棉流進入多倉混棉機進行混合，混合後的棉流被送入開棉機再進一步開松。在成網前準備階段，纖維原料得到松解，纖維塊由大塊變成小塊，同時纖維間獲得均勻混合，為機械成網做好準備。(2)機械成網開松混合後的棉流經輸棉風機的輸送，被送入氣流棉箱餵棉機，經羅拉梳理機梳理成網後，纖維被梳理成單纖維狀態，製得的纖網主要由單纖維組成。(3)靜電紡絲導電纖維的製備羅拉梳理機輸出纖網進入鋪網機前，設置有靜電紡絲設備，在纖網的上方設置有噴絲頭，在纖網的下方設置有接地的極板，紡絲液為聚苯胺聚合物，把紡絲液接上高壓電源的正極，接地的極板接上高壓電源的負極，電源的電壓為18 32kV，噴絲頭到極板之間的距離為10 30cm，噴絲頭與接地的極板之間形成高壓電場，從噴絲頭擠出的紡絲液在高壓電場作用下被拉伸成纖維直徑為500 750納米的超細纖維，疊加在纖網上。由於聚苯胺聚合物具有優良的導電性能，製備的超細纖維就是一種導電纖維。纖網的寬度為2500_，為了使纖網上疊加的導電纖維越多，針刺非織造布的抗靜電效果越好，設置8個噴絲頭。(4)鋪網在機械成網的纖網上疊加導電纖維，經過鋪網機鋪疊後就形成了導電纖維層與纖網層相互重疊的複合纖網。合理調整和控制羅拉梳理機輸出纖網的面密度及鋪網機的鋪網層數，使得鋪網後的纖網面密度符合產品的要求。鋪網機採用四簾式交叉式鋪網機鋪網。(5)針刺加固把鋪網機輸出的複合纖網，經過針刺機的刺針穿刺，使複合纖網具有一定的物理機械性能。複合纖網分別經過預針刺機(上刺式)、主針刺機(下刺式)、主針刺機(上刺式)、主針刺機(對刺式)、主針刺機(對刺式)進行針刺。針刺加固後的複合纖網經自動卷繞機卷繞到卷裝上，製備得到抗靜電針刺地毯非織造布。實施例2。製造抗靜電針刺過濾非織造布其方法是，經過以下步驟(I)成網前準備原料為丙綸短纖維，規格為2. 5DX51mm0原料經過餵棉稱量機後，被送入混棉帘子開松機進行開松，開松後的棉流進入多倉混棉機進行混合，混合後的棉流被送入開棉機再進一步開松。在成網前準備階段，纖維原料得到松解，纖維塊由大塊變成小塊，同時纖維間獲得均勻混合，為機械成網做好準備。(2)機械成網開松混合後的棉流經輸棉風機的輸送，被送入氣流棉箱餵棉機，經羅拉梳理機梳理成網後，纖維被梳理成單纖維狀態，製得的纖網主要由單纖維組成。(3)靜電紡絲導電纖維的製備羅拉梳理機輸出纖網進入鋪網機前，設置有靜電紡絲設備，在纖網的上方設置有噴絲頭，在纖網的下方設置有接地的極板，紡絲液為聚苯胺聚合物的複合物，把紡絲液接上高壓電源的正極，接地的極板接上高壓電源的負極，電源的電壓為18 32kV，噴絲頭到極板之間的距離為10 30cm，噴絲頭與接地的極板之間形成高壓電場，從噴絲頭擠出的紡絲液在高壓電場作用下被拉伸成纖維直徑為500 750納米的超細纖維，疊加在纖網上。由於聚苯胺聚合物的複合物具有優良的導電性能，製備的超細纖維就是一種導電纖維。纖網的寬度為2500mm，為了使纖網上疊加的導電纖維越多，針刺非織造布的抗靜電效果越好，設置8個噴絲頭。(4)鋪網在機械成網的纖網上疊加有導電纖維，經過鋪網機鋪疊後就形成了導電纖維層與纖網層相互重疊的複合纖網。合理調整和控制羅拉梳理機輸出纖網的面密度及鋪網機的鋪網層數，使得鋪網後的纖網面密度符合產品的要求。鋪網機採用四簾式交叉式鋪網機鋪網。(5)針刺加固把鋪網機輸出的複合纖網，經過針刺機的刺針穿刺，使得複合纖網具有一定的物理機械性能。複合纖網分別經過預針刺機(上刺式)、主針刺機(下刺式)、主針刺機(上刺式)、主針刺機(對刺式)進行針刺。(6)後整理為了使非織造布的表面附著的灰塵等物質，容易脫離非織造布，針刺加固後的複合纖網經過熱軋機熱軋，對產品的表面進行整理，熱軋機輸出的非織造布由自動卷繞機卷繞到卷裝上，得到抗靜電針刺過濾非織造布。
權利要求
1.一種抗靜電針刺非織造布的製造方法，包括非織造布的成網前準備、機械成網、鋪網、針刺加固工序，其特徵在於，所述製造方法是指對機械成網工序後的纖網進入鋪網機前，將從靜電紡絲噴絲頭擠出的紡絲液在高壓靜電場的作用下被拉伸為超細導電纖維，疊加在纖網的表面上，經鋪網工序後形成導電纖維層與纖網層相互重疊的複合纖網。
2.如權利要求1所述的一種抗靜電針刺非織造布的製造方法，其特徵在於所述的超細導電纖維為聚苯胺聚合物或聚苯胺聚合物的複合物的紡絲液製備的纖維直徑為納米量級的超細導電纖維。
全文摘要
本發明涉及一種抗靜電針刺非織造布的製造方法，屬於紡織技術領域。本發明抗靜電針刺非織造布的製造採用對機械成網工序後的纖網進入鋪網機前，將從靜電紡絲噴絲頭擠出的紡絲液在高壓靜電場的作用下被拉伸為超細導電纖維，疊加在纖網的表面上，經鋪網工序後形成導電纖維層與纖網層相互重疊的複合纖網。本發明與在原料裡混入導電纖維製造抗靜電針刺非織造布方法相比，具有不改變纖網的物理機械性能的優點。製得的抗靜電非織造布產品的耐久性好、可靠性高、無環境汙染，並且無需專門的整理工序，生產流程短，成本低，適宜規模化生產。
文檔編號D04H1/728GK102995294SQ201210538558
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月13日 優先權日2012年12月13日
發明者張如全, 李建強, 武繼松, 張尚勇, 陳悟 申請人:武漢紡織大學