一種基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布及其製備工藝的製作方法

2023-12-03 17:21:36 1

本發明涉及無紡布技術領域，特別是涉及一種基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布及其製備工藝。

背景技術：

單向拉伸膜的製備材料為超高分子量聚乙烯、PTFE、聚丙烯、PPS(聚苯硫醚)、P84(聚醯亞胺)，其中，PTFE是聚四氟乙烯的英文縮寫，是目前世界上公認的塑料之王，具有抗紫外線輻射，耐化學腐蝕，耐磨性等優點，聚四氟乙烯纖維化學穩定性極好，耐腐蝕性優於其他合成纖維品種；纖維表面有蠟感，摩擦係數小；同時，還具有較好的耐氣候性和抗撓曲性。

無紡布又定義為非織造布，是由定向的或隨機的纖維而構成，是新一代環保材料，具有防潮、透氣、柔韌、質輕、不助燃、容易分解、無毒無刺激性、色彩豐富、價格低廉、可循環再用等特點。如多採用聚丙烯(pp材質)粒料為原料，經高溫熔融、噴絲、鋪綱、熱壓卷取連續一步法生產而成。因具有布的外觀和某些性能而稱其為布。自1942年最早開始在美國實現產業化生產後，由於其具有較傳統織造布生產工藝簡單、產量大、成本低、產品應用廣泛等特點，如今，已成為紡織工業中發展最為迅速的新興領域。無紡布按加工方法不同可分為：紡粘無紡布、水刺無紡布、熱合無紡布、溼法無紡布、針刺無紡布等。無紡布具有許多功能上的優異性能，用途極其廣泛，根據其用途可以分為：服裝用無紡布、家具裝飾/家居無紡布、醫療衛生用無紡布、過濾材料用無紡布等。

現有無紡布的製造多利用短纖維直接熱熔粘合、機械糾纏等方法成形的布，製造過程相對簡單，成本低.但熱熔粘合的結合點只發生在纖維交叉點，優點是有很好的彈性及蓬鬆度，缺點是短纖維的切割或者直接購買，增加了運輸和人員成本，由於短纖維自身的特點，製備出的無紡布存在纖維頭、表面不平滑的缺陷。

現有技術中，通過膜裂法膜裂出的長絲纖維不能製作無紡布，用於製造編織袋等，如何將膜裂出的長絲纖維製造無紡布的同時，不切斷長絲纖維，直接成布的方法，是無紡布技術領域的新趨勢。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的缺陷或不足，本發明創新性地提出了一種基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布及其製備工藝，一次成型製造，可以克服現有技術中無紡布牢固性差、製備工藝複雜等缺陷，使基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布的整體力度增強，具有良好的透水、透氣性能，應用領域廣泛。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布，包括由平均纖度為0.2-20dtex的基於膜裂法的聚四氟乙烯纖維長絲鋪疊而成的長絲纖維網，利用反覆針刺加固和拉伸的方式使長絲纖維網受到壓縮，形成基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布。

優選的，所述長絲纖維網的針刺密度為100-800針/平方釐米。

優選的，所述基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布中混合有金屬纖維絲或玻璃纖維絲中的一種或兩種。

優選的，所述組成纖維絲中的聚四氟乙烯纖維長絲所佔重量百分比為20-80％，所述金屬纖維絲所佔重量百分比為10-35％，所述玻璃纖維絲所佔重量百分比為10-45％。

優選的，所述聚四氟乙烯纖維長絲的直徑為0.003-0.03mm的細長纖維，所述金屬纖維絲的直徑為0.005-0.05mm的細長纖維，所述玻璃纖維絲的直徑為0.004-0.04mm的細長纖維。

優選的，所述構成聚四氟乙烯長絲無紡布中的纖維長絲為連續不切斷的纖維長絲，所述纖維長絲的長度不等，所述纖維長絲的長度≥100mm。

優選的，所述聚四氟乙烯膜為單向膜。

本發明還公開了一種基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布的製備工藝，包括如下步驟：

(1)、備料：根據生產需求，按量準備聚四氟乙烯單向膜；

(2)、開纖：將步驟(1)的聚四氟乙烯單向膜經膜裂裝置切割成100-50000根基於膜裂法的聚四氟乙烯纖維長絲；

(3)、鋪網：將步驟(2)中經膜裂裝置製得的基於膜裂法的聚四氟乙烯纖維長絲均勻分散並鋪放在成網機網簾上，通過成網機網簾的往復鋪疊，形成基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲纖維網彼此交叉堆疊在輸出網簾上；

(4)、針刺：利用截面為三角形且稜邊帶有鉤刺的刺針，將步驟(3)製得的長絲纖維網進行針刺，當若干個刺針刺入長絲纖維網時，刺針上的鉤刺會帶著長絲纖維網表面的纖維隨刺針穿過長絲纖維網，相互糾纏，在摩擦力的作用下，使長絲纖維網受到壓縮，針刺加固時，纖維長絲脫離鉤刺以垂直的狀態停留在長絲纖維網內，使得已經壓縮的長絲纖維網不再恢復原狀，根據生產需求，達到預設的密度為0.2-2.5克/平方釐米，形成基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布；

(5)、收卷：將步驟(4)製得的基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布收卷打包。

優選的，所述長絲纖維網的針刺密度為100-800針/平方釐米。

優選的，所述基於膜裂法的聚四氟乙烯纖維長絲的纖度範圍在0.2-20dtex，強力範圍在2.5-6.5cN/dtex。

與現有技術方案相比，本發明的有益效果在於：

本發明公開了一種基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布及其製備工藝，該工藝由膜裂法直接將聚四氟乙烯單向膜通過膜裂裝置切割為基於膜裂法的聚四氟乙烯纖維長絲，再後續製備無紡布的過程中無需切斷纖維長絲，與其它工藝生產的無紡布相比較，一步成型的方式，節省了傳統的纖維切斷，開包、短纖維梳理鋪網工序，節省了人工和產品的生產成本，減少了短纖維的運輸環節，也防止了短纖維在運輸過程中的二次汙染。

本發明的基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布，一次成型製造，可以克服現有技術中無紡布牢固性差、製備工藝複雜、增加人力成本等缺陷，使基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布的整體力度增強，具有良好的柔軟性、透水性、透氣性能等，同時，克服了傳統短纖維無紡布中纖維頭過多、表面不夠平滑的缺陷，應用領域廣泛。

具體實施方式

下面結合具體實施方式，對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

本發明提供了一種基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布，包括由平均纖度為0.2-20dtex的基於膜裂法的聚四氟乙烯纖維長絲鋪疊而成的長絲纖維網，利用反覆針刺加固和拉伸的方式使長絲纖維網受到壓縮，形成基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布；長絲纖維網的針刺密度為100-800針/平方釐米；基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布中混合有金屬纖維絲或玻璃纖維絲中的一種或兩種，其中，組成纖維絲中的聚四氟乙烯纖維長絲所佔重量百分比為20-80％、金屬纖維絲所佔重量百分比為10-35％、玻璃纖維絲所佔重量百分比為10-45％；基於膜裂法的聚四氟乙烯纖維長絲的直徑為0.003-0.03mm的細長纖維、金屬纖維絲的直徑為0.005-0.05mm的細長纖維、玻璃纖維絲的直徑為0.004-0.04mm的細長纖維；構成基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布中的纖維長絲為連續不切斷的纖維長絲，所述纖維長絲的長度不等，所述纖維長絲的長度≥100mm。

實施例1：

一種基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布的製備工藝，包括如下步驟：

(1)、備料：根據生產需求，按量準備聚四氟乙烯單向膜；

(2)、開纖：將步驟(1)的聚四氟乙烯單向膜經膜裂裝置切割成10000-200000根基於膜裂法的聚四氟乙烯纖維長絲，所述聚四氟乙烯纖維長絲的纖度範圍在0.5dtex，強力範圍在4.5cN/dtex；

(3)、鋪網：將步驟(2)中經膜裂裝置製得的基於膜裂法的聚四氟乙烯纖維長絲均勻分散並鋪放在成網機網簾上，通過成網機網簾的往復鋪疊，形成基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲纖維網彼此交叉堆疊在輸出網簾上；

(4)、針刺：利用截面為三角形且稜邊帶有鉤刺的刺針，將步驟(3)製得的長絲纖維網進行針刺，長絲纖維網的針刺密度為100針/平方釐米；當若干個刺針刺入長絲纖維網時，刺針上的鉤刺會帶著長絲纖維網表面的纖維隨刺針穿過長絲纖維網，相互糾纏，在摩擦力的作用下，使長絲纖維網受到壓縮，針刺加固時，纖維長絲脫離鉤刺以垂直的狀態停留在長絲纖維網內，使得已經壓縮的長絲纖維網不再恢復原狀，根據生產需求，達到預設的密度為0.2克/平方釐米，形成基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布；

(5)、收卷：將步驟(4)製得的基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布收卷打包。

實施例2：

一種基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布的製備工藝，包括如下步驟：

(1)、備料：根據生產需求，按量準備聚四氟乙烯單向膜；

(2)、開纖：將步驟(1)的聚四氟乙烯單向膜經膜裂裝置切割成30000-300000根基於膜裂法的聚四氟乙烯纖維長絲，所述聚四氟乙烯纖維長絲的纖度範圍在15dtex，強力範圍在3.5cN/dtex；

(3)、鋪網：將步驟(2)中經膜裂裝置製得的基於膜裂法的聚四氟乙烯纖維長絲均勻分散並鋪放在成網機網簾上，通過成網機網簾的往復鋪疊，形成基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲纖維網彼此交叉堆疊在輸出網簾上；

(4)、針刺：利用截面為三角形且稜邊帶有鉤刺的刺針，將步驟(3)製得的長絲纖維網進行針刺，長絲纖維網的針刺密度為550針/平方釐米；當若干個刺針刺入長絲纖維網時，刺針上的鉤刺會帶著長絲纖維網表面的纖維隨刺針穿過長絲纖維網，相互糾纏，在摩擦力的作用下，使長絲纖維網受到壓縮，針刺加固時，纖維長絲脫離鉤刺以垂直的狀態停留在長絲纖維網內，使得已經壓縮的長絲纖維網不再恢復原狀，根據生產需求，達到預設的密度為1.5克/平方釐米，形成基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布；

(5)、收卷：將步驟(4)製得的基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布收卷打包。

實施例3：

一種基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布的製備工藝，包括如下步驟：

(1)、備料：根據生產需求，按量準備聚四氟乙烯單向膜；

(2)、開纖：將步驟(1)的聚四氟乙烯單向膜經膜裂裝置切割成50000-500000根基於膜裂法的聚四氟乙烯纖維長絲，

(3)、鋪網：將步驟(2)中經膜裂裝置製得的基於膜裂法的聚四氟乙烯纖維長絲均勻分散並鋪放在成網機網簾上，通過成網機網簾的往復鋪疊，形成基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲纖維網彼此交叉堆疊在輸出網簾上；所述聚四氟乙烯纖維長絲的纖度範圍在20dtex，強力範圍在4.0cN/dtex；

(4)、針刺：利用截面為三角形且稜邊帶有鉤刺的刺針，將步驟(3)製得的長絲纖維網進行針刺，長絲纖維網的針刺密度為800針/平方釐米；當若干個刺針刺入長絲纖維網時，刺針上的鉤刺會帶著長絲纖維網表面的纖維隨刺針穿過長絲纖維網，相互糾纏，在摩擦力的作用下，使長絲纖維網受到壓縮，針刺加固時，纖維長絲脫離鉤刺以垂直的狀態停留在長絲纖維網內，使得已經壓縮的長絲纖維網不再恢復原狀，根據生產需求，達到預設的密度為2.5克/平方釐米，形成基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布；

(5)、收卷：將步驟(4)製得的基於膜裂法的聚四氟乙烯長絲無紡布收卷打包。

以上所述僅為發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。