CN102285158A

CN102285158A - 一种多轴向非织造网格复合无纺布及其制造方法

Info

Publication number: CN102285158A
Application number: CN2011101595951A
Authority: CN
Inventors: 王常义
Original assignee: CHANGZHOU NEWLAND COMPOSITE MATERIAL Co Ltd
Current assignee: CHANGZHOU NEWLAND COMPOSITE MATERIAL Co Ltd
Priority date: 2011-06-14
Filing date: 2011-06-14
Publication date: 2011-12-21

Abstract

本发明公开了一种多轴向非织造网格复合无纺布及其制造方法，该无纺布由纱线层(1)和无纺布层(2)复合而成，其中，纱线层(1)由交织成网状的两组以上多轴向纱线构成，制备时以连续纤维、无纺布材料和胶状粘接剂为原辅材料，采用连续纤维多头铺纬方式，在线成网、施胶，即时与无纺布复合、烘燥、定型。本发明产品在保证纵横向强力的前提下，斜向强力大于或等于纵横向强力，提高了其综合性能和可设计性能，扩大了应用领域。

Description

一种多轴向非织造网格复合无纺布及其制造方法

技术领域

本发明属于纺织、非织造材料和复合材料领域。

背景技术

无纺布(英文名：Non Woven)又称不织布，是由定向的或随机的纤维而构成，是新一代环保材料，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、可循环再用等特点。因为它是一种不需要纺纱织布而形成的织物，只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机撑列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成，具有布的外观和某些性能而称其为布。

现阶段非织造网格复合无纺布，以连续纤维、无纺布材料和粘接剂为原辅材料，采用连续纤维多头铺纬方式，在线成0°和90°网、施胶，即时与无纺布复合、烘干定型，但是，织物只有经向和纬向有强力，其他方向几乎没有强度，可设计性差。而且，国内外传统的复合工艺，大部分是先织布，后复合，进行两次以上的加工、施胶、烘燥、定型等加工工序，工序烦琐，效率低下。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足之处提供一种各方向强度均增强的多轴向非织造网格复合无纺布。本发明产品大幅度提高了产品的综合性能，改变了材料的力学结构特性，扩大了其应用领域。

本发明的另一目的是提供该无纺布的制造方法。

本发明是通过以下技术方案进行实施的：

一种多轴向非织造网格复合无纺布，该无纺布由纱线层和无纺布层复合而成；其中，纱线层由交叉平铺成网状平面的多组多个方向平行排列的纤维纱线构成。

所述的纱线层由交叉平铺叠成网状平面的经向、纬向以及两组其他轴向纱线构成；或者由交叉平铺叠成网状平面的纬向以及两组其他轴向纱线构成；或者由交叉平铺叠成网状平面的经向以及两组其他轴向纱线构成；或者由交叉平铺叠成网状平面的非经向和非纬向的两组其他轴向纱线构成。所述的其他两组纱线与纬向的夹角分别为5°～80°和-5°～-80°，优选与纬向的夹角分别为45°和-45°。

本发明所述的纱线层复合于两层无纺布层之间，或者一层无纺布层和纱线层复合组成。

上述多轴向非织造网格复合无纺布制造方法，该方法包括成网、施胶、复合、烘燥定型和成品收卷，其特征在于所述的成网包括以下步骤：

使用两组连续纤维，通过第一铺纬器，将第一组连续纤维从第一纱架上引出，按照设定的倾斜角度，不间断地、平行排列挂于运动中的链钩上，实现第一组纱线平行排列，头数为3～100根；再通过第二铺纬器，将第二组连续纤维从第二纱架上引出，按照设定的与第一组连续纤维交叉的角度，平行排列挂于运动中的链钩上的另外一段，随着链钩的不断运行，两组不断铺设的纤维得到交叉平铺叠成网状的纱线层；

或者仅采用一组连续纤维，将连续纤维从第一纱架上引出，不间断地、平行排列挂于第一铺纬器的导纱器上，该铺纬器相对垂直于链钩的运动方向作往复运动，并将这组连续纤维分别挂于运动中的链钩两侧，每根纤维每次只挂一只链钩；作往复运动时，连续纤维在一侧的运动链钩上挂纱的第一根纤维的位置与上一次循环挂纱的最后一根纤维的位置紧邻，形成无间隔衔接；在另一侧的运动链钩上，如此运动自然形成纤维交叉的网状结构。

上述复合包括以下步骤：在纱线层上的粘接剂还处于潮湿状态时，与无纺布层在复合滚筒上进行复合成形；具体复合工艺为：在网格状纱线层与复合滚筒上的无纺布层接触的瞬间，压轮压住网格状纱线层的边部，同时切刀把复合滚筒和链钩之间的纱线切断，链钩与网状纱线层分离，复合网格纱线层的无纺布进入下一工序；所述的压轮的压力为0.2～3公斤；复合温度为50～250℃，复合滚筒的转速3～100米/min。

该方法在上述成网步骤中还可加入以下步骤：

取连续纤维作为纬纱，采用第三铺纬器，将纬纱从第三纬纱纱架上引出，不间断地、平行排列挂于运动中的链钩上，实现非织造网格的纬纱平行排列。

该方法在上述成网步骤中还可加入以下步骤：

取连续纤维作为经纱，采用牵引机构，将经纱从经纱纱架上引出，整齐排列；经纱的排列密度为1～5根/cm；经纱为单层或分上下两层引入至复合滚筒的复合点。其引出的速度与复合滚筒同步。

本发明方法中采用喷胶、浸胶或转移胶水的方法施胶，使纱线层上均匀分布有粘接剂；复合后，对复合网格纱线层的无纺布进行加热烘燥和定型，烘燥的温度为50～250℃；经烘燥和定型后的成品进行收卷。

本发明采用的链钩平均速度为3～100米/min；优选15～20米/min；两组对称排列的链钩的宽度为1～5米，优选2～3米。上述连续纤维是玻璃纤维、碳纤维、化学纤维、天然纤维或金属材，粗细为12.5Tex～1000Tex，优选50Tex～100Tex。

与现有技术比较本发明的有益效果：

1、本发明采用了特殊的复合工艺，使得到的产品质量稳定性显著提高。

2、工艺因为采用多头铺纬方法，生产效率高，是传统生产效率的50倍。

3、本发明工艺改变了织物结构中的纤维排列方式，使纤维材料的强力得以充分发挥。从而大大提高其复合材料的综合性能，使得到的产品在保证纵横向强力的前提下，斜向强力大于或等于纵横向强力，提高了其综合性能，提高产品的可设计性。大大降低了相关强力织物的材料成本，扩大了其应用领域。

附图说明

图1为本发明多轴向非织造网格复合无纺布生产流程示意图。

图2为本发明多轴向非织造网格复合无纺布结构示意图。

图中，17为无纺布层，18为纱线层。

图3为非织造网格复合无纺布制造设备示意图。

图中，1为第一铺纬器，2为第一纱架，3为第二铺纬器，4为第二纱架，5为第三铺纬器，6为第三纬纱纱架，7为经纱纱架，8为粘接剂放置筒，9为施胶机构，10为无纺布放卷机构，11为复合滚筒，12为烘燥定型机，13为成品收卷机构。

图4为复合设备示意图。

图中，14为链钩，15为切刀，16为压轮。

具体实施方式

通过以下实施例对本发明作进一步阐述。

实施例1

a)使用玻璃纤维作为第一组连续纤维(无碱136Tex)和第二组连续纤维(无碱138Tex)，采用第一铺纬器1，将第一组连续纤维从第一纱架2上引出，按照设定的45°倾斜角度，不间断地、平行排列挂于运动中的第一组链钩上，实现第一组纱线平行排列，头数为100根；同时将第二组连续纤维通过第二铺纬器3，从第二纱架4上引出，按照设定的-45°倾斜角度，平行排列挂于同一运动中的链钩另外一段上，实现第二组纱线平行排列。随着链钩的不断运行，两组不断铺设的连续纤维得到均匀交叉排列的网格状纱线层8；链钩平均速度为20m/min，两组对称排列的链钩的宽度为3米；

b)采用喷胶的方法通过施胶机构9施胶，使纱线层18上均匀分布有丙烯酸水溶胶；

c)在纱线层(18)上的粘接剂还处于潮湿状态时，与无纺布层17在复合滚筒11上进行复合成形；无纺布材料进行上下两层复合，中间夹经纬纱线组成复合织物；无纺布材料是聚酯纤维；

具体复合工艺为：在网格状纱线层18与复合滚筒11上的无纺布接触的瞬间，压轮16压住网格状纱线层的边部，同时切刀15把复合滚筒11和链钩14之间的纱线切断，链钩14与网状纱线层18分离，复合网格纱线层18的无纺布进入下一工序；所述压轮16的压力为3公斤；复合温度为180℃，复合滚筒11的转速50米/min；

d)通过烘燥定型机12对复合网格纱线层18的无纺布进行加热烘燥和定型，烘燥的温度为250℃；

e)经烘燥和定型后的成品采用成品收卷机构13进行收卷。

采用国标GB/T7689.6对成品进行强力测试，其纵横强力指标为700N/5cm，45°斜向强力指标为700N/5cm；而相同经纬密度，相同纱线、克重的现有机织织物的纵横强力指标为500N/5cm，斜向强力指标仅为150N/5cm。

实施例2

a)使用碳纤维作为一组连续纤维(136Tex)，将连续纤维从第一纱架2上引出，不间断地、平行排列挂于第一铺纬器1的导纱器上。第一铺纬器1相对垂直于链钩的运动方向作往复运动，并将这组连续纤维分别挂于运动中的链钩两侧，每根纤维每次只挂一只链钩；作往复运动时，在运动链钩的一侧，一组连续纤维的第二次循环挂纱的第一根纤维的位置与上一次循环挂纱的最后一根纤维的位置紧邻，形成无间隔衔接。在运动链钩的另一侧情况相同，如此运动自然形成纤维交叉的网状结构。头数100根，实现纤维在链钩上呈现的交叉角度，一路与纬向成45°，另一路与纬向成-45°。链钩平均速度为15m/min，两组对称排列的链钩的宽度为2米。

b)以碳纤维作为经纱(68Tex)和纬纱(无碱136Tex)，采用第三铺纬器5，将纬纱从第三纬纱纱架6上引出，不间断地、平行排列挂于运动中的链钩上的另外一段，实现非织造网格的纬纱平行排列；采用牵引机构，将经纱从经纱纱架7上引出，整齐排列；经纱的排列密度为3根/cm；经纱分上下两层引入至复合滚筒的复合点。链钩平均速度为15m/min，两组对称排列的链钩的宽度为2米；

c)采用浸胶的方法通过施胶机构9进行施胶，使经纬纱线上均匀分布有丙烯酸水溶胶；

d)在纱线层18上的粘接剂还处于潮湿状态时，与无纺布在复合滚筒11上进行复合成形；无纺布材料进行上下两层复合，中间夹经纬纱线组成复合织物；无纺布材料是玻纤薄毡；

具体复合工艺为：在网格状纱线层18与复合滚筒11上的无纺布接触的瞬间，压轮16压住网格状纱线层的边部，同时切刀15把复合滚筒11和链钩14之间的纱线切断，链钩14与网状纱线层18分离，复合网格纱线层18的无纺布进入下一工序；所述压轮16的压力为0.2公斤；复合温度为180℃，复合滚筒11的转速20米/min；

e)通过烘燥定型机12对复合网格纱线层18的无纺布进行加热烘燥和定型，烘燥的温度为180℃；

f)经烘燥和定型后的成品采用成品收卷机构13进行收卷。

采用国标GB/T7689.6对成品进行强力测试，其纵横强力指标为800N/5cm，45°斜向强力指标为700N/5cm；而相同经纬密度，相同纱线、克重的现有机织织物的纵横强力指标为500N/5cm，斜向强力指标为150N/5cm。

实施例3

a)使用聚酯纤维作为第一组连续纤维(136Tex)和第二组连续纤维(136Tex)，采用第一铺纬器1，按照设定的与纬向成45°倾斜角度，将第一组连续纤维从第一纱架2上引出，不间断地、平行排列挂于运动中的链钩上，实现第一组纱线平行排列，头数为80根；同时采用第二铺纬器3，按照设定的与纬向成-45°倾斜角度，将第二组连续纤维从第二纱架4上引出，平行排列挂于同一运动中的第二组链钩上，实现第二组纱线平行排列，头数为80根；两组连续纤维铺设后得到均匀排列的网格状纱线层18；链钩平均速度为25m/min，两组对称排列的链钩的宽度为1米；

b)以聚酯纤维作为纬纱(136Tex)，采用第三铺纬器5，将纬纱从第三纬纱纱架6上引出，不间断地，平行排列挂于同一运动中的链钩上的另外一段，实现非织造网格的纬纱平行排列。链钩平均速度为25m/min；

c)采用喷胶的方法进行施胶，使经纬纱线上均匀分布有木胶；

具体复合工艺为：在网格状纱线层18与复合滚筒11上的无纺布接触的瞬间，压轮16压住网格状纱线层18的边部，同时切刀15把复合滚筒11和链钩14之间的纱线切断，链钩14与网状纱线层18分离，复合网格纱线层18的无纺布进入下一工序；所述压轮16的压力为2公斤；复合温度为150℃，复合滚筒11的转速25米/min；

e)通过烘燥定型机12对复合网格纱线层的无纺布进行加热烘燥和定型，烘燥的温度为150℃；

f)经烘燥和定型后的成品采用成品收卷机构13进行收卷。

采用国标GB/T7689.6对成品进行强力测试，其纵横强力指标为1000N/5cm，45°斜向强力指标为1000N/5cm；而相同经纬密度，相同纱线、克重的现有机织织物的纵横强力指标为700N/5cm，斜向强力指标为100N/5cm。

实施例4

a)使用玻璃纤维作为一组连续纤维(136Tex)，将连续纤维从第一纱架2上引出，不间断地、平行排列挂于第一铺纬器1的导纱器上。第一铺纬器1相对垂直于链钩的运动方向作往复运动，并将这组连续纤维分别挂于运动中的链钩两侧，每根纤维每次只挂一只链钩；作往复运动时，在运动链钩的一侧，一组连续纤维的第二次循环挂纱的第一根纤维的位置与上一次循环挂纱的最后一根纤维的位置紧邻，形成无间隔衔接。在运动链钩的另一侧情况相同，如此运动自然形成纤维交叉的网状结构，头数80根，实现纤维在链钩上呈现的交叉角度。一路与纬向成60°，另一路与纬向成-60°，链钩平均速度为30m/min，两组对称排列的链钩的宽度为5米。

b)以玻璃纤维作为经纱(无碱68Tex)，采用牵引机构，将经纱从经纱纱架7上引出，整齐排列；经纱的排列密度为3根/cm；经纱分上下两层引入至复合滚筒11的复合点，链钩平均速度为30m/min；

c)采用喷胶的方法通过施胶机构9施胶，使纱线层18上均匀分布有木胶；

d)在纱线层18上的粘接剂还处于潮湿状态时，与无纺布层17在复合滚筒11上进行复合成形；无纺布材料进行上下两层复合，中间夹经纬纱线组成复合织物；无纺布材料是玻纤薄毡；

具体复合工艺为：在网格状纱线层18与复合滚筒11上的无纺布接触的瞬间，压轮16压住网格状纱线层的边部，同时切刀15把复合滚筒11和链钩14之间的纱线切断，链钩14与网状纱线层18分离，复合网格纱线层18的无纺布进入下一工序；所述压轮16的压力为1公斤；复合温度为150℃，复合滚筒11的转速80米/min；

e)通过烘燥定型机12对复合网格纱线层18的无纺布进行加热烘燥和定型，烘燥的温度为50℃；

f)经烘燥和定型后的成品采用成品收卷机构13进行收卷。

采用国标GB/T7689.6对成品进行强力测试，其纵横强力指标为700N/5cm，45°斜向强力指标为700N/5cm；而相同经纬密度，相同纱线，克重的现有机织织物的纵横向强力指标为600N/5cm，斜向强力指标为150N/5cm。

Claims

1.一种多轴向非织造网格复合无纺布，其特征在于该无纺布由纱线层(18)和无纺布层(17)复合而成；其中，纱线层(18)由交叉平铺成网状平面的多组多个方向平行排列的纤维纱线构成。

2.根据权利要求1所述的多轴向非织造网格复合无纺布，其特征在于所述的纱线层(18)由交叉平铺叠成网状平面的经向、纬向以及两组其他轴向纱线构成；或者由交叉平铺叠成网状平面的纬向以及两组其他轴向纱线构成；或者由交叉平铺叠成网状平面的经向以及两组其他轴向纱线构成；或者由交叉平铺叠成网状平面的非经向和非纬向的两组其他轴向纱线构成。

3.根据权利要求2所述的多轴向非织造网格复合无纺布，其特征在于所述的其他两组纱线与纬向的夹角分别为5°～80°和-5°～-80°，优选与纬向的夹角分别为45°和-45°。

4.根据权利要求1所述的多轴向非织造网格复合无纺布，其特征在于纱线层(18)复合于两层无纺布层(17)之间，或者一层无纺布层(17)和纱线层(18)复合组成。

5.一种权利要求1所述的多轴向非织造网格复合无纺布制造方法，该方法包括成网、施胶、复合、烘燥定型和成品收卷，其特征在于所述的成网包括以下步骤：

使用两组连续纤维，通过第一铺纬器(1)，将第一组连续纤维从第一纱架(2)上引出，按照设定的倾斜角度，不间断地、平行排列挂于运动中的链钩上，实现第一组纱线平行排列，头数为3～100根；再通过第二铺纬器(3)，将第二组连续纤维从第二纱架(4)上引出，按照设定的与第一组连续纤维交叉的角度，平行排列挂于运动中的同一链钩的另外一段上，随着链钩的不断运行，两组不断铺设的纤维得到交叉平铺叠成网状的纱线层(18)；

或者仅采用第一组连续纤维，将连续纤维从第一纱架(2)上引出，不间断地、平行排列挂于第一铺纬器(1)的导纱器上，该铺纬器相对垂直于链钩的运动方向作往复运动，并将这组连续纤维分别挂于运动中的链钩两侧；作往复运动时，连续纤维在一侧的运动链钩上挂纱的第一根纤维的位置与上一次循环挂纱的最后一根纤维的位置紧邻，形成无间隔衔接；在另一侧的运动链钩上，如此运动自然形成纤维交叉的网状结构。

6.根据权利要求5所述的多轴向非织造网格复合无纺布制造方法，其特征在于所述的复合包括以下步骤：

在纱线层(18)上的粘接剂还处于潮湿状态时，与无纺布层(17)在复合滚筒(11)上进行复合成形；具体复合工艺为：在网格状纱线层(18)与复合滚筒(11)上的无纺布层(17)接触的瞬间，压轮(16)压住网格状纱线层(18)的边部，同时切刀(15)把复合滚筒(11)和链钩(14)之间的纱线切断，链钩(14)与网状纱线层(18)分离，复合网格纱线层(18)的无纺布进入下一工序。

7.根据权利要求6所述的多轴向非织造网格复合无纺布的制造方法，其特征在于所述的压轮的压力为0.2～3公斤；复合温度为50～250℃，复合滚筒的转速3～100米/min。

8.根据权利要求5所述的多轴向非织造网格复合无纺布制造方法，其特征在于该方法在成网后还包括以下步骤：

取连续纤维作为纬纱，采用第三铺纬器(5)，将纬纱从第三纬纱纱架(6)上引出，不间断地、平行排列挂于运动中的链钩上，实现非织造网格的纬纱平行排列。

9.根据权利要求5所述的多轴向非织造网格复合无纺布制造方法，其特征在于该方法在成网后还包括以下步骤：

取连续纤维作为经纱，采用牵引机构，将经纱从经纱纱架(7)上引出，整齐排列；经纱的排列密度为1～5根/cm；经纱为单层或分上下两层引入至复合滚筒(11)的复合点。

10.根据权利要求5所述的多轴向非织造网格复合无纺布的制造方法，其特征在于所述的链钩平均速度为3～100米/min；优选15～20米/min；两组对称排列的链钩的宽度为1～5米，优选2～3米；所述的连续纤维是玻璃纤维、碳纤维、化学纤维、天然纤维或金属材，粗细为12.5Tex～1000Tex，优选50Tex～100Tex；所述的烘燥成型温度为50～250℃。