CN102691169A - 一种汉麻水刺非织造布及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汉麻水刺非织造布及其制备方法。该方法包括如下步骤：将汉麻纤维与长绒棉纤维和粘胶纤维中至少一种进行混合，然后依次经粗开松、精开松、气压喂棉、梳理、铺网、牵伸、水刺和干燥步骤即得所述汉麻水刺非织造布。本发明制备的水刺非织造布产品的物理性能良好，透气性也较好，厚度和定量较小，断裂强力较大，耐磨性也较好，适合用作液体过滤、油过滤、擦拭用品。
Description
技术领域
本发明涉及一种汉麻水刺非织造布及其制备方法。
背景技术
经过前期的市场调研，在现有的利用纤维做非织造布的技术中，一种是利用湿法成网的造纸工艺开发材料，如棉木浆滤纸和玻璃纤维滤纸，另外一种技术就是采用机械成网方法中的水刺法和针刺法生产非织造布。利用玻璃纤维做过滤材料时，先将玻璃纤维切成等长的3mm，然后采用水作为介质，利用湿法成网工艺可以生产玻璃纤维过滤材料，玻纤滤纸最大的特点是手感柔软、孔径小、过滤精度高，厚度及定量也较小，具有较好的材料性能和应用性。
汉麻，又称为大麻，是人类最早用于织物的天然纤维，汉麻纤维具有许多良好性能特点，比如，柔软舒适、清透凉爽、抗菌保健、绿色环保、抗紫外线等性能，因此，可考虑采用汉麻纤维以及长绒棉纤维，利用现有的非织造布设备及技术，开发汉麻水刺非织造布。利用汉麻纤维生产水刺非织造布，也是对汉麻应用领域的扩大和深化。
发明内容
本发明的目的是提供一种汉麻水刺非织造布及其制备方法。
本发明所提供的一种汉麻水刺非织造布的制备方法，包括如下步骤：
将汉麻纤维与长绒棉纤维和粘胶纤维中至少一种进行混合，然后依次经粗开松、精开松、气压喂棉、梳理、铺网、牵伸、水刺和干燥步骤即得所述汉麻水刺非织造布。
上述的制备方法中，所述汉麻纤维的平均长度可为8~92mm，具体可为27.88mm或90mm，细度可为3.35~19.55μm，具体可为3.35μm或14.31μm；所述长绒棉纤维和粘胶纤维的平均长度可为20~51mm，具体可为34.12mm或34.06mm，细度可为10.12~17.92μm，具体可为11.645μm或14.75μm。
上述的制备方法中，所述汉麻纤维与长绒棉纤维和粘胶纤维中至少一种的质量份数比可为4：（1~3），具体可为3：2或4：1。
上述的制备方法中，在所述粗开松步骤之前，所述方法还包括对所述汉麻纤维、长绒棉纤维和/或粘胶纤维分别进行人工开松和人工除杂的步骤，以确保后续成网的质量均匀和较好的非织造布；然后将经人工开松和人工除杂的汉麻纤维与长绒棉纤维和粘胶纤维中至少一种进行混合；在所述混合过程中要进行加湿处理，为了防止产生静电和飞花。
上述的制备方法中，在所述粗开松步骤之后，所述方法还包括对经粗开松后的混合纤维加入至大仓混棉机中进行二次开松的步骤，主要是利用风机的风力作用将混合纤维进行第二次开松。
上述的制备方法中，所述梳理步骤在双道夫杂乱梳理机中进行，主要是将得到的开松混合的纤维梳理成单个纤维状态，为了更好的进行铺网，同时，也是为了形成三维状态、杂乱排列的纤网。
上述的制备方法中，所述铺网步骤采用交叉铺网的方式，该方式可以提高梳理机的工作效率，增加产品的宽度，从而使产品的适用性明显提高。
上述的制备方法中，所述牵伸步骤在3个牵伸区中进行，每个牵伸区内的牵伸倍数均可为2~6，如2或5.1，主要是为了原先呈横向排列的纤网向纵向排列，形成较好的纵横向强力要求，从而满足应用上的强力要求。
上述的制备方法中，所述方法还包括对所述汉麻水刺非织造布进行干燥的步骤，由于水刺步骤中，有大量水分的存在，所以需要进行干燥，去除多余的水分，使得材料能够方便使用，满足使用要求。
上述的制备方法中，所述水刺步骤可在平网水刺机中进行；每个平网水刺机可包括2个水刺头。
上述的制备方法中，所述方法包括2道水刺步骤；第1道水刺步骤中，第1个水刺头的压力可为10~20bar，具体可为10bar或15bar，第2个水刺头的压力可为65~70bar，具体可为65bar或70bar；第2道水刺步骤中，第1个水刺头的压力可为10~20bar，具体可为15bar或20bar，第2个水刺头的压力可为80~90bar，具体可为80bar或90bar。
本发明还进一步提供了由上述方法制备的汉麻水刺非织造布；所述水刺非织造布的定量为130~150g/m2。
本发明提供了一种利用汉麻纤维生产的水刺非织造布及其制备方法，本发明制备的水刺非织造布产品的物理性能良好，透气性也较好，厚度和定量较小，断裂强力较大，耐磨性也较好，适合用作液体过滤、油过滤、擦拭用品。
附图说明
图1为本发明制备汉麻水刺非织造布的方法的流程图。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中所用的汉麻纤维购自汉麻产业投资控股有限公司；所用的粘胶纤维和长绒棉纤维购自山东华乐集团。
实施例1、制备汉麻水刺非织造布
本实施例的流程图如图1所示。
（1）织前准备：选用汉麻纤维和长绒棉纤维，汉麻纤维平均长度均为27.88mm，长绒棉纤维平均长度为34.12mm，汉麻纤维平均细度为14.31μm，长绒棉纤维平均细度为14.75μm，小样生产时汉麻纤维为6KG，长绒棉为4KG，所以混纺比为3：2，初始定量预定为150g/m2。
（2）开清棉：首先将汉麻纤维和长绒棉纤维进行人工开松，先分别将汉麻纤维和长绒棉纤维中的有包状的纤维包用手撕裂开，尽量撕扯均匀并且做到不要损伤纤维；由于汉麻纤维的颜色为浅黄色，发现其中的杂质较少，基本没有，手感也比较柔软，而长绒棉纤维的杂质较多，在手工开松的过程发现其中有枝叶、棉籽、破籽、纤维籽屑以及金属品等杂质，需要及时的去除掉，确保成网的质量均匀和较好的非织造布；在去除杂质之后可以进行混合，先手工混合，尽量混合均匀，这个主要在带有输网帘的一个矩形的储棉箱中进行人工开松，在开松过程中需要给湿，为了防止产生静电和飞花；将混合后的纤维加入至粗开松机中进行混合，并且使手工没有开松的大棉团及纤维块离解、混合均匀、充分开松；经过粗开松后的纤维开始进入大仓混棉机，储棉仓的容量较大，主要是利用风机的风力作用将纤维进行第二次开松；接下来纤维开始进入精开松机，主要是对纤维进行比较精细的开松，将预开松的纤维开松成小纤维状或束纤维状，为后面的梳理加工及成网做好准备。
（3）梳理：利用定容式气压喂棉机将上述得到的混合纤维均匀、稳定得送入到双道夫杂乱梳理机中进行梳理；采用双道夫杂乱辊进行梳理，主要是将前面工序开松混合的纤维梳理成单个纤维状态，为了更好的进行交叉式铺网，同时，也是为了形成三维状态、杂乱排列的纤网。
（4）成网：采用交叉铺网的方式；
纤网定量的控制：在成网过程中，刚开始预期的定量是150g/m2，在刚开始铺网过程中，经过称量每个纤网的定量是9g/m2，所以采用的铺网层数为15个，所以此时15个纤网的定量为135g/m2，后面再水刺过程中定量会增加，所以采用15个铺网层数。
（5）牵伸：采用三个滚筒，形成三个牵伸区，每个牵伸区的牵伸倍数均为5.1，主要是为了原先呈横向排列的纤网向纵向排列，形成较好的纵横向强力要求，从而满足应用上的强力要求。
（6）水刺：采用平网式水刺机，包括两个水刺头；采用两道水刺工艺，其中，第1道水刺工艺中，第1个水刺头的压力为15bar，第2个水刺头的压力为70bar；第2道水刺工艺中，第1个水刺头的压力为15bar，第2个水刺头的压力为90bar。
（7）干燥：由于水刺加工过程中，有大量水分的存在，所以需要进行干燥，去除多余的水分，使得材料能够方便使用，满足使用要求，其中控制干燥的温度为20℃。
产品性能测试：
该实施例制备的汉麻水刺非织造布的主要性能为：厚度：1.173mm，定量：152.73g/m2，透气率：88.5864mm/s，其纵向的物理性能指标为：断裂强力：247.52N，断裂伸长：65.663mm，断裂伸长率：328.319%，断裂时间：39.397S，断脱强力：96.62N，断脱伸长率：344.589%，断脱伸长：68.917mm，断裂功：8.912J；横向的物理性能指标为：断裂强力：152.65N，断裂伸长：103.629mm，断裂伸长率：518.149%，断裂时间：62.177s，断脱强力：60.274N，断脱伸长率：542.699%，断脱伸长：108.539mm，断裂功：8.067J。
测试过程及结果如下：
（1）厚度测试，
测试仪器：YG141N型数字式织物厚度仪
单位为mm，压重为100g，测试结果如表1所示。
表1汉麻水刺非织造布的厚度测试结果
（2）定量测试
测试仪器：电子天平，单位为g/m2，测试结果如表2所示。
表2汉麻水刺非织造布的定量测试结果
（3）透气率测试
测试仪器：YG461E电脑式透气性测试仪，单位为mm/s，
测试条件：试样压差均为100Pa，3#喷嘴，试样面积20cm2，测试结果如表3所示。
表3汉麻水刺非织造布的透气率测试结果
（4）强力及伸长测试
测试仪器：YG065强力仪，条样法试验
测试条件：试样长度20mm，拉伸速度100mm/min，预加张力100cN。其纵向及横向的物理性能测试结果如表4、表5所示，其纵向、横向物理性比较结果如表6所示。
表4汉麻水刺非织造布的纵向物理性能测试结果
表5汉麻水刺非织造布的横向物理性能测试结果
表6汉麻水刺非织造布的纵向、横向物理性比较结果
实施例2、制备汉麻水刺非织造布
制备工艺与实施例1中均相同，不同之处在于：将长绒棉纤维更换为粘胶纤维，其平均长度为34.06mm，细度为11.645μm；汉麻纤维的平均长度为90mm，细度为3.35μm；汉麻纤维与粘胶纤维的质量份数比为4：1；牵伸步骤在3个牵伸区中进行，每个牵伸区内的牵伸倍数均为2；水刺步骤中，采用两道水刺工艺，其中，第1道水刺工艺中，第1个水刺头的压力为10bar，第2个水刺头的压力为65bar；第2道水刺工艺中，第1个水刺头的压力为20bar，第2个水刺头的压力为80bar。
制备的汉麻/粘胶水刺非织造布，其产品的性能如下表7~表12，各性能的测试方法和测试设备同实施例1中相同。
表7汉麻/粘胶水刺非织造布的厚度测试结果
表8汉麻/粘胶水刺非织造布的定量测试结果
表9汉麻/粘胶水刺非织造布的透气率测试结果
表10汉麻/粘胶水刺非织造布的纵向物理性能测试结果
表11汉麻/粘胶水刺非织造布的横向物理性能测试结果
表12汉麻/粘胶水刺非织造布的纵向横向物理性能比较
Claims (10)
1.一种汉麻水刺非织造布的制备方法，包括如下步骤：
将汉麻纤维与长绒棉纤维和粘胶纤维中至少一种进行混合，然后依次经粗开松、精开松、气压喂棉、梳理、铺网、牵伸、水刺和干燥步骤即得所述汉麻水刺非织造布。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述汉麻纤维的平均长度为8mm~92mm，细度为3.35μm~19.55μm；所述长绒棉纤维或所述粘胶纤维的平均长度为20mm~51mm，细度为10.12μm~17.92μm。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述汉麻纤维与长绒棉纤维和粘胶纤维中至少一种的质量份数比为4：（1~3）。
4.根据权利要求1-3中任一所述的制备方法，其特征在于：在所述粗开松步骤之前，所述方法还包括对所述汉麻纤维、长绒棉纤维和/或粘胶纤维分别进行人工开松和人工除杂的步骤；然后将经人工开松和人工除杂的汉麻纤维与长绒棉纤维和粘胶纤维中至少一种进行混合；在所述混合过程中要进行加湿处理。
5.根据权利要求1-4中任一所述的制备方法，其特征在于：在所述粗开松步骤之后，所述方法还包括对经粗开松后的混合纤维加入至大仓混棉机中进行二次开松的步骤。
6.根据权利要求1-5中任一所述的制备方法，其特征在于：所述梳理步骤在双道夫杂乱梳理机中进行；所述铺网步骤采用交叉铺网的方式；所述牵伸步骤在3个牵伸区中进行，每个牵伸区内的牵伸倍数均为2~6。
7.根据权利要求1-6中任一所述的制备方法，其特征在于：所述方法还包括对所述汉麻水刺非织造布进行干燥的步骤；所述干燥的温度为20℃~30℃。
8.根据权利要求1-7中任一所述的制备方法，其特征在于：所述水刺步骤在平网水刺机中进行；每个平网水刺机包括2个水刺头。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述方法包括2道水刺步骤；第1道水刺步骤中，第1个水刺头的压力可为10bar~20bar，第2个水刺头的压力可为65bar~70bar；第2道水刺步骤中，第1个水刺头的压力可为10bar~20bar，第2个水刺头的压力可为80bar~90bar。
10.权利要求1-9中任一所述方法制备的汉麻水刺非织造布；所述水刺非织造布的定量为130g/m2~150g/m2。
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