CN108149388A - 一种双组份吸音棉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双组份吸音棉，其特征在于，所述吸音棉包含以下重量份的成分：三维卷曲中空涤纶短纤维12～25份、聚丙烯超细纤维65～80份、双组分纺粘无纺布克重10～20g/㎡。本发明的吸音棉采用三维卷曲中空涤纶短纤维与熔喷纤维混合后形成双组分熔喷纤维，能改善喷熔无纺布的回复弹性；同时三维卷曲中空涤纶短纤维与熔喷纤维进行碰撞混合，其中风力输送装置的角度为10～30°，一定的角度可以让三维卷曲中空涤纶短纤维与熔喷纤维的碰撞更加激烈，混合更加均匀；采用皮芯结构纺粘无纺布进行复合，适合自身粘合工艺。
Description
技术领域
本发明吸音棉制造技术，具体涉及一种双组份吸音棉及其制备方法。
背景技术
近年来，噪音污染越来越严重，是即水污染、大气污染和固体废弃物污染之后的又一严重污染。长期处在噪音环境中，听力不能及时回复，听阈发生偏移，严重的可导致耳聋；噪音容易让人产生暴躁的情绪，从而影响正常的工作，长期处在噪音的环境中会加速人体的衰老；在噪音环境中人们可能还会出现头痛、失眠、易怒、记忆力减退等问题。噪音污染多种多样，我们已经身处在噪音污染的汪洋之中，对于噪音污染的治理已经刻不容缓。非织造材料作为多孔材料，是吸音防护材料的首选，近年来熔喷无纺布以其优良的特性在吸音材料领域异军突起。随着人们生活水平的提高，对产品的要求也越来越来高，不仅追求较高的吸音效果，还要使其环保、卫生、舒适。本专利发明的是一款高效吸音材料。
目前市场上的吸音材料种类繁多，多以非织造多孔材料为主。随着科技的发展熔喷无纺布的优良特性慢慢被人们发觉，具有复杂的内部结构，在吸音领域有着较高的应用价值。但是熔喷无纺布也有其显著的缺点，强力较低，弹性回复性能较差。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种采用三维卷曲中空涤纶短纤维的吸音棉及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种吸音棉，所述吸音棉包含以下重量份的成分：三维卷曲中空涤纶短纤维12～30份、聚丙烯超细纤维50～80份、双组分纺粘无纺布克重5～20g/㎡。
作为本发明所述吸音棉的优选实施方式，所述吸音棉包含以下重量份的成分：三维卷曲中空涤纶短纤维15～25份、聚丙烯超细纤维55～75份、双组分纺粘无纺布克重8～15g/㎡。
作为本发明所述吸音棉的优选实施方式，所述吸音棉包含以下重量份的成分：三维卷曲中空涤纶短纤维20～22份、聚丙烯超细纤维60～70份、双组分纺粘无纺布克重10～12g/㎡。
作为本发明所述吸音棉的优选实施方式，所述双组份纺粘无纺布为PP/PE纺粘无纺布。
作为本发明所述吸音棉的优选实施方式，所述吸音棉还包括芯层、设于芯层上线表面的皮层，所述芯层包含高卷曲中控涤纶纤维、聚丙烯喷熔纤维和纳米电气石，所述皮层包含双组份纺粘无纺布。
另外，本发明的另一目的还在于提供一种所述双组份吸音棉的制备方法，为实现这一目的，本发明采取的技术方案为：一种双组份吸音棉的制备方法，包括以下步骤：
(1)取聚丙烯超细纤维备用；
(2)将三维卷曲中空涤纶短纤维开松和梳理成纤维网，然后重新打撒成单纤化，将纤维网送入气流输送装置，在气流的作用下与步骤(1)的聚丙烯超细纤维碰撞、混合，在网帘上形成初级形态吸音棉；
(3)将双组份纺粘无纺布在步骤(2)中形成的初级形态吸音棉两侧进行复合，复合后形成吸音棉。
作为本发明的优选实施方式，所述步骤(1)中聚丙烯超细纤维采用以下方法制备而成：将聚丙烯切片后先经高温熔融，经过过滤器、计量泵后达到喷丝板，经热风气流牵伸形成聚丙烯超细纤维。
作为本发明所述吸音棉的优选实施方式，步骤(1)中聚丙烯超细纤维制备时，将聚丙烯切片后送入螺杆挤压机中进行熔融，所述螺杆挤压机的螺杆一区温度为150～180℃，二区温度为180～225℃，三区温度为210～240℃，四区温度为230～250℃。
作为本发明所述吸音棉的优选实施方式，所述步骤(1)中所述聚丙烯超细纤维到达喷丝板，所述喷丝板的喷丝模头温度为230～250℃，接收距离为15～30cm，热风压力为0.8～1.2MPa，热风温度为230℃，喷射角度为55～60°。
作为本发明所述吸音棉的优选实施方式，所述步骤(2)中三维卷曲中空涤纶短纤维开松和梳理成的纤维网的克重为80～100g/m2。
作为本发明所述吸音棉的优选实施方式，所述步骤(2)中梳理机输出速度为10～20m/min。
作为本发明所述吸音棉的优选实施方式，所述步骤(2)中所述双组份聚丙烯喷熔纤维克重为150～300g/㎡，所述气流输送装置的角度为10～30°。
作为本发明所述吸音棉的优选实施方式，所述步骤(3)中双组份纺粘无纺布与初级形态吸音棉的复合温度为80～130℃。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明中三维卷曲中空涤纶纤维拥有永久性的三维卷曲结构，具有很强的弹性回复性能，添加三维卷曲中空涤纶短纤维可以改善熔喷无纺布的弹性回复性能，增加产品的使用寿命，同时采用斜向上角度风力输送三维卷曲中空涤纶短纤维，使它与熔喷聚丙烯纤维的碰撞更加激烈，混合更加均匀，有效改善了熔喷无纺布的内部结构，使其更加适用于吸音材料。
本发明双组份吸音棉的制备工艺采用皮芯结构复合工艺与纺粘无纺布进行复合，由于纺粘无纺布要比熔喷无纺布的强力大，因此可以提高熔喷无纺布的强度，适合自身粘合工艺。
附图说明
图1为本发明双组份吸音棉一种实施方式的制备工艺流程图。
图2为初级形态吸音棉与(PP/PE)双组份纺粘无纺布复合工艺图。
具体实施方式
为了更加简洁明了的展示本发明的技术方案、目的和优点，下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细描述。
实施例1
本发明双组份吸音棉的一种实施例，本实施例所述吸音棉包含以下重量份的成分：三维卷曲中空涤纶短纤维15份、聚丙烯超细纤维75份、双组份纺粘无纺布10g/m2。
本实施例中所述吸音棉包括芯层、设于芯层上下表面的皮层，所述芯层包含三维卷曲中空涤纶短纤维、聚丙烯超细纤维，所述皮层包含双组份纺粘无纺布。
本实施例所述吸音棉采用以下方法制备而成：
(1)制备聚丙烯超细纤维：将聚丙烯切片后送入螺杆挤压机中进行熔融，螺杆一区温度为150℃，二区温度为180℃，三区温度为210℃，四区温度为230℃；经过过滤器、计量泵后达到喷丝板，经热风气流牵伸形成聚丙烯超细纤维；喷丝模头温度为230℃，接收距离为15cm，在熔喷的同时被空气加热器加热的喷射气流进入喷丝模头对纺丝细流进行拉伸细化，热风压力为0.8MPa，热风温度为230℃，喷射角度为55°；
(2)将三维卷曲中空涤纶短纤维送到梳理机中梳理成厚薄均匀的纤维网，充分单纤化，输出速度为10m/min，输出纤维网单位面积质量为80g/m2；将纤维网送入气流输送装置，在气流输送装置中纤维网会被重新打散，在气流的作用下使得三维卷曲中空涤纶短纤维与熔喷纤维进行碰撞、混合，在网帘上形成初级形态吸音棉，初级形态吸音棉克重为130g/㎡，气流输送装置的角度为20°；
(3)将双组份纺粘无纺布在步骤(2)中形成的初级形态吸音棉两侧进行复合，复合后形成吸音棉，采用皮芯结构双组份纺粘无纺布与步骤(2)中形成的初级形态吸音棉进行复合，在初级形态吸音棉上下两侧均铺设纺粘无纺布，复合温度为120℃，如图2，其中1为纺粘无纺布，2为热轧辊，3为初级吸音棉，4为成品吸音棉。
添加三维中空涤纶短纤后的弹性回复率可达到54％，比熔喷无纺布的弹性回复性能高31％。平均吸音系数0.51，比熔喷无纺布的平均吸音系数大0.14.
实施例2
本发明吸音棉的一种实施例，本实施例所述吸音棉包含以下重量份的成分：三维卷曲中空涤纶短纤维20份、聚丙烯超细纤维70份、双组份纺粘无纺布10g/m2。
本实施例中所述吸音棉包括芯层、设于芯层上下表面的皮层，所述芯层包含三维卷曲中空涤纶短纤维、聚丙烯超细纤维，所述皮层包含双组份纺粘无纺布。
本实施例所述吸音棉采用以下方法制备而成：
(1)制备聚丙烯超细纤维：将聚丙烯切片后先送入螺杆挤压机中进行熔融，螺杆一区温度为180℃，二区温度为225℃，三区温度为240℃，四区温度为250℃；经过过滤器、计量泵后达到喷丝板，经热风气流牵伸形成聚丙烯超细纤维；喷丝模头温度为230℃，接收距离为30cm，在熔喷的同时被空气加热器加热的喷射气流进入喷丝模头对纺丝细流进行拉伸细化，热风压力为1.2MPa，热风温度为230℃，喷射角度为60°；
(2)将三维卷曲中空涤纶短纤维送到梳理机中梳理成厚薄均匀的纤维网，充分单纤化，输出速度为10m/min，输出纤维网单位面积质量为100g/m2；将纤维网送入气流输送装置，在气流输送装置中纤维网会被重新打散，在气流的作用下使得三维卷曲中空涤纶短纤维与熔喷纤维进行碰撞、混合，在网帘上形成初级形态吸音棉，初级形态吸音棉克重为280g/㎡，气流输送装置的角度为20°；
(3)将双组份纺粘无纺布在步骤(2)中形成的初级形态吸音棉两侧进行复合，复合后形成吸音棉，采用皮心结构双组份纺粘无纺布与步骤(2)中形成的初级形态吸音棉进行复合，在初级形态吸音棉上下两侧均铺设纺粘无纺布，复合温度为130℃。
添加三维中空涤纶短纤后的弹性回复率可达到58％，比熔喷无纺布的弹性回复性能高34％。平均吸音系数0.58，比熔喷无纺布的平均吸音系数大0.21。
实施例3
本发明吸音棉的一种实施例，本实施例所述吸音棉包含以下重量份的成分：三维卷曲中空涤纶短纤维25份、聚丙烯超细纤维65份、双组份纺粘无纺布10g/m2。
本实施例中所述吸音棉包括芯层、设于芯层上下表面的皮层，所述芯层包含三维卷曲中空涤纶短纤维、聚丙烯超细纤维，所述皮层包含双组份纺粘无纺布。
本实施例所述吸音棉采用以下方法制备而成：
(1)制备聚丙烯超细纤维：将聚丙烯切片后先送入螺杆挤压机中进行熔融，螺杆一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为230℃，四区温度为240℃；经过过滤器、计量泵后达到喷丝板，经热风气流牵伸形成聚丙烯超细纤维；喷丝模头温度为240℃，接收距离为20cm，在熔喷的同时被空气加热器加热的喷射气流进入喷丝模头对纺丝细流进行拉伸细化，热风压力为1.0MPa，热风温度为230℃，喷射角度为58°；
(2)将三维卷曲中空涤纶短纤维送到梳理机中梳理成厚薄均匀的纤维网，充分单纤化，输出速度为10m/min，输出纤维网单位面积质量为90g/m2；将纤维网送入气流输送装置，在气流输送装置中纤网会被重新打散，在气流的作用下使得三维卷曲中空涤纶短纤维与熔喷纤维进行碰撞、混合，在网帘上形成初级形态吸音棉，初级形态吸音棉的克重为180g/㎡，气流输送装置的角度为20°；
(3)将双组份纺粘无纺布在步骤(2)中形成的初级形态吸音棉两侧进行复合，复合后形成吸音棉，采用皮心结构双组份纺粘无纺布与步骤(2)中形成的初级形态吸音棉进行复合，在初级形态吸音棉上下两侧均铺设纺粘无纺布，复合温度为130℃。
添加三维中空涤纶短纤后的弹性回复率可达到60％，比熔喷无纺布的弹性回复性能高35％。平均吸音系数0.55，比熔喷无纺布的平均吸音系数大0.15。
实施例4
本发明吸音棉的一种实施例，本实施例所述吸音棉包含以下重量份的成分：三维卷曲中空涤纶短纤维12份、聚丙烯超细纤维80份、双组份纺粘无纺布20g/m2。
本实施例中所述吸音棉包括芯层、设于芯层上下表面的皮层，所述芯层包含三维卷曲中空涤纶短纤维、聚丙烯超细纤维，所述皮层包含双组份纺粘无纺布。
本实施例所述吸音棉采用以下方法制备而成：
(1)制备聚丙烯超细纤维：将聚丙烯切片后先送入螺杆挤压机中进行熔融，螺杆一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为230℃，四区温度为240℃；经过过滤器、计量泵后达到喷丝板，经热风气流牵伸形成聚丙烯超细纤维；喷丝模头温度为240℃，接收距离为20cm，在熔喷的同时被空气加热器加热的喷射气流进入喷丝模头对纺丝细流进行拉伸细化，热风压力为1.0MPa，热风温度为230℃，喷射角度为60°；
(2)将三维卷曲中空涤纶短纤维送到梳理机中梳理成厚薄均匀的纤维网，充分单纤化，输出速度为10m/min，输出纤维网单位面积质量为100g/m2；将纤维网送入气流输送装置，在气流输送装置中纤网会被重新打散，在气流的作用下使得三维卷曲中空涤纶短纤维与熔喷纤维进行碰撞、混合，在网帘上形成初级形态吸音棉，初级形态吸音棉的克重为180g/㎡，气流输送装置的角度为30°；
(3)将双组份纺粘无纺布在步骤(2)中形成的初级形态吸音棉两侧进行复合，复合后形成吸音棉，采用皮心结构双组份纺粘无纺布与步骤(2)中形成的初级形态吸音棉进行复合，在初级形态吸音棉上下两侧均铺设纺粘无纺布，复合温度为130℃。
添加三维中空涤纶短纤后的弹性回复率可达到56％，比熔喷无纺布的弹性回复性能高32％。平均吸音系数0.56，比熔喷无纺布的平均吸音系数大0.21。
实施例5
本发明吸音棉的一种实施例，本实施例所述吸音棉包含以下重量份的成分：三维卷曲中空涤纶短纤维30份、聚丙烯超细纤维50份、双组份纺粘无纺布5g/m2。
本实施例中所述吸音棉包括芯层、设于芯层上下表面的皮层，所述芯层包含三维卷曲中空涤纶短纤维、聚丙烯超细纤维，所述皮层包含双组份纺粘无纺布。
本实施例所述吸音棉采用以下方法制备而成：
(1)制备聚丙烯超细纤维：将聚丙烯切片后先送入螺杆挤压机中进行熔融，螺杆一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为230℃，四区温度为240℃；经过过滤器、计量泵后达到喷丝板，经热风气流牵伸形成聚丙烯超细纤维；喷丝模头温度为240℃，接收距离为20cm，在熔喷的同时被空气加热器加热的喷射气流进入喷丝模头对纺丝细流进行拉伸细化，热风压力为1.0MPa，热风温度为230℃，喷射角度为60°；
(2)将三维卷曲中空涤纶短纤维送到梳理机中梳理成厚薄均匀的纤维网，充分单纤化，输出速度为10m/min，输出纤维网单位面积质量为90g/m2；将纤维网送入气流输送装置，在气流输送装置中纤网会被重新打散，在气流的作用下使得三维卷曲中空涤纶短纤维与熔喷纤维进行碰撞、混合，在网帘上形成初级形态吸音棉，初级形态吸音棉的克重为180g/㎡，气流输送装置的角度为10°；
(3)将双组份纺粘无纺布在步骤(2)中形成的初级形态吸音棉两侧进行复合，复合后形成吸音棉，采用皮心结构双组份纺粘无纺布与步骤(2)中形成的初级形态吸音棉进行复合，在初级形态吸音棉上下两侧均铺设纺粘无纺布，复合温度为80℃。
添加三维中空涤纶短纤后的弹性回复率可达到59％，比熔喷无纺布的弹性回复性能高36％。平均吸音系数0.58，比熔喷无纺布的平均吸音系数大0.22。
实施例6
本发明吸音棉的一种实施例，本实施例所述吸音棉包含以下重量份的成分：三维卷曲中空涤纶短纤维25份、聚丙烯超细纤维55份、双组份纺粘无纺布15g/m2。
本实施例中所述吸音棉包括芯层、设于芯层上下表面的皮层，所述芯层包含三维卷曲中空涤纶短纤维、聚丙烯超细纤维，所述皮层包含双组份纺粘无纺布。
本实施例所述吸音棉采用以下方法制备而成：
(1)制备聚丙烯超细纤维：将聚丙烯切片后先送入螺杆挤压机中进行熔融，螺杆一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为230℃，四区温度为240℃；经过过滤器、计量泵后达到喷丝板，经热风气流牵伸形成聚丙烯超细纤维；喷丝模头温度为240℃，接收距离为20cm，在熔喷的同时被空气加热器加热的喷射气流进入喷丝模头对纺丝细流进行拉伸细化，热风压力为1.0MPa，热风温度为230℃，喷射角度为58°；
(2)将三维卷曲中空涤纶短纤维送到梳理机中梳理成厚薄均匀的纤维网，充分单纤化，输出速度为10m/min，输出纤维网单位面积质量为90g/m2；将纤维网送入气流输送装置，在气流输送装置中纤网会被重新打散，在气流的作用下使得三维卷曲中空涤纶短纤维与熔喷纤维进行碰撞、混合，在网帘上形成初级形态吸音棉，初级形态吸音棉的克重为180g/㎡，气流输送装置的角度为20°；
(3)将双组份纺粘无纺布在步骤(2)中形成的初级形态吸音棉两侧进行复合，复合后形成吸音棉，采用皮心结构双组份纺粘无纺布与步骤(2)中形成的初级形态吸音棉进行复合，在初级形态吸音棉上下两侧均铺设纺粘无纺布，复合温度为130℃。
添加三维中空涤纶短纤后的弹性回复率可达到58％，比熔喷无纺布的弹性回复性能高35％。平均吸音系数0.55，比熔喷无纺布的平均吸音系数大0.2。
实施例7
本发明吸音棉的一种实施例，本实施例所述吸音棉包含以下重量份的成分：三维卷曲中空涤纶短纤维22份、聚丙烯超细纤维60份、双组份纺粘无纺布12g/m2。
本实施例中所述吸音棉包括芯层、设于芯层上下表面的皮层，所述芯层包含三维卷曲中空涤纶短纤维、聚丙烯超细纤维，所述皮层包含双组份纺粘无纺布。
本实施例所述吸音棉采用以下方法制备而成：
(1)制备聚丙烯超细纤维：将聚丙烯切片后先送入螺杆挤压机中进行熔融，螺杆一区温度为160℃，二区温度为200℃，三区温度为230℃，四区温度为240℃；经过过滤器、计量泵后达到喷丝板，经热风气流牵伸形成聚丙烯超细纤维；喷丝模头温度为240℃，接收距离为20cm，在熔喷的同时被空气加热器加热的喷射气流进入喷丝模头对纺丝细流进行拉伸细化，热风压力为1.0MPa，热风温度为230℃，喷射角度为58°；
(2)将三维卷曲中空涤纶短纤维送到梳理机中梳理成厚薄均匀的纤维网，充分单纤化，输出速度为10m/min，输出纤维网单位面积质量为90g/m2；将纤维网送入气流输送装置，在气流输送装置中纤网会被重新打散，在气流的作用下使得三维卷曲中空涤纶短纤维与熔喷纤维进行碰撞、混合，在网帘上形成初级形态吸音棉，初级形态吸音棉的克重为180g/㎡，气流输送装置的角度为20°；
(3)将双组份纺粘无纺布在步骤(2)中形成的初级形态吸音棉两侧进行复合，复合后形成吸音棉，采用皮心结构双组份纺粘无纺布与步骤(2)中形成的初级形态吸音棉进行复合，在初级形态吸音棉上下两侧均铺设纺粘无纺布，复合温度为130℃。
添加三维中空涤纶短纤后的弹性回复率可达到56％，比熔喷无纺布的弹性回复性能高36％。平均吸音系数0.56，比熔喷无纺布的平均吸音系数大0.2。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种双组份吸音棉，其特征在于，所述吸音棉包含以下重量份的成分：三维卷曲中空涤纶短纤维12～30份、聚丙烯超细纤维50～80份、双组分纺粘无纺布克重5～20g/㎡。
2.如权利要求1所述的双组份吸音棉，其特征在于，所述吸音棉包含以下重量份的成分：三维卷曲中空涤纶短纤维15～25份、聚丙烯超细纤维55～75份、双组分纺粘无纺布克重8～15g/㎡。
3.根据权利要求1所述的双组份吸音棉，其特征在于，所述吸音棉包含以下重量份的成分：三维卷曲中空涤纶短纤维20～22份、聚丙烯超细纤维60～70份、双组分纺粘无纺布克重10～12g/㎡。
4.如权利要求1所述的双组份吸音棉，其特征在于，所述双组份纺粘无纺布为PP/PE纺粘无纺布。
5.如权利要求1～3任一所述双组份吸音棉，其特征在于，包括芯层、设于芯层上线表面的皮层，所述芯层包含三维卷曲中空涤纶短纤维、聚丙烯超细纤维和纳米电气石，所述皮层包含双组份纺粘无纺布。
6.一种根据权利要求1～5任一所述的双组份吸音棉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取聚丙烯超细纤维备用；
(2)将三维卷曲中空涤纶短纤维开松和梳理成纤维网，然后重新打撒成单纤化，将纤维网送入气流输送装置在气流的作用下与步骤(1)的聚丙烯超细纤维碰撞、混合，在网帘上形成初级形态吸音棉；
(3)将双组份纺粘无纺布在步骤(2)中形成的初级形态吸音棉两侧进行复合，复合后形成吸音棉。
7.如权利要求6所述的双组份吸音棉的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中聚丙烯超细纤维采用以下方法制备而成：将聚丙烯切片后先经高温熔融，经过过滤器、计量泵后达到喷丝板，经热风气流牵伸形成聚丙烯超细纤维。
8.如权利要求6所述双组份吸音棉的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中三维卷曲中空涤纶短纤维开松和梳理成的纤维网的克重为80～100g/m2。
9.根据权利要求6所述的双组份吸音棉的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述气流输送装置的角度为10～30°。
10.如权利要求6所述吸音棉的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中双组份纺粘无纺布与初级形态吸音棉的复合温度为80～130℃。
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