CN112853611B - 一种拒水剑麻非织造布包装袋材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种拒水剑麻非织造布包装袋材料及其制备方法,先以剑麻短纤维和粘胶短纤维为原料制得针刺纤维网,再将聚氨酯粉末均匀撒在针刺纤维网上表面后热轧,然后再翻转针刺纤维网,在针刺纤维网的另一面撒聚氨酯粉末并热轧,得到拒水剑麻非织造布包装袋材料;原料中剑麻短纤维在所述针刺纤维网中的质量百分比为30~50%;聚氨酯粉末每次撒粉质量为所述针刺纤维网质量的3~8%;非织造工艺中热轧定型的温度为85~105℃,热轧速度40~50m/min,轧辊线压力为150~250N/cm;制得的拒水剑麻非织造布包装袋材料为三层结构,聚氨酯粉末在纤维网上下表面起到粘结作用形成连续无孔隙的拒水膜,使得剑麻非织造布具有拒水性,以及优良的断裂强力、顶破强力和耐磨指数,可以用于拒水包装袋材料。
Description
技术领域
本发明属于剑麻非织造布技术领域,涉及一种拒水剑麻非织造布包装袋材料及其制备方法。
背景技术
剑麻短纤维取自剑麻作物的叶片,是剑麻纤维使用过程中的下脚,其化学组成以纤维素、木质素、半纤维素三大组分为主,是天然的绿色可降解材料,具有强力高,伸长小,杨氏模量大等特点。将剑麻短纤维的优良性能与非织造加工技术相结合,可以制备性能优良的包装袋材料,具有广阔的应用前景。
粘胶短纤维属于再生纤维素纤维,柔软且伸长率较高,是优良的纺织原料,还具有较好的生物可降解性,自然条件下可被分解成二氧化碳和水。
现有的剑麻非织造布多采用湿法抄造工艺,将剑麻纤维打成浆与木浆纤维混合,加入化学纤维和分散剂湿法抄造成网,用水量大,废液处理成本高。在运输、装卸、储存过程中,为防止外界雨水和其他液体渗入包装内,影响内装物品的质量,因此对包装材料的防水性有一定的要求。但是同时由于剑麻是亲水性纤维,吸湿性强,防水性差,剑麻非织造布材料不具有防水性,难以满足包装袋的使用要求。因此对于剑麻非织造布的拒水性研究提出了新的要求。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题,提供一种拒水剑麻非织造布包装袋材料及其制备方法。
本发明的目的之一是提供一种拒水剑麻非织造布包装袋材料的制备方法,将剑麻短纤维进行柔软预处理后与粘胶短纤维复配制成针刺纤维网,然后在针刺纤维网的上下表面撒上热熔聚氨酯粉末,经过热轧使之形成薄膜,从而制得拒水剑麻非织造布包装袋材料。
本发明的目的之二是提供一种拒水剑麻非织造布包装袋材料,是针刺纤维网上下表面各覆盖一层聚氨酯拒水膜。所述聚氨酯拒水膜与针刺纤维网之间为化学键结合,结合力稳固。聚氨酯拒水膜既起到拒水作用,同时也增强了针刺纤维网的强力,并且还对针刺纤维网中相互缠结的剑麻短纤维和粘胶短纤维限位,使针刺纤维网更加稳固。本发明的拒水剑麻非织造布包装袋材料的面密度为90~120g/m2,横向断裂强力为90~100N,纵向断裂强力为75~95N,顶破强力为70~90N,耐磨指数为80~100次/mg,拒水性等级为3~4级。
本发明的一种拒水剑麻非织造布包装袋材料的制备方法,先以剑麻短纤维和粘胶短纤维为原料制得针刺纤维网,再将聚氨酯粉末均匀撒在针刺纤维网上表面后热轧,然后再翻转针刺纤维网,在针刺纤维网的另一面撒聚氨酯粉末并热轧,得到拒水剑麻非织造布包装袋材料;
所述针刺纤维网的孔隙的平均直径小于150μm;
剑麻短纤维在所述针刺纤维网中的质量百分比为30~50%;
聚氨酯粉末每次撒粉质量为所述针刺纤维网质量的3~8%;
热轧温度为85~105℃,热轧速度40~50m/min,轧辊线压力为150~250N/cm。
作为优选的技术方案:
如上所述的一种拒水剑麻非织造布包装袋材料的制备方法,聚氨酯粉末为反应型聚氨酯热熔胶,平均粒径为150μm~300μm,熔点为80~100℃。
如上所述的一种拒水剑麻非织造布包装袋材料的制备方法,所述针刺纤维网的横向断裂强力为30~50N,纵向断裂强力为25~40N,顶破强力为20~35N,耐磨指数为15~30次/mg。
如上所述的一种拒水剑麻非织造布包装袋材料的制备方法,具体工艺流程为:
(1)柔软处理:先采用预处理液对剑麻短纤维进行预处理;再将预处理后的剑麻纤维放入有机硅柔软剂处理液中化学软麻;最后将化学软麻后的剑麻短纤维进行搓揉和挤压;处理后的剑麻短纤维细度降低,柔软度升高,有利于非织造过程中和粘胶短纤维相互缠结。
预处理液的各组分及其含量为:H2O2浓度4~6g/L,NaOH浓度5~8g/L,Na2SO3浓度1.5~2.5g/L,Na5P3O10浓度为2.5~3.5g/L;预处理的工艺为:浴比1:10~15,反应时间120~150min,反应温度100~110℃。
有机硅柔软剂处理液,有机硅柔软剂的浓度为1~1.5%;化学软麻的工艺为:温度50~55℃,时间120~180min;浴比1:10~15。
由于剑麻纤维中含有大量的半纤维素、木质素和果胶等非纤维素物质,使得剑麻纤维粗、弹性小、刚度大,干法成网困难且针刺加固时纤维不易缠结。在非织造加工过程中,柔软的纤维较容易成网,因此对剑麻纤维进行柔软处理。首先,预处理去除非纤维素物质,使剑麻短纤维变细,柔软度提高;其次,结合化学软麻、揉搓和挤压处理,使得剑麻短纤维柔软性进一步提高,更有利于非织造过程中和粘胶短纤维相互缠结,使成网性提高。
(2)将柔软处理后的剑麻短纤维与粘胶短纤维进行复配后初步混合、均匀混合,制成筵棉形式的混合纤维;
初步混合:将上述处理后的剑麻短纤维与粘胶短纤维进行复配后送入粗开松机进行初步混合;
均匀混合:将初步混合的纤维输送到混棉机的储棉箱中,经角钉帘输送、均棉罗拉和剥棉罗拉作用后进入振动棉箱,使纤维均匀混合;均匀混合时,混棉机的角钉帘速度为45~80m/min,水平帘速度为0.3~0.7m/min,均棉罗拉转速为582~882r/min,剥棉罗拉转速为412~686r/min。
制成筵棉形式的混合纤维:将混合均匀的纤维喂入精开松机,使得原料进一步开松,通过气压管道输出到气压棉箱,形成筵棉形式的混合纤维;
(3)将筵棉形式的混合纤维经梳理、铺网、杂乱牵伸和针刺,制成针刺纤维网;
梳理是将筵棉形式的混合纤维经梳理机梳理成薄的纤维网;梳理过程中刺辊转速为600~900r/min,锡林转速为300~500r/min,道夫转速为15~40r/min,工作辊速度670~960r/min。
铺网是将薄的纤维网经过铺网机进行铺网;铺网方式为交叉铺网;
杂乱牵伸是将铺好的纤维网通过杂乱牵伸机,增加纤维网结构的杂乱度;杂乱牵伸过程的牵伸倍数为2.2~2.6;
针刺是将纤维网通过针刺机针刺加固并卷绕成卷;针刺过程中针刺密度为100~200刺/cm2,针刺深度为6~8mm,针刺频率为150~350刺/min,针刺道数为2道。
本发明还提供了一种拒水剑麻非织造布包装袋材料,所述拒水剑麻非织造布包装袋材料是三层结构:剑麻短纤维和粘胶短纤维复配原料的针刺纤维网上下表面各覆盖一层聚氨酯拒水膜。
作为优选的技术方案:
如上所述的一种拒水剑麻非织造布包装袋材料,所述聚氨酯拒水膜与针刺纤维网之间为化学键结合,结合力稳固。
如上所述的一种拒水剑麻非织造布包装袋材料,拒水剑麻非织造布包装袋材料的面密度为90~120g/m2,横向断裂强力为90~100N,纵向断裂强力为75~95N,顶破强力为70~90N,耐磨指数为80~100次/mg,拒水性等级为3~4级。
本发明的原理如下:
本发明采用的粘胶纤维属于再生纤维素纤维,因其柔软、断裂伸长率高,使其具有优良的纺纱性能、织造性能。细长柔软的粘胶纤维与剑麻纤维混合,有利于剑麻非织造布成网,提升纤维网均匀度。粘胶短纤维属于可生物降解材料,自然条件下可被分解成二氧化碳和水,对环境无污染。
现有技术中经杂乱牵伸后的纤维网经针刺后,强力低、耐磨性差、表面毛糙,无法满足包装材料的要求。因此本发明在针刺纤维网的上下表面撒热熔性聚氨酯粉末然后表面热定型,以提高其强力和耐磨性。聚氨酯粉末熔融后分子中的异氰酸酯官能团正好能与剑麻短纤维以及粘胶纤维分子中的羟基反应形成氨基甲酸酯键,属于高强度的共价键结合,可以起到粘结剑麻纤维与粘胶纤维的作用,进一步固定了针刺纤维网,提升非织造布的强力。聚氨酯粉末熔融后在针刺纤维网表面形成一定厚度的聚氨酯膜。由于聚氨酯耐磨性好、弹性高,因此非织造布的强力和耐磨性提高。
因所选的聚氨酯是由聚醚与二异氰酸酯类化合物聚合而成,具有拒水的特性,因此,在针刺纤维网表面形成的连续无孔的聚氨酯膜有很好的拒水性,可以满足剑麻非织造材料拒水性的要求。同时在表面的聚氨酯膜与纤维网之间因共价键作用而牢固,不易脱落。
由于所选的聚氨酯粉末的熔点较低,在热轧过程中所需的温度低,耗能小。此外,聚氨酯可生物降解,对环境无污染。本发明采用略高于聚氨酯粉末熔点5~10℃的热轧定型温度,配合聚氨酯粉末的用量,使非织造布表层的聚氨酯粉末经熔融后融合固化,形成连续的拒水聚氨酯膜,这种结构有利于提高非织造材料强度、增加其耐磨性和拒水性。
本发明采用热轧温度为85~105℃,热轧速度40~50m/min,轧辊线压力为150~250N/cm,聚氨酯粉末的每次撒粉质量为所述针刺纤维网质量的3~8%,在剑麻短纤维和粘胶短纤维复配原料的针刺纤维网上下表面各覆盖一层聚氨酯拒水膜,构成三层结构的非织造材料;该结构呈现出机械性能和拒水性能均匀良好的特点。
有益效果:
本发明热轧温度为85~105℃,热轧速度40~50m/min,轧辊线压力为150~250N/cm,聚氨酯粉末的每次撒粉质量为所述针刺纤维网质量的3~8%;撒在针刺纤维网上下表面的热熔性聚氨酯粉末熔融粘结剑麻纤维与粘胶纤维,提高非织造布的强力和耐磨性;聚氨酯粉末熔融后在针刺纤维网表面形成拒水膜,有利于满足包装袋非织造材料的要求。非织造布面密度为90~120g/m2,横向断裂强力为90~100N,纵向断裂强力为75~95N,顶破强力为70~90N,耐磨指数为80~100次/mg,拒水性等级为3~4级。所选的聚氨酯粉末的熔点较低,热轧温度低,耗能小。本发明所使用的原料均可生物降解,对环境无污染。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明中的性能指标的测试方法为:
横向断裂强力的测试方法为:GB/T 24218.3-2010;
纵向断裂强力的测试方法为:GB/T 24218.3-2010;
顶破强力的测试方法为:GB/T 24218.5-2016;
耐磨指数的测试方法为:GB/T 21196.1-2007、GB/T 21196.2-2007、GB/T21196.3-2007、GB/T 21196.4-2007;
拒水性的测试方法为:GB/T 14577-1993;
针刺纤维网孔隙平均直径的测试方法为:金关秀,应伟伟,雷新,从明芳,祝成炎.纺粘非织造布孔隙形状的定量分析[J].纺织学报,2015,36(08):56-61.
实施例1
一种拒水剑麻非织造布包装袋材料的制备方法,具体步骤如下:
(1)制备针刺纤维网:
(1.1)柔软处理:
(1.1.1)采用预处理液对剑麻短纤维进行预处理,预处理的工艺参数为:浴比1:10,时间120min,温度110℃;其中,预处理液的各组分及其含量为:H2O2浓度4g/L,NaOH浓度5g/L,Na2SO3浓度1.5g/L,Na5P3O10浓度为2.5g/L;
(1.1.2)再将预处理后的剑麻纤维放入有机硅柔软剂的浓度为1%的有机硅柔软剂处理液中化学软麻;化学软麻的工艺为:温度50℃,时间180min,浴比1:10;
(1.1.3)最后将化学软麻后的剑麻短纤维进行搓揉和挤压,得到柔软处理后的剑麻短纤维;
(1.2)将柔软处理后的剑麻短纤维与粘胶短纤维进行复配后初步混合、均匀混合,制成筵棉形式的混合纤维;均匀混合时,混棉机的角钉帘速度为45m/min,水平帘速度为0.3m/min,均棉罗拉转速为582r/min,剥棉罗拉转速为412r/min;
(1.3)将筵棉形式的混合纤维经梳理、交叉铺网、牵伸倍数为2.2的杂乱牵伸和针刺,制成针刺纤维网;其中,梳理过程中刺辊转速为600r/min,锡林转速为300r/min,道夫转速为15r/min,工作辊速度670r/min;针刺过程中针刺密度为100刺/cm2,针刺深度为6mm,针刺频率为150刺/min,针刺道数为2道。
制得的针刺纤维网的针刺纤维网的孔隙的平均直径为125μm,剑麻短纤维在针刺纤维网中的质量百分比为50%;该针刺纤维网的横向断裂强力为30N,纵向断裂强力为25N,顶破强力为20N,耐磨指数为15次/mg。
(2)将平均粒径为150μm和熔点为80℃的反应型聚氨酯热熔胶粉末均匀撒在针刺纤维网上表面后热轧,然后再翻转针刺纤维网,在针刺纤维网的另一面撒反应型聚氨酯热熔胶粉末并热轧,热轧温度为85℃,热轧速度40m/min,轧辊线压力为250N/cm,得到拒水剑麻非织造布包装袋材料;
其中,反应型聚氨酯热熔胶粉末每次撒粉质量为针刺纤维网质量的3%;
制得的所述拒水剑麻非织造布包装袋材料是剑麻短纤维和粘胶短纤维复配原料的针刺纤维网上下表面各覆盖一层聚氨酯拒水膜的三层结构;聚氨酯拒水膜与针刺纤维网之间为化学键结合;该拒水剑麻非织造布包装袋材料的面密度为90g/m2,横向断裂强力为90N,纵向断裂强力为75N,顶破强力为70N,耐磨指数为80次/mg,拒水性等级为3级。
实施例2
一种拒水剑麻非织造布包装袋材料的制备方法,具体步骤如下:
(1)制备针刺纤维网:
(1.1)柔软处理:
(1.1.1)采用预处理液对剑麻短纤维进行预处理,预处理的工艺参数为:浴比1:10,时间135min,温度105℃;其中,预处理液的各组分及其含量为:H2O2浓度4g/L,NaOH浓度7g/L,Na2SO3浓度2g/L,Na5P3O10浓度为3g/L;
(1.1.2)再将预处理后的剑麻纤维放入有机硅柔软剂的浓度为1.3%的有机硅柔软剂处理液中化学软麻;化学软麻的工艺为:温度53℃,时间145min,浴比1:12;
(1.1.3)最后将化学软麻后的剑麻短纤维进行搓揉和挤压,得到柔软处理后的剑麻短纤维;
(1.2)将柔软处理后的剑麻短纤维与粘胶短纤维进行复配后初步混合、均匀混合,制成筵棉形式的混合纤维;均匀混合时,混棉机的角钉帘速度为77m/min,水平帘速度为0.6m/min,均棉罗拉转速为672r/min,剥棉罗拉转速为655r/min;
(1.3)将筵棉形式的混合纤维经梳理、交叉铺网、牵伸倍数为2.4的杂乱牵伸和针刺,制成针刺纤维网;其中,梳理过程中刺辊转速为870r/min,锡林转速为350r/min,道夫转速为22r/min,工作辊速度860r/min;针刺过程中针刺密度为130刺/cm2,针刺深度为6mm,针刺频率为250刺/min,针刺道数为2道。
制得的针刺纤维网的针刺纤维网的孔隙的平均直径为130μm,剑麻短纤维在针刺纤维网中的质量百分比为45%;该针刺纤维网的横向断裂强力为30N,纵向断裂强力为27N,顶破强力为23N,耐磨指数为17次/mg。
(2)将平均粒径为186μm和熔点为80℃的反应型聚氨酯热熔胶粉末均匀撒在针刺纤维网上表面后热轧,然后再翻转针刺纤维网,在针刺纤维网的另一面撒反应型聚氨酯热熔胶粉末并热轧,热轧温度为85℃,热轧速度42m/min,轧辊线压力为230N/cm,得到拒水剑麻非织造布包装袋材料;
其中,反应型聚氨酯热熔胶粉末每次撒粉质量为针刺纤维网质量的3%;
制得的所述拒水剑麻非织造布包装袋材料是剑麻短纤维和粘胶短纤维复配原料的针刺纤维网上下表面各覆盖一层聚氨酯拒水膜的三层结构;聚氨酯拒水膜与针刺纤维网之间为化学键结合;该拒水剑麻非织造布包装袋材料的面密度为96g/m2,横向断裂强力为92N,纵向断裂强力为79N,顶破强力为73N,耐磨指数为83次/mg,拒水性等级为3级。
实施例3
一种拒水剑麻非织造布包装袋材料的制备方法,具体步骤如下:
(1)制备针刺纤维网:
(1.1)柔软处理:
(1.1.1)采用预处理液对剑麻短纤维进行预处理,预处理的工艺参数为:浴比1:10,时间130min,温度100℃;其中,预处理液的各组分及其含量为:H2O2浓度5g/L,NaOH浓度7g/L,Na2SO3浓度1.8g/L,Na5P3O10浓度为2.5g/L;
(1.1.2)再将预处理后的剑麻纤维放入有机硅柔软剂的浓度为1.5%的有机硅柔软剂处理液中化学软麻;化学软麻的工艺为:温度50℃,时间128min,浴比1:10;
(1.1.3)最后将化学软麻后的剑麻短纤维进行搓揉和挤压,得到柔软处理后的剑麻短纤维;
(1.2)将柔软处理后的剑麻短纤维与粘胶短纤维进行复配后初步混合、均匀混合,制成筵棉形式的混合纤维;均匀混合时,混棉机的角钉帘速度为49m/min,水平帘速度为0.5m/min,均棉罗拉转速为650r/min,剥棉罗拉转速为634r/min;
(1.3)将筵棉形式的混合纤维经梳理、交叉铺网、牵伸倍数为2.5的杂乱牵伸和针刺,制成针刺纤维网;其中,梳理过程中刺辊转速为620r/min,锡林转速为400r/min,道夫转速为17r/min,工作辊速度740r/min;针刺过程中针刺密度为150刺/cm2,针刺深度为7mm,针刺频率为280刺/min,针刺道数为2道。
制得的针刺纤维网的针刺纤维网的孔隙的平均直径为128μm,剑麻短纤维在针刺纤维网中的质量百分比为45%;该针刺纤维网的横向断裂强力为35N,纵向断裂强力为29N,顶破强力为26N,耐磨指数为19次/mg。
(2)将平均粒径为173μm和熔点为80℃的反应型聚氨酯热熔胶粉末均匀撒在针刺纤维网上表面后热轧,然后再翻转针刺纤维网,在针刺纤维网的另一面撒反应型聚氨酯热熔胶粉末并热轧,热轧温度为90℃,热轧速度42m/min,轧辊线压力为230N/cm,得到拒水剑麻非织造布包装袋材料;
其中,反应型聚氨酯热熔胶粉末每次撒粉质量为针刺纤维网质量的4%;
制得的所述拒水剑麻非织造布包装袋材料是剑麻短纤维和粘胶短纤维复配原料的针刺纤维网上下表面各覆盖一层聚氨酯拒水膜的三层结构;聚氨酯拒水膜与针刺纤维网之间为化学键结合;该拒水剑麻非织造布包装袋材料的面密度为91g/m2,横向断裂强力为93N,纵向断裂强力为82N,顶破强力为76N,耐磨指数为85次/mg,拒水性等级为3级。
实施例4
一种拒水剑麻非织造布包装袋材料的制备方法,具体步骤如下:
(1)制备针刺纤维网:
(1.1)柔软处理:
(1.1.1)采用预处理液对剑麻短纤维进行预处理,预处理的工艺参数为:浴比1:10,时间130min,温度105℃;其中,预处理液的各组分及其含量为:H2O2浓度4g/L,NaOH浓度8g/L,Na2SO3浓度2.5g/L,Na5P3O10浓度为3g/L;
(1.1.2)再将预处理后的剑麻纤维放入有机硅柔软剂的浓度为1.2%的有机硅柔软剂处理液中化学软麻;化学软麻的工艺为:温度55℃,时间137min,浴比1:15;
(1.1.3)最后将化学软麻后的剑麻短纤维进行搓揉和挤压,得到柔软处理后的剑麻短纤维;
(1.2)将柔软处理后的剑麻短纤维与粘胶短纤维进行复配后初步混合、均匀混合,制成筵棉形式的混合纤维;均匀混合时,混棉机的角钉帘速度为48m/min,水平帘速度为0.4m/min,均棉罗拉转速为623r/min,剥棉罗拉转速为576r/min;
(1.3)将筵棉形式的混合纤维经梳理、交叉铺网、牵伸倍数为2.4的杂乱牵伸和针刺,制成针刺纤维网;其中,梳理过程中刺辊转速为870r/min,锡林转速为490r/min,道夫转速为21r/min,工作辊速度700r/min;针刺过程中针刺密度为130刺/cm2,针刺深度为6mm,针刺频率为230刺/min,针刺道数为2道。
制得的针刺纤维网的针刺纤维网的孔隙的平均直径为130μm,剑麻短纤维在针刺纤维网中的质量百分比为40%;该针刺纤维网的横向断裂强力为35N,纵向断裂强力为30N,顶破强力为29N,耐磨指数为21次/mg。
(2)将平均粒径为197μm和熔点为90℃的反应型聚氨酯热熔胶粉末均匀撒在针刺纤维网上表面后热轧,然后再翻转针刺纤维网,在针刺纤维网的另一面撒反应型聚氨酯热熔胶粉末并热轧,热轧温度为95℃,热轧速度45m/min,轧辊线压力为210N/cm,得到拒水剑麻非织造布包装袋材料;
其中,反应型聚氨酯热熔胶粉末每次撒粉质量为针刺纤维网质量的5%;
制得的所述拒水剑麻非织造布包装袋材料是剑麻短纤维和粘胶短纤维复配原料的针刺纤维网上下表面各覆盖一层聚氨酯拒水膜的三层结构;聚氨酯拒水膜与针刺纤维网之间为化学键结合;该拒水剑麻非织造布包装袋材料的面密度为110g/m2,横向断裂强力为95N,纵向断裂强力为85N,顶破强力为80N,耐磨指数为87次/mg,拒水性等级为4级。
实施例5
一种拒水剑麻非织造布包装袋材料的制备方法,具体步骤如下:
(1)制备针刺纤维网:
(1.1)柔软处理:
(1.1.1)采用预处理液对剑麻短纤维进行预处理,预处理的工艺参数为:浴比1:15,时间135min,温度100℃;其中,预处理液的各组分及其含量为:H2O2浓度6g/L,NaOH浓度8g/L,Na2SO3浓度2.5g/L,Na5P3O10浓度为3g/L;
(1.1.2)再将预处理后的剑麻纤维放入有机硅柔软剂的浓度为1.4%的有机硅柔软剂处理液中化学软麻;化学软麻的工艺为:温度50℃,时间154min,浴比1:13;
(1.1.3)最后将化学软麻后的剑麻短纤维进行搓揉和挤压,得到柔软处理后的剑麻短纤维;
(1.2)将柔软处理后的剑麻短纤维与粘胶短纤维进行复配后初步混合、均匀混合,制成筵棉形式的混合纤维;均匀混合时,混棉机的角钉帘速度为67m/min,水平帘速度为0.3m/min,均棉罗拉转速为633r/min,剥棉罗拉转速为536r/min;
(1.3)将筵棉形式的混合纤维经梳理、交叉铺网、牵伸倍数为2.6的杂乱牵伸和针刺,制成针刺纤维网;其中,梳理过程中刺辊转速为850r/min,锡林转速为430r/min,道夫转速为15r/min,工作辊速度680r/min;针刺过程中针刺密度为170刺/cm2,针刺深度为8mm,针刺频率为180刺/min,针刺道数为2道。
制得的针刺纤维网的针刺纤维网的孔隙的平均直径为135μm,剑麻短纤维在针刺纤维网中的质量百分比为35%;该针刺纤维网的横向断裂强力为40N,纵向断裂强力为32N,顶破强力为31N,耐磨指数为24次/mg。
(2)将平均粒径为180μm和熔点为90℃的反应型聚氨酯热熔胶粉末均匀撒在针刺纤维网上表面后热轧,然后再翻转针刺纤维网,在针刺纤维网的另一面撒反应型聚氨酯热熔胶粉末并热轧,热轧温度为95℃,热轧速度47m/min,轧辊线压力为190N/cm,得到拒水剑麻非织造布包装袋材料;
其中,反应型聚氨酯热熔胶粉末每次撒粉质量为针刺纤维网质量的5%;
制得的所述拒水剑麻非织造布包装袋材料是剑麻短纤维和粘胶短纤维复配原料的针刺纤维网上下表面各覆盖一层聚氨酯拒水膜的三层结构;聚氨酯拒水膜与针刺纤维网之间为化学键结合;该拒水剑麻非织造布包装袋材料的面密度为115g/m2,横向断裂强力为96N,纵向断裂强力为88N,顶破强力为83N,耐磨指数为90次/mg,拒水性等级为4级。
实施例6
一种拒水剑麻非织造布包装袋材料的制备方法,具体步骤如下:
(1)制备针刺纤维网:
(1.1)柔软处理:
(1.1.1)采用预处理液对剑麻短纤维进行预处理,预处理的工艺参数为:浴比1:15,时间140min,温度105℃;其中,预处理液的各组分及其含量为:H2O2浓度5g/L,NaOH浓度6g/L,Na2SO3浓度2g/L,Na5P3O10浓度为3.2g/L;
(1.1.2)再将预处理后的剑麻纤维放入有机硅柔软剂的浓度为1.4%的有机硅柔软剂处理液中化学软麻;化学软麻的工艺为:温度55℃,时间125min,浴比1:15;
(1.1.3)最后将化学软麻后的剑麻短纤维进行搓揉和挤压,得到柔软处理后的剑麻短纤维;
(1.2)将柔软处理后的剑麻短纤维与粘胶短纤维进行复配后初步混合、均匀混合,制成筵棉形式的混合纤维;均匀混合时,混棉机的角钉帘速度为47m/min,水平帘速度为0.5m/min,均棉罗拉转速为680r/min,剥棉罗拉转速为457r/min;
(1.3)将筵棉形式的混合纤维经梳理、交叉铺网、牵伸倍数为2.5的杂乱牵伸和针刺,制成针刺纤维网;其中,梳理过程中刺辊转速为620r/min,锡林转速为430r/min,道夫转速为25r/min,工作辊速度730r/min;针刺过程中针刺密度为190刺/cm2,针刺深度为7mm,针刺频率为210刺/min,针刺道数为2道。
制得的针刺纤维网的针刺纤维网的孔隙的平均直径为140μm,剑麻短纤维在针刺纤维网中的质量百分比为35%;该针刺纤维网的横向断裂强力为45N,纵向断裂强力为35N,顶破强力为32N,耐磨指数为26次/mg。
(2)将平均粒径为235μm和熔点为90℃的反应型聚氨酯热熔胶粉末均匀撒在针刺纤维网上表面后热轧,然后再翻转针刺纤维网,在针刺纤维网的另一面撒反应型聚氨酯热熔胶粉末并热轧,热轧温度为100℃,热轧速度47m/min,轧辊线压力为170N/cm,得到拒水剑麻非织造布包装袋材料;
其中,反应型聚氨酯热熔胶粉末每次撒粉质量为针刺纤维网质量的6%;
制得的所述拒水剑麻非织造布包装袋材料是剑麻短纤维和粘胶短纤维复配原料的针刺纤维网上下表面各覆盖一层聚氨酯拒水膜的三层结构;聚氨酯拒水膜与针刺纤维网之间为化学键结合;该拒水剑麻非织造布包装袋材料的面密度为116g/m2,横向断裂强力为97N,纵向断裂强力为91N,顶破强力为85N,耐磨指数为93次/mg,拒水性等级为4级。
实施例7
一种拒水剑麻非织造布包装袋材料的制备方法,具体步骤如下:
(1)制备针刺纤维网:
(1.1)柔软处理:
(1.1.1)采用预处理液对剑麻短纤维进行预处理,预处理的工艺参数为:浴比1:15,时间145min,温度110℃;其中,预处理液的各组分及其含量为:H2O2浓度6g/L,NaOH浓度6g/L,Na2SO3浓度2g/L,Na5P3O10浓度为3g/L;
(1.1.2)再将预处理后的剑麻纤维放入有机硅柔软剂的浓度为1.3%的有机硅柔软剂处理液中化学软麻;化学软麻的工艺为:温度53℃,时间151min,浴比1:10;
(1.1.3)最后将化学软麻后的剑麻短纤维进行搓揉和挤压,得到柔软处理后的剑麻短纤维;
(1.2)将柔软处理后的剑麻短纤维与粘胶短纤维进行复配后初步混合、均匀混合,制成筵棉形式的混合纤维;均匀混合时,混棉机的角钉帘速度为79m/min,水平帘速度为0.6m/min,均棉罗拉转速为833r/min,剥棉罗拉转速为610r/min;
(1.3)将筵棉形式的混合纤维经梳理、交叉铺网、牵伸倍数为2.2的杂乱牵伸和针刺,制成针刺纤维网;其中,梳理过程中刺辊转速为890r/min,锡林转速为450r/min,道夫转速为18r/min,工作辊速度930r/min;针刺过程中针刺密度为200刺/cm2,针刺深度为7mm,针刺频率为170刺/min,针刺道数为2道。
制得的针刺纤维网的针刺纤维网的孔隙的平均直径为150μm,剑麻短纤维在针刺纤维网中的质量百分比为30%;该针刺纤维网的横向断裂强力为45N,纵向断裂强力为38N,顶破强力为34N,耐磨指数为28次/mg。
(2)将平均粒径为267μm和熔点为100℃的反应型聚氨酯热熔胶粉末均匀撒在针刺纤维网上表面后热轧,然后再翻转针刺纤维网,在针刺纤维网的另一面撒反应型聚氨酯热熔胶粉末并热轧,热轧温度为105℃,热轧速度50m/min,轧辊线压力为150N/cm,得到拒水剑麻非织造布包装袋材料;
其中,反应型聚氨酯热熔胶粉末每次撒粉质量为针刺纤维网质量的7%;
制得的所述拒水剑麻非织造布包装袋材料是剑麻短纤维和粘胶短纤维复配原料的针刺纤维网上下表面各覆盖一层聚氨酯拒水膜的三层结构;聚氨酯拒水膜与针刺纤维网之间为化学键结合;该拒水剑麻非织造布包装袋材料的面密度为116g/m2,横向断裂强力为99N,纵向断裂强力为93N,顶破强力为87N,耐磨指数为96次/mg,拒水性等级为4级。
实施例8
一种拒水剑麻非织造布包装袋材料的制备方法,具体步骤如下:
(1)制备针刺纤维网:
(1.1)柔软处理:
(1.1.1)采用预处理液对剑麻短纤维进行预处理,预处理的工艺参数为:浴比1:15,时间150min,温度110℃;其中,预处理液的各组分及其含量为:H2O2浓度6g/L,NaOH浓度8g/L,Na2SO3浓度2.5g/L,Na5P3O10浓度为3.5g/L;
(1.1.2)再将预处理后的剑麻纤维放入有机硅柔软剂的浓度为1.5%的有机硅柔软剂处理液中化学软麻;化学软麻的工艺为:温度55℃,时间120min,浴比1:15;
(1.1.3)最后将化学软麻后的剑麻短纤维进行搓揉和挤压,得到柔软处理后的剑麻短纤维;
(1.2)将柔软处理后的剑麻短纤维与粘胶短纤维进行复配后初步混合、均匀混合,制成筵棉形式的混合纤维;均匀混合时,混棉机的角钉帘速度为80m/min,水平帘速度为0.7m/min,均棉罗拉转速为882r/min,剥棉罗拉转速为686r/min;
(1.3)将筵棉形式的混合纤维经梳理、交叉铺网、牵伸倍数为2.6的杂乱牵伸和针刺,制成针刺纤维网;其中,梳理过程中刺辊转速为900r/min,锡林转速为500r/min,道夫转速为40r/min,工作辊速度960r/min;针刺过程中针刺密度为200刺/cm2,针刺深度为8mm,针刺频率为350刺/min,针刺道数为2道。
制得的针刺纤维网的针刺纤维网的孔隙的平均直径为148μm,剑麻短纤维在针刺纤维网中的质量百分比为30%;该针刺纤维网的横向断裂强力为50N,纵向断裂强力为40N,顶破强力为35N,耐磨指数为30次/mg。
(2)将平均粒径为300μm和熔点为100℃的反应型聚氨酯热熔胶粉末均匀撒在针刺纤维网上表面后热轧,然后再翻转针刺纤维网,在针刺纤维网的另一面撒反应型聚氨酯热熔胶粉末并热轧,热轧温度为105℃,热轧速度50m/min,轧辊线压力为150N/cm,得到拒水剑麻非织造布包装袋材料;
其中,反应型聚氨酯热熔胶粉末每次撒粉质量为针刺纤维网质量的8%;
制得的所述拒水剑麻非织造布包装袋材料是剑麻短纤维和粘胶短纤维复配原料的针刺纤维网上下表面各覆盖一层聚氨酯拒水膜的三层结构;聚氨酯拒水膜与针刺纤维网之间为化学键结合;该拒水剑麻非织造布包装袋材料的面密度为120g/m2,横向断裂强力为100N,纵向断裂强力为95N,顶破强力为90N,耐磨指数为100次/mg,拒水性等级为4级。
Claims (5)
1.一种拒水剑麻非织造布包装袋材料的制备方法,其特征是:先以剑麻短纤维和粘胶短纤维为原料制得针刺纤维网,再将聚氨酯粉末均匀撒在针刺纤维网上表面后热轧,然后再翻转针刺纤维网,在针刺纤维网的另一面撒聚氨酯粉末并热轧,得到拒水剑麻非织造布包装袋材料;
针刺纤维网的孔隙的平均直径小于150μm;
剑麻短纤维在针刺纤维网中的质量百分比为30~50%;
聚氨酯粉末为反应型聚氨酯热熔胶,平均粒径为150μm~300μm,熔点为80~100℃;
聚氨酯粉末每次撒粉质量为所述针刺纤维网质量的3~8%;
热轧温度为85~105℃,热轧速度40~50m/min,轧辊线压力为150~250N/cm;
所述针刺纤维网的横向断裂强力为30~50N,纵向断裂强力为25~40N,顶破强力为20~35N,耐磨指数为15~30次/mg;
所述拒水剑麻非织造布包装袋材料是三层结构:即剑麻短纤维和粘胶短纤维复配原料的针刺纤维网上下表面各覆盖一层聚氨酯拒水膜;
所述聚氨酯拒水膜与针刺纤维网之间为化学键结合;
拒水剑麻非织造布包装袋材料的面密度为90~120g/m2,横向断裂强力为90~100N,纵向断裂强力为75~95N,顶破强力为70~90N,耐磨指数为80~100次/mg,拒水性等级为3~4级。
2.根据权利要求1所述的一种拒水剑麻非织造布包装袋材料的制备方法,其特征在于,所述针刺纤维网的具体工艺流程为:
(1)柔软处理:先采用预处理液对剑麻短纤维进行预处理;再将预处理后的剑麻纤维放入有机硅柔软剂处理液中化学软麻;最后将化学软麻后的剑麻短纤维进行搓揉和挤压;
(2)将柔软处理后的剑麻短纤维与粘胶短纤维进行复配后初步混合、均匀混合,制成筵棉形式的混合纤维;
(3)将筵棉形式的混合纤维经梳理、铺网、杂乱牵伸和针刺,制成针刺纤维网。
3.根据权利要求2所述的一种拒水剑麻非织造布包装袋材料的制备方法,其特征在于,预处理液的各组分及其含量为:H2O2浓度4~6g/L,NaOH浓度5~8g/L,Na2SO3浓度1.5~2.5g/L,Na5P3O10浓度为2.5~3.5g/L;预处理的工艺为:浴比1:10~15,反应时间120~150min,反应温度100~110℃;
有机硅柔软剂处理液中有机硅柔软剂的浓度为1~1.5%;化学软麻的工艺为:温度50~55℃,时间120~180min,浴比1:10~15;
均匀混合时,混棉机的角钉帘速度为45~80m/min,水平帘速度为0.3~0.7m/min,均棉罗拉转速为582~882r/min,剥棉罗拉转速为412~686r/min。
4.根据权利要求2所述的一种拒水剑麻非织造布包装袋材料的制备方法,其特征在于,梳理过程中刺辊转速为600~900r/min,锡林转速为300~500r/min,道夫转速为15~40r/min,工作辊速度670~960r/min。
5.根据权利要求2所述的一种拒水剑麻非织造布包装袋材料的制备方法,其特征在于,铺网方式为交叉铺网;
杂乱牵伸过程的牵伸倍数为2.2~2.6;
针刺过程中针刺密度为100~200刺/cm2,针刺深度为6~8mm,针刺频率为150~350刺/min,针刺道数为2道。
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