一种新型熔喷非织造布及其制备方法.pdf

本发明公开了一种新型熔喷非织造布及其制备方法，包括由异形纤维制成的非织造布，所述异形纤维的横截面为三角形、五角形、丫形、三叶形、四叶形、五叶形和中空形中的任意一种，所述异形纤维由聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺-6、聚酰胺-66、聚乳酸和聚苯硫醚中任意一种制成。本发明相比于传统的非织造布，具有更加良好的保温性及吸附性，添加防水剂使得非织造布具有防水功能，添加除味剂使得非织造布具有除臭功能，阻燃剂能够增加非织造布的阻燃效果，使得非织造布能够用于消防等领域，扩展了产品的应用领域。

权利要求书1.  一种新型熔喷非织造布，其特征在于：包括由异形纤维制成的非织造布，所述异形纤维的横截面为三角形、五角形、丫形、三叶形、四叶形、五叶形和中空形中的任意一种，所述异形纤维由聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺-6、聚酰胺-66、聚乳酸和聚苯硫醚中任意一种制成。2.  如权利要求1所述的一种新型熔喷非织造布，其特征在于：所述异形纤维的横截面为三角形、五角形、丫形、三叶形、四叶形、五叶形中任意一种时，异形纤维横截面的外接圆半径R为1～8μm。3.  如权利要求1所述的一种新型熔喷非织造布，其特征在于：所述异形纤维为中空形，异形纤维的内径为0.1-1μm，外径为0.2-1.1μm。4.  一种新型熔喷非织造布的制备方法，依次包括以下步骤：a)原料准备：将权利要求1中的聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺-6、聚酰胺-66、聚乳酸和聚苯硫醚中任意一种制成高聚物切片，高聚物切片在熔融纺丝前进行充分干燥，使其含水率小于0.5％；b)熔融挤出：将高聚物切片送入螺杆挤出机内熔融挤出，并向螺杆挤出机内添加增韧剂、防水剂、阻燃剂和精油，高聚物切片、增韧剂、防水剂、阻燃剂和精油混合后经异形熔喷模头装置喷出，螺杆挤出机长径比为25～40∶1，螺杆挤出机内箱体温度为180～350℃，进料段为140～180℃，压缩段在160～300℃，计量段为200～400℃，螺杆转速为10～110r/min， 计量泵转速为10～60r/min；c)纺丝成网：异形熔喷模头喷出的熔体经两侧高温热空气气流拉伸，由此形成的异形纤维在自然冷却过程中通过自粘合形成纤网，获得克重为20～200g/m2熔喷非织造布，异形熔喷模头两侧的高温热空气温度为80～350℃，高温热空气流速为80～1000m/s。5.  如权利要求4所述的一种新型熔喷非织造布的制备方法，其特征在于：所述增韧剂采用甲基丙基酸甲酯和苯乙烯丁二烯，所述防水剂采用全氟烷基乙基丙烯酸酯，阻燃剂采用四羟甲基氯化氨和双氰胺。6.  如权利要求4所述的一种新型熔喷非织造布的制备方法，其特征在于：所述精油采用玫瑰精油、茉莉精油、薰衣草精油、甘菊精油中的任意一种或者几种的混合物。7.  如权利要求4所述的一种新型熔喷非织造布的制备方法，其特征在于：所述螺杆挤出机长径比为30∶1，螺杆挤出机内箱体温度为280℃，进料段为160℃，压缩段在260℃，计量段为330℃，螺杆转速为60r/min，计量泵转速为35r/min。8.  如权利要求1所述的一种新型熔喷非织造布的制备方法，其特征在于：所述异形熔喷模头两侧的高温热空气温度为245℃，高温热空气流速为200m/s。

说明书一种新型熔喷非织造布及其制备方法
【技术领域】
本发明涉及非织造布的技术领域，特别是一种新型熔喷非织造布及其制备方法的技术领域。
【背景技术】
非织造布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排列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘合或化学等方法加固而成。它是直接利用高聚物切片、短纤维或长丝通过各种纤网成形方法和固结技术形成的具有柔软、透气的新型纤维制品。但是现有的非织造布通常由横截面为圆形的纤维制得，传统的圆形纤维的比表面积较小，吸附性能较差，不利于静态空气在非织造布中的存留，传统的非织造布的保温效果有待提高，且现有的非织造布在加工时很少有添加功能性试剂，使得非织造布的功能单一，现有技术的非织造布在防水、阻燃、除味等功能上需要进行提高。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种新型熔喷非织造布及其制备方法，非织造布通过异形纤维制得形成，由于异形纤维的比表面积要比传统的圆形纤维的比表面积要大，除了有更好的吸附性外，还由于非织造布中异形纤维间可存留更多的静态空气，有利于提高制得而成的非织造布的保温效果，因此本发明的优势在于相比于传统的非织造布，具有更加良好 的保温性及吸附性。
为实现上述目的，本发明公开了一种新型熔喷非织造布，包括由异形纤维制成的非织造布，所述异形纤维的横截面为三角形、五角形、丫形、三叶形、四叶形、五叶形和中空形中的任意一种，所述异形纤维由聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺-6、聚酰胺-66、聚乳酸和聚苯硫醚中任意一种制成。
作为优选，所述异形纤维的横截面为三角形、五角形、丫形、三叶形、四叶形、五叶形中任意一种时，异形纤维横截面的外接圆半径R为1～8μm。
作为优选，所述异形纤维为中空形，异形纤维的内径为0.1-1μm，外径为0.2-1.1μm。
为实现上述目的，本发明还提出了一种新型熔喷非织造布的制备方法，依次包括以下步骤：
a)原料准备：将聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺-6、聚酰胺-66、聚乳酸和聚苯硫醚中任意一种制成高聚物切片，高聚物切片在熔融纺丝前进行充分干燥，使其含水率小于0.5％；
b)熔融挤出：将高聚物切片送入螺杆挤出机内熔融挤出，并向螺杆挤出机内添加增韧剂、防水剂、阻燃剂和精油，高聚物切片、增韧剂、防水剂、阻燃剂和精油混合后经异形熔喷模头装置喷出，螺杆挤出机长径比为25～40∶1，螺杆挤出机内箱体温度为180～350℃，进料段为140～180℃，压缩段在160～300℃，计量段为200～400℃，螺杆转速为10～110r/min，计量 泵转速为10～60r/min；
c)纺丝成网：异形熔喷模头喷出的熔体经两侧高温热空气气流拉伸，由此形成的异形纤维在自然冷却过程中通过自粘合形成纤网，获得克重为20～200g/m2熔喷非织造布，异形熔喷模头两侧的高温热空气温度为80～350℃，高温热空气流速为80～1000m/s。
作为优选，所述增韧剂采用甲基丙基酸甲酯和苯乙烯丁二烯，所述防水剂采用全氟烷基乙基丙烯酸酯，阻燃剂采用四羟甲基氯化氨和双氰胺，阻燃剂能够增加非织造布的阻燃效果，使得非织造布能够用于消防等领域，扩展了产品的应用领域。
作为优选，所述精油采用玫瑰精油、茉莉精油、薰衣草精油、甘菊精油中的任意一种或者几种的混合物。
作为优选，所述螺杆挤出机长径比为30∶1，螺杆挤出机内箱体温度为280℃，进料段为160℃，压缩段在260℃，计量段为330℃，螺杆转速为60r/min，计量泵转速为35r/min。
作为优选，所述异形熔喷模头两侧的高温热空气温度为245℃，高温热空气流速为200m/s。
本发明的有益效果：本发明中非织造布通过异形纤维制得形成，由于异形纤维的比表面积要比传统的圆形纤维的比表面积要大，除了有更好的吸附性外，还由于非织造布中异形纤维间可存留更多的静态空气，有利于提高制得而成的非织造布的保温效果，因此本发明的优势在于相比于传统的非织造布，具有更加良好的保温性及吸附性，添加防水剂使得非织造布具有防水功能，添加除味剂使得非织造布具有除臭功能，阻燃剂能够增加非织造布的阻燃效果，使得非织造布能够用于消防等领域，扩展了产品的应用领域。
【具体实施方式】
本发明一种新型熔喷非织造布，包括由异形纤维制成的非织造布，所述异形纤维的横截面为三角形、五角形、丫形、三叶形、四叶形、五叶形和中空形中的任意一种，所述异形纤维由聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺-6、聚酰胺-66、聚乳酸和聚苯硫醚中任意一种制成。
当异形纤维的横截面为三角形、五角形、丫形、三叶形、四叶形、五叶形中任意一种时，异形纤维横截面的外接圆半径R为1～8μm；当异形纤维为中空形时，异形纤维的内径为0.1-1μm，外径为0.2-1.1μm。
一种新型熔喷非织造布的制备方法，依次包括以下步骤：
a)原料准备：将聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺-6、聚酰胺-66、聚乳酸和聚苯硫醚中任意一种制成高聚物切片，高聚物切片在熔融纺丝前进行充分干燥，使其含水率小于0.5％；
b)熔融挤出：将高聚物切片送入螺杆挤出机内熔融挤出，并向螺杆挤出机内添加增韧剂、防水剂、阻燃剂和精油，高聚物切片、增韧剂、防水剂、阻燃剂和精油混合后经异形熔喷模头装置喷出，螺杆挤出机长径比为25～40∶1，螺杆挤出机内箱体温度为180～350℃，进料段为140～180℃，压缩段在160～300℃，计量段为200～400℃，螺杆转速为10～110r/min，计量泵转速为10～60r/min；
c)纺丝成网：异形熔喷模头喷出的熔体经两侧高温热空气气流拉伸，由此形成的异形纤维在自然冷却过程中通过自粘合形成纤网，获得克重为 20～200g/m2熔喷非织造布，异形熔喷模头两侧的高温热空气温度为80～350℃，高温热空气流速为80～1000m/s。
增韧剂采用甲基丙基酸甲酯和苯乙烯丁二烯，防水剂采用全氟烷基乙基丙烯酸酯，阻燃剂采用四羟甲基氯化氨和双氰胺，精油采用玫瑰精油、茉莉精油、薰衣草精油、甘菊精油中的任意一种或者几种的混合物，螺杆挤出机长径比为30∶1，螺杆挤出机内箱体温度为280℃，进料段为160℃，压缩段在260℃，计量段为330℃，螺杆转速为60r/min，计量泵转速为35r/min，异形熔喷模头两侧的高温热空气温度为245℃，高温热空气流速为200m/s。
实施例一：
一种新型熔喷非织造布，包括由异形纤维制成的非织造布，所述异形纤维的横截面为五角形，异形纤维由高密度聚乙烯制成，异形纤维横截面的外接圆半径R为4μm。
一种新型熔喷非织造布的制备方法，依次包括以下步骤：
a)原料准备：将高密度聚乙烯制成高聚物切片，高聚物切片在熔融纺丝前进行充分干燥，使其含水率小于0.5％；
b)熔融挤出：将高聚物切片送入螺杆挤出机内熔融挤出，并向螺杆挤出机内添加增韧剂、防水剂、阻燃剂和精油，高聚物切片、增韧剂、防水剂、阻燃剂和精油混合后经异形熔喷模头装置喷出，螺杆挤出机长径比为25∶1，螺杆挤出机内箱体温度为200℃，进料段为160℃，压缩段在200℃，计量段为300℃，螺杆转速为50r/min，计量泵转速为30r/min；
c)纺丝成网：异形熔喷模头喷出的熔体经两侧高温热空气气流拉伸，由此形成的异形纤维在自然冷却过程中通过自粘合形成纤网，获得克重为20～200g/m2熔喷非织造布，异形熔喷模头两侧的高温热空气温度为250℃，高温热空气流速为500m/s，增韧剂采用甲基丙基酸甲酯和苯乙烯丁二烯，防 水剂采用全氟烷基乙基丙烯酸酯，阻燃剂采用四羟甲基氯化氨和双氰胺，精油采用玫瑰精油、茉莉精油、薰衣草精油、甘菊精油中的任意一种或者几种的混合物。
实施例二：
一种新型熔喷非织造布，包括由异形纤维制成的非织造布，所述异形纤维的横截面为五叶形，异形纤维由聚对苯二甲酸乙二醇酯制成，异形纤维横截面的外接圆半径R为6μm。
一种新型熔喷非织造布的制备方法，依次包括以下步骤：
a)原料准备：将聚对苯二甲酸乙二醇酯制成高聚物切片，高聚物切片在熔融纺丝前进行充分干燥，使其含水率小于0.5％；
b)熔融挤出：将高聚物切片送入螺杆挤出机内熔融挤出，并向螺杆挤出机内添加增韧剂、防水剂、阻燃剂和精油，高聚物切片、增韧剂、防水剂、阻燃剂和精油混合后经异形熔喷模头装置喷出，螺杆挤出机长径比为35∶1，螺杆挤出机内箱体温度为210℃，进料段为170℃，压缩段在200℃，计量段为300℃，螺杆转速为80r/min，计量泵转速为50r/min；
c)纺丝成网：异形熔喷模头喷出的熔体经两侧高温热空气气流拉伸，由此形成的异形纤维在自然冷却过程中通过自粘合形成纤网，获得克重为20～200g/m2熔喷非织造布，异形熔喷模头两侧的高温热空气温度为250℃，高温热空气流速为500m/s，增韧剂采用甲基丙基酸甲酯和苯乙烯丁二烯，防水剂采用全氟烷基乙基丙烯酸酯，阻燃剂采用四羟甲基氯化氨和双氰胺，精油采用玫瑰精油、茉莉精油、薰衣草精油、甘菊精油中的任意一种或者几种的混合物。
实施例三：
一种新型熔喷非织造布，包括由异形纤维制成的非织造布，所述异形纤 维的横截面为中空形，异形纤维由聚对苯二甲酸丙二醇酯制成，异形纤维的内径为0.1-1μm，外径为0.2-1.1μm。
一种新型熔喷非织造布的制备方法，依次包括以下步骤：
a)原料准备：将聚对苯二甲酸丙二醇酯制成高聚物切片，高聚物切片在熔融纺丝前进行充分干燥，使其含水率小于0.5％；
b)熔融挤出：将高聚物切片送入螺杆挤出机内熔融挤出，并向螺杆挤出机内添加增韧剂、防水剂、阻燃剂和精油，高聚物切片、增韧剂、防水剂、阻燃剂和精油混合后经异形熔喷模头装置喷出，螺杆挤出机长径比为35∶1，螺杆挤出机内箱体温度为250℃，进料段为180℃，压缩段在300℃，计量段为350℃，螺杆转速为90r/min，计量泵转速为60r/min；
c)纺丝成网：异形熔喷模头喷出的熔体经两侧高温热空气气流拉伸，由此形成的异形纤维在自然冷却过程中通过自粘合形成纤网，获得克重为20～200g/m2熔喷非织造布，异形熔喷模头两侧的高温热空气温度为250℃，高温热空气流速为700m/s。
增韧剂采用甲基丙基酸甲酯和苯乙烯丁二烯，防水剂采用全氟烷基乙基丙烯酸酯，阻燃剂采用四羟甲基氯化氨和双氰胺，精油采用玫瑰精油、茉莉精油、薰衣草精油、甘菊精油中的任意一种或者几种的混合物。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。