本发明涉及一种无纺织物和它的制造方法,更确切地说它属于一种以化学纤维为原料制作的新型无纺布及其制造工艺。 目前,利用化纤制造无纺布来代替高强度的木浆纸已广泛应用于包装和装璜领域,特别是用于高强度包装领域,例如水泥袋,更显示其特有的优越性,这因为其不但可以大减少珍贵木材的消耗,而且由于其特有耐折度和耐撕裂特点而大减少了水泥耗损和环境污染。特别是无纺布包装袋工艺简单,单层成袋,成本低而且易回收利用,自其问世以来已受到包装特别是水泥包装行业的重视。在现行的无纺布生产工艺中,基本上包括将化学纤维去杂粗梳,去杂后纤维精梳,然后利用气流成网,成网后纤维交错分布浸渍粘合剂,并通过浸轧机的对辊轧压出多余的粘合剂成一定厚度的反织纤维层,然后通过烘干机干燥处理成型,卷绕包装后备用于制造水泥袋或其它无纺布制品。按此工艺生产的无纺布,机械设备简单,不会过量耗水和形成污染,成品具有良好的透气性、耐折度、抗裂度及木浆纸类似的印刷特性,这种工艺下所采用的化纤原料,例如维尼纶,由于其纤维单一不易帚化,所以纤维之间的结合主要靠粘合剂来完成。因而所采用的粘合剂的种类和特性则起着相当重要地作用。目前,工艺采用单一的水溶性粘结剂,往往达不到理想的结合粘度,单一应用聚乙烯醇来实现粘结则更显得矛盾突出。其制成品突出的问题表现在防水性能差、湿强度低,因而当成品形成局部水渍后易破损,从而大大限制了这种无纺布应用范围及使用它的环境。目前增加无纺布强度和提高其防水能力已成为目前急待解决的问题。
本发明的目的在于改进用的工艺,提供增强防水能力和改善其抗裂强度的工艺线路,特别是提供新的合成粘合剂的配方以提高无纺布强度和防水性能。
下面就以维纶化纤为主要原料来叙说本发明的主要设计构思。
本发明的关键构思之一是在现有工艺中增加一道强化防水工艺处理,实际上将原有工艺中浸轧成型这道工序分成两部分来完成。在气流成网之后道先将网状纤维浸渍合成粘合剂,经轧压后在烘干机中干燥初成型,将初成型的纤维层再次经过强化防水剂浸渍,再次经轧压后送入蒸气烘干机内烘干处理成为最终产品,经过这道防水强化处理后,一方面可增原有粘合剂的作用,加大无纺布的抗裂强度,另一方面可以使无纺布表面层产生不亲水性,加大其防水性能。因而,这个工艺发明的关键自然就涉及到可以产生这样效果的粘合剂,防水强化剂配比及掌握必要的工艺条件和控制时间等问题上。
本发明的关键之一还在于经过反复的配比、实验、检测而优选出的合成粘合剂配方以及配制方法。
在本发明涉及的工艺中粘合初成型工序所采用的合成粘合剂,以水溶性的聚乙稀醇和成品乳液为主,加配水,在成品乳液采用154,608-1、608Z、168-1时还可加入适量配比的白乳胶。以上配比原料加入水中在75°-85°加温条件下搅拌均匀混合即可使用。以下给出的是以上所说的合成粘合剂的实施例配方(按重量百分比):
实施例 1 2 3 4
聚乙稀醇 7% 10% 5.5% 3%
成品乳胶 10% 17% 12% 8%
白乳胶 0% 10% 4% 2%
水 83% 63% 77.7% 87%
其中实施例2中成品乳液采用432或573,实施例3中采用573实施例4中取433。
本发明的关键技术还在于成功地配制了强化防水剂,强化防水剂主要采用阳离子羟基乳液,硅油和醋酸锌混合配比的水溶液,为了加快均匀混合的速度可以加入少量甲苯,按一定配比制成的强化防水剂,浸渍初成型的无纺布强化剂中有效成份会与已加入粘合剂接触,在蒸气烘干机加热的作用下会产生更加牢固的结合力从而强化了纤维间的作用力,加大了无纺布的抗裂强度,此外由于强化防水剂的表面涂布,加了无纺布整体的抗水特性,特别使用维纶做原料时,作用结果除了可以保持原无纺布柔软抗折性能外,还可以产生表面不沾水特性,但不影响印刷性能,从而可以实现提高强度,防水的目的,下面所给出的强化防水剂的有效配方实施例(按重量百分比):
实施例 1 2 3 4
阳离子羟基乳液 15% 10% 8% 4%
硅油 8% 15% 4% 9%
醋酸锌 14% 20% 8% 17%
甲苯 3% 1.7% 1.5% 0%
水 60% 53.3% 78.5% 70%
其中甲苯的作用是加速溶溶混合,因而在不加甲苯的条件下适当加温也可以完成,按以上配比在配胶罐内混合配制即可来浸渍初成型的无纺布。
初成型无纺布浸渍强化防水剂后,送入浸轧机内轧压出多余的试剂,再送入蒸气机内干燥,其干燥的温度控制在80-160℃之间,在这个温度之间可以完成化学成份之间和充分反应,温度过低则强化防水效果不好,温度过高则使无纺布成品发硬,柔软度变差,进而影响到耐折度,干燥时间应控制在3-7分钟之间,时间过短,过长均会产生温度控制不好的相同缺陷。
经过最后干燥成型的无纺布成型即可卷绕成卷作为水泥袋等的基本原料。
按以上工艺及配方制造出的无纺布,由于强加了强化防水处理,其物理技术指标的着显著改善。经检测经过防水处理前后的无纺布指标时比如下(按100g/m2样品检测)
耐破kgf/cm2撕裂度g 伸长度% 透气度ml/min 防水
旧工艺 7 600 >10 200 否
新工艺 15 1580 >19.67 273.5 可
新旧工艺生产的无纺布合指标对比,虽然新工艺下无纺布生产成本略有提高,工艺设备与流程也较为复杂,但其主要物理性能指标性能却有较大改善,特别是用来制作水泥包装袋,其抗裂能力显著提高,在一米跌落实验时新工艺无纺布袋装水泥可自由落体20次不裂损,特别是其具有明显的防水特性,使水泥的运输和保存过程中进一步减少了损耗。当用作其它领域时,如化肥包装、壁纸以及特种装饰材料均受到普遍欢迎。