涤棉混纺布角(以下简称涤棉布角),不能用于造纸,也难开松。如若开松细薄型府绸类布角,就会开成长度很短的短绒。这种极短的纤维不仅不能用于废纺和针刺,也不能用其生产低挡浸渍粘合无纺布。本发明为这一资源开辟了一种利用途径,将其制成外观和性能有所差异的涤纶纤维片材,它有的膨松,有的柔韧,有的薄而平整,有的像毛毡一样致密而富于弹性,以满足国民经济不同领域的需求。 本发明的工艺为:除去涤棉布角的棉纤维(这一工序参考了US3937675,只是该方法难于把水解的棉微纤从涤纶纱线中除掉),再加入涤纶短纤维油剂,开松制成含低熔点纤维的混合料,干法成网,再分别经针刺、纱线补强、热熔、冷轧、热压等不同工序的处理,制成所需的涤纶纤维片材。现详述如下:
一、原料
本发明所用的主原料为涤棉布角,包括服装业的裁剪边角料、社会产出的残旧衣着、编织业的纱头等,它来源广且价格低廉。本发明采用的低熔点纤维为丙纶、乙纶、氯纶及双组份纤维的再生料,因低熔点纤维用量比例较小也可采用丙纶、乙纶、氯纶的短纤维新料,所制得的涤纶纤维片材仍然是低廉的。
二、除去涤棉布角的纤维素纤维
这一工序地目的是:制取纯涤布角以得到纯涤纶纤维;使布角稀薄纱线疏松,以便能开松出较长的纤维,这是发明成功的必要保证。
经较长时间强酸沸煮,多次水洗,所得纯涤布角非常洁净,这也提高了最终制得的涤纶纤维片材的应用性能。
工艺流程:剪切→酸煮→冲洗→机械处理→涮水→脱水→干燥。
工艺说明:先把涤棉布角切成40毫米×40毫米以下的小块,以免纠缠成团防碍后续工艺。酸煮的条件为:10%的硫酸水溶液,浴比大于1∶15沸煮60分钟。硫酸浓度低于9%纤维素水解须时太长,浴比小于1∶15处理不易均匀,沸腾温度对涤纶仍无损伤。酸洗后的布角用水冲洗至中性,在塑料用冷混机内搅动,使撞击和摩擦,失去强力的棉纤维就会在纱内断裂移动,涮水时棉微纤同涤纶纤维分离而悬浮在水中。经离心脱水后,为节省能源只需晾晒即得纯净干布角。
三、开松
纯涤布角经开松制成涤纶纤维,开松之前涤纶布角应加入3-4%的涤纶短纤维油剂,堆放24-48小时,以提高开松机效率和利于开出较长的纤维。开松前加入油剂可使制得的涤纶纤维含有的油剂分布更均匀,这是成网机构正常运转及获得均匀纤维网所必须的条件。为获得较长纤维,本发明选用的是角钉锡林开松机。
四、成网
纤维网厚薄一致,纤维呈三维排列,低熔点纤维分布均匀,是成网要达到的目的,是制出优良涤纶纤维片材的必备条件。要选择适当的混合设备和工艺,以求涤纶和低熔点两种纤维的良好混合,又能最大限度地降低纤维的机械损伤。本发明选用的是罗拉锡林金属针布梳理四帘铺叠成网机,它对纤维的适应性强,制得的纤网性能优良,是其它成网装置所不能比拟的。如只生产定积重大的较厚片材时,从节省能源和降低设备投资的角度出发,气流成网也是一可考虑的替代方法。
五、针刺和纱线补强
除膨松涤纶纤维片材外,纤维网都经针刺加固,制柔韧毡状涤纶纤维片材,可用纯涤纱线经向或经纬双向补强。本发明推举169DF型予针刺机,它可使针刺均匀,纤维网平直而不歪斜。要依纤网具体情况确定针刺工艺。在一定范围内提高针刺深度和密度,可使片材的容重加大,张力和硬挺性增强。
六、热熔和冷轧
本发明采用的是平幅单层双金属网热风烘房热熔机。依纤维网的定积重量,密实程度和通过烘房的速度来确定热风的温度,使低熔点纤维熔融并在纤维的接点处发生熔合。当制备轻薄需表面平整的涤纶纤维片材时,可在低熔点纤维仍呈熔融状态时施以冷轧。前两者都再经自然降温、卷绕即得所需的成品。
七、热压
经针刺加固的纤维网、剪成和压机模板相适合的尺寸,叠层至成品要求的定积重量,上机逐步加压,缓慢升温。压力要依产品而异,温度要略高于低熔点纤维的熔点。待全部低熔点纤熔融后保温5-10分钟,即可出机。经自然降温、裁边,即得厚薄均匀,表面平整、致密而富于弹性像块状工业毛毡一样的涤纶纤维片材。
八、测试数据
试样为柔韧毡状涤纶纤维片材,未经纱线补强,定积重700g/m2,含再生聚丙烯纤维25%针刺密度约40针/cm2。
测试结果:
试验项目 数据 试验项目 数据
胀破强力(KW/m2) 17.5×102压缩线性度 0.601
径向强力(W/cm) 167 压缩功(CW.cm/cm2) 3.88
伸长(%) 51 压缩弹性(%) 42.92
纬向强力(W/cm2) 97 表观厚度(mm) 8.92
伸长(%) 66 稳定厚度(mm) 6.31
保温率(%) 62.78 压缩率(%) 29.57
传热系数(W/m2℃) 6.162 平磨(次) 7375
克罗值(CLO) 1.049