一种伸缩性非织造材料的两步生产法 【技术领域】
本发明涉及非织造材料生产领域，具体地说是一种伸缩性非织造材料的两步生产法。
背景技术
目前国内外生产同类产品主要有两种方法。一种是利用苯乙烯嵌段共聚物在纺粘法非织造工艺生产线上生产，这种方法由于弹性体的价格昂贵，产品的价格较高，产品不具备吸水性能，市场的接受能力有限。另一种是将弹性体复合在两层非织造材料中间，生产工艺比较复杂，产品的伸缩性能受到影响。上述两种产品主要用于个人护理行业，比如尿布部件、婴幼儿以及成人一次性护理产品的弹性包边等。目前还没有利用不带弹性的纤维生产弹性织物的方法。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种以不带有弹性的纤维为原料，二步法生产出一种伸缩性非织造功能材料。
第一步是水刺法非织造工艺生产出基材；第二步是利用热收缩整理使产品具有伸缩的功能。
生产基材的第一步水刺非织造工艺包括如下步骤：
1)原料选用聚酯差别化纤维和涤纶纤维，选用细度为1.5-2丹尼尔(D)、长度为38-51mm的聚酯差别化纤维(或称差别化纤维、或潜在热收缩纤维)，即热收缩率在10％-90％的复合纤维，聚酯差别化纤维的横截面为二种聚酯纤维组成的并列型结构，一种为高收缩性聚酯纤维(占聚酯差别化纤维总质量的40-60％)，另一种为低收缩性聚酯纤维，聚酯差别化纤维在100-190℃下的热收缩率为10-90％，热收缩率随着温度的提高而增加，涤纶纤维的横截面为单一结构，涤纶纤维的用量为聚酯差别化纤维重量的10-20％，涤沦纤维的规格选用1.5D*38mm或2D*51mm；
2)采用两台开包机分别按比例送入聚酯差别化纤维和涤纶纤维，依次经过两道开松、多仓混合、交叉铺网、牵伸、滚筒烘干、热风穿透烘干和功能整理的水刺法非织造工艺流程；
3)在开松或者混合处按照纤维总重量的5-10％施加抗静电剂混合液，抗静电剂混合液由2-3％(质量百分比)抗静电剂和98-97％(质量百分比)的水组成，以改善纤维的梳理效果；
4)梳理机的主要工艺条件为：纤网克重15-17.8克/m2，主锡林线速度1000-1250m/min，主锡林工作辊速度70-90m/min，主锡林剥棉辊线速度190-220m/min；
5)铺网机的主要工艺条件：铺网层数6-8层；
6)水刺机的主要工艺条件：水刺头数量为4个，压力分别为20-50、30-60、20-50、20-60bar；
7)烘干机的主要工艺条件：烘干温度100-130℃。
进行热收缩处理的第二步包括如下步骤：
在均匀超喂、无张力条件下，使得到的基材在烘房中处于松驰状态下进行热收缩处理，使基材中的聚酯差别化纤维收缩，从而得到伸缩性非织造材料，基材送至烘房输送帘上时，送基材的速度比烘房输送帘的速度快30％以上，使基材在输送帘上呈堆积状态，使基材的幅宽收缩30％以上，最后得到伸缩性非织造材料。
上述的烘房为一具有超喂功能的无张力热收缩装置，该无张力热收缩装置包括支架，所述的支架上装有设备罩，无张力热收缩装置中的输送帘采用一特氟龙网带，该特氟龙网带横向贯穿设备罩的中部，设备罩内设有多根电加热管，设备罩外设有位于特氟龙网带上方的超喂辊，所述的特氟龙网带安装在一传动辊上。
上述的无张力热收缩装置，位于特氟龙网带上方的多根电加热管和下方的多根电加热管各排成一排，也可以在特氟龙网带的中间安装一排电加热管，电加热管与特氟龙网带之间的距离有15-20cm，使电加热管对基材进行均匀加热。
上述的无张力热收缩装置，将多根相邻的电加热管组成一个区域，所有的电加热管分成多个区域，每个区域通过一温度自动控制元件控制，这样可以对伸缩性非织造材料的加热温度进行分区控制。
上述的无张力热收缩装置，传动辊与一电机连接，超喂辊与另一电机连接，双电机使特氟龙网带和超喂辊的速度可以单独调整，互不影响。
热收缩时超喂的百分比为30-50％，热收缩的温度为150-190℃，生产速度为6-12m/min。最终产品克重80-100g/m2，基材地克重为30-50g/m2。
上述的无张力热收缩装置具有以下有益效果：超喂辊由单独电机传动，速度可以单独调整，能控制超喂的比例；特氟龙网带使伸缩性非织造材料在松弛状态下进行均匀热收缩，即无张力热收缩，达到了伸缩性非织造材料的收缩率要求(20-60％)；加热温度可以按照需要进行控制和调整，达到了基材对温度的要求。
本发明采用两步法，以不带有弹性的聚酯差别化纤维为原料，生产具有伸缩性能的功能性材料。本发明得到的伸缩性材料的主要特性为：具有弹性伸缩性能，其弹性回复率可以达到20-60％，可广泛用于人工皮革基材、医疗、美容化妆等领域。在医用膏贴、巴布剂应用本发明得到的伸缩性材料，可以使药剂更好的被人体吸收，提高治疗效果并令使用者的关节活动自如。在美容化妆领域，本发明的伸缩性材料和脸部贴敷性更好，使美容效果得以进一步提高。
本发明具有如下的有益技术效果：解决了利用不带弹性的纤维生产弹性织物的问题；产品具有柔软舒适、生产工艺流程简单、生产成本较低的特点。
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
【附图说明】
图1为本发明所用的单条聚酯差别化纤维的横截面结构放大图。
图2为本发明所用的单条聚酯差别化纤维热处理前的结构示意图。
图3为本发明所用的单条聚酯差别化纤维热处理后的结构示意图。
图4为本发明所用聚酯差别化纤维热处理时的特性示意图。
图5为本发明所用的无张力热收缩装置的结构示意图。
【具体实施方式】
实施例1：生产90g/m2的伸缩性材料
生产基材的第一步水刺非织造工艺有如下步骤：
选用细度为2丹尼尔、长度为51mm截面为二种纤维组成的并列结构的聚酯差别化纤维(纤维供应商为日本东洋纺工业株式会社，型号为msw5730)，添加20％聚酯差别化纤维重量的2D*51mm纤维；采用两台开包机分别按比例送入聚酯差别化纤维和涤纶纤维，依次经过两道开松、多仓混棉、交叉铺网、牵伸、滚筒烘干、热风穿透烘干和功能整理的水刺法非织造工艺流程，在开松或者混合处按照纤维总重量的8％施加抗静电油水，抗静电剂混合液由3％抗静电剂和97％的水组成，以改善纤维的梳理效果。梳理机的主要工艺为：纤网克重17克/m2，主锡林线速度1250m/min，主锡林工作辊速度90m/min，主锡林剥棉辊线速度220m/min。铺网机的铺网层数为6.6层。水刺机主要工艺：水刺头数量4个，压力分别为35-40、45-50、35-40、35-40bar。烘干机主要工艺：烘干温度120-130℃。基材的克重为45g/m2。
进行热收缩处理的第二步有如下步骤：
1)利用无张力热收缩装置进行热收缩处理，在均匀超喂、无张力条件下，使基材处于松弛状态；
2)超喂的百分比为30％；
3)热收缩的温度为170-180度；
4)生产速度为8m/min。
实施例2：生产110g/m2的产品
生产基材的第一步水刺非织造工艺有如下步骤：
选用细度为2丹尼尔、长度为51mm截面为二种纤维组成的并列结构的聚酯差别化纤维(纤维供应商为日本东洋纺工业株式会社，型号为msw5730)，添加15％聚酯差别化纤维重量的2D*51mm涤纶纤维；采用两台开包机分别按比例送入聚酯差别化纤维和涤纶纤维，依次经过两道开松、多仓混棉、交叉铺网、牵伸、滚筒烘干和热风穿透烘干的水刺法非织造工艺流程，在开松或者混合处按照纤维总重量的10％施加抗静电油水，抗静电剂混合液由2％抗静电剂和98％的水组成，以改善纤维的梳理效果。
梳理机的主要工艺条件为：纤网克重18克/m2，主锡林线速度1150m/min，主锡林工作辊速度80m/min，主锡林剥棉辊线速度210m/min。铺网机的铺网层数为7层。水刺机主要工艺条件为：水刺头数量4个，压力分别为40-45、55-60、40-45、40-45bar。烘干温度120-130℃。基材的克重为55g/m2。
进行热收缩处理的第二步有如下步骤：
1)利用无张力热收缩装置进行热收缩处理，在均匀超喂、无张力条件下，使基材处于松弛状态；
2)超喂的百分比为30％；
3)热收缩的温度为170-180度
4)生产速度为10m/min。
上述实施例1和2所用的聚酯差别化纤维，如图1所示，其横截面为二种聚酯纤维组成的并列型结构(复合纤维)，一种为高收缩性聚酯纤维7，另一种为低收缩性聚酯纤维8，热收缩率随着温度的提高而增加，聚酯差别化纤维在100-190℃下的热收缩率为10-90％(见图4，横坐标表示热处理温度℃，纵坐标表示收缩率％)，图2为热处理前的聚酯差别化纤维，图3为热处理后的聚酯差别化纤维。
上述实施例1和2所用的无张力热收缩装置，如图5所示，支架6上装有设备罩5，特氟龙网带3横向贯穿设备罩5的中部，设备罩5内有位于特氟龙网带3上方的多根电加热管2和下方的多根电加热管2，设备罩5外设有位于特氟龙网带3上方的超喂辊1，特氟龙网带3安装在传动辊4上，传动辊4与一电机连接，超喂辊1与另一电机连接。位于特氟龙网带上方的多根电加热管和下方的多根电加热管各排成一排，电加热管2与特氟龙网带3之间的距离有15-20cm，使电加热管对伸缩性非织造材料进行均匀加热。将多根相邻的电加热管组成一个区域，所有的电加热管分成多个区域，每个区域通过一温度自动控制元件控制，这样可以对伸缩性非织造材料的加热温度进行分区控制，最高温度可达到200℃。超喂辊为一对金属压辊，直径为15-25cm。
无张力热收缩装置工作时，伸缩性非织造材料经超喂辊送料至特氟龙网带上，特氟龙网带通过传动辊传动，设备罩内的电加热管对伸缩性非织造材料进行分区加热，使其在松弛状态下进行均匀热收缩。