一种热粘合无纺布及其生产方法和用途技术

本发明专利技术公开一种热粘合无纺布及其生产方法和用途，该无纺布是由皮芯复合纤维和普通聚酯纤维构成的，该无纺布断面方向上两种纤维间粘结率为60～99%，且该无纺布的经向热收缩率在2.0%以下。本发明专利技术的热粘合无纺布具有强度高、集尘量高、热收缩率低的特点，可应用于高效过滤（单效）或除臭（双效）汽车空调过滤器中，还可以应用于家庭用空气净化器、大楼空调用过滤器、洁净室、交通工具用过滤系统中。

【技术实现步骤摘要】
一种热粘合无纺布及其生产方法和用途
本专利技术涉及一种热粘合无纺布及其生产方法和用途。
技术介绍
目前市场上用于汽车空调过滤器中的无纺布是以针刺棉无纺布和热粘合无纺布为主,上述两种无纺布只适合用于一般的过滤器中。如果用于高效过滤（单效）或除臭（双效）过滤器中，上述热粘合无纺布需要与熔喷无纺布进行贴合加工，此时贴合加工的温度为150度左右，贴合温度过高，就会导致贴合后的复合无纺布表面产生热收缩现象，无法正常使用。所以必须开发一种热收缩率低，能应用于高效过滤（单效）或除臭（双效）过滤器中的无纺布。如中国公开专利CN1133365中公开了一种复合纤维无纺布，该无纺布是由10～25微米的小直径纤维和30～50微米的大直径纤维混纺后得到复合纤维进行梳理等加工制得纤维网，然后将纤维网再在120～200℃左右热的轧纹辊、热的轧光辊等条件下进行加固后制得的。而通过该轧辊加热加固的话，只是将无纺布表面的皮芯复合纤维受热融化粘结，而无纺布内部的纤维没有充分粘结或粘结很少，这样就带来了外层纤维粘结，内层纤维没有粘结的现象，从而导致无纺布强度低，集尘量小等缺点。另外，上述复合纤维使用的是皮层90～110℃的低熔点普通皮芯复合纤维，但是如果该复合纤维无纺布比如与熔喷无纺布贴合加工，由于贴合温度会达到150度左右，此时贴合好的复合无纺布表面收缩严重，这样就不能应用于高效过滤（单效）或除臭（双效）过滤器中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热收缩率低、强度高、集尘量高的热粘合无纺布及其生产方法和用途。本专利技术的技术解决方案是：该无纺布是由皮芯复合纤维和聚酯纤维构成的，该无纺布断面方向上两种纤维间粘结率为60～99%，且该无纺布的经向热收缩率在2.0%以下。上述皮芯复合纤维是至少由皮层熔点为150℃以上的高熔点皮芯复合聚酯纤维所形成的，然后通过皮芯复合纤维的皮层部分（高熔点）受热熔融，从而使纤维之间充分熔融接合。皮芯复合纤维和聚酯纤维分别达到粘合、提高刚软度的目的。通过扫描电子显微镜可以看出，该无纺布的上表层、中间层、下表层的纤维都充分熔融，且该无纺布断面方向的纤维间粘结率为60～99%。如果该无纺布断面方向的两种纤维间粘结率小于60%的话，说明皮芯复合纤维与聚酯纤维没有充分粘结，可能只有无纺布上、下表面的纤维受热粘结，中间层的纤维由于受热不足而不能粘合在一起，从而造成无纺布强度低和粉尘集尘量较差。该无纺布的经向热收缩率在2.0%以下，如果高于2.0%的话，制得的无纺布与熔喷无纺布等贴合加工时，在贴合加工温度为150℃左右下，粘合无纺布会产生皱纹现象。考虑到制得的无纺布能达到最佳的外观和后道加工，无纺布的经向热收缩率优选1.0%以下。本专利技术的热粘合无纺布，上述皮芯复合纤维占无纺布的70～90重量%、上述聚酯纤维占无纺布的10～30重量%。如果皮芯复合纤维占无纺布的比例低于70%，就会影响纤维间的粘合性，使得与聚酯纤维不能充分粘结；如果皮芯复合纤维占无纺布的比例高于90%的话，虽然提高了粘结强度，但是由于融化的皮层过多，无纺布被应用于过滤器时，就会产生阻力高、堵塞快、寿命短的缺点。无纺布中的聚酯纤维可以提高无纺布的刚软度，便于后道加工，如果聚酯纤维占无纺布的比例低于10%，就会影响无纺布刚软度；如果聚酯纤维占无纺布的比例高于30%，此时必然会使皮芯复合纤维的量减少，影响纤维间的粘合性，同时过滤效率也会降低。本专利技术的热粘合无纺布，上述皮芯复合纤维的纤度为3～20丹尼尔。如果皮芯复合纤维的纤度小于3丹尼尔，纤维间隙变小，制得的无纺布作为过滤材料进行过滤时阻力会上升；如果皮芯复合纤维的纤度大于20丹尼尔，纤维间隙过大，制得的无纺布与热熔胶粉或活性炭颗粒贴合加工时，就会容易从无纺布中掉落出来。本专利技术的热粘合无纺布，上述皮芯复合纤维中皮成分至少是由一种高熔点共聚聚酯纤维构成的，芯成分为普通聚酯纤维。本专利技术的热粘合无纺布，上述聚酯纤维的纤度为10～30丹尼尔。如果聚酯纤维的纤度小于10丹尼尔的话，纤维间隙变小，制得的无纺布作为过滤材料进行过滤时阻力就会上升，容易阻塞，缩短了使用寿命；如果聚酯纤维的纤度大于30丹尼尔，纤维间隙过大，制得的无纺布与热熔胶粉或活性炭颗粒贴合加工时，就会容易从无纺布中掉落出来。本专利技术的热粘合无纺布主要应用于汽车领域，必须满足FMVSS302的阻燃要求。本专利技术的热粘合无纺布中不含有阻燃纤维或具有阻燃成分的药剂，也能达到阻燃的效果。这是由于本专利技术是通过控制皮芯复合纤维的使用量以及加工条件，比如温度等，从而热粘合无纺布被燃烧时皮层部分熔融（或滴落），与熔融部分接触的无纺布在接触到火焰前被熔融部分全部或部分覆盖或者滴落掉，从而达到阻燃的特性。这样不仅降低了成本，而且工艺也变得简单。当然，鉴于不同用途的阻燃要求，本技术中，可以减少少量普通聚酯纤维，用阻燃聚酯纤维来替代，这样无纺布的阻燃性能会大大提高。一般优选15%以内，同时，兼顾到无纺布的刚性，建议使用10丹尼尔以上的阻燃聚酯纤维。本专利技术的热粘合无纺布，在风量3m3/min时，该无纺布对ISOfineA2粉尘的集尘量（寿命的表征）为100～200g/m2，对ISOfineA2粉尘的捕集效率为60%～90%。无纺布表面的纤维由于未受力过量（未被压死），从而提高了无纺布对粉尘的集尘能力，其中ISOfineA2为国际标准ISO12103-1中规定的精细粉尘。如果集尘量低于100g/m2的话，寿命会短，增加使用者的成本。本专利技术的热粘合无纺布，依据JISL10968.27.1A法，测定压为125Pa时，该无纺布的通气度为300cc/cm2/sec以上。无纺布的通气度关系到风速通过无纺布时的阻力大小，如果该无纺布的通气度小于300cc/cm2/sec的话，经过复合加工或者活性炭夹持等加工后，复合滤材的阻力较大，能耗也相应较大；如果该无纺布的通气度越大的话，阻力越低，能耗越小。本专利技术的热粘合无纺布的生产方法如下：至少将皮层熔点为大于150℃的高熔点皮芯复合纤维和普通聚酯纤维进行投料，经过开棉、梳棉、交叉铺网后形成纤维网层，以8～15米/分钟的速度通过温度170～250℃的热风系统进行初步热粘合并冷压后，再以8～15米/分钟的速度通过120～200℃的热压装置进行热定型加固，最后卷取制得成品。由于制得的无纺布与熔喷无纺布等贴合加工时，贴合加工温度为150℃左右，为了不使热粘合无纺布产生皱纹现象，所以在生产时至少添加皮层熔点为大于150℃的高熔点皮芯复合纤维，这样就会大大降低无纺布的经向热收缩率。为了使纤维间在只受热（无压力）的状态下保持纤维间初步接触，将上述制得的纤维网层通过热风系统进行初步的热粘合并冷压后，再通过120～200℃热压装置进行热定型加固，这是为了使得表面纤维不仅粘结比较好，中间层的纤维也会充分地粘结，从而制得的无纺布具有强度高，集尘量高的特点。如果热压装置的温度低于120℃的话，会使纤维网受热不充分，中间层纤维不能很好地粘结；如果热压装置的温度高于200℃的话，会使纤维网受热过分，幅宽收缩，甚至低熔点纤维受热过量导致皮层纤维熔融把纤维间空隙堵死，从而通气度下降。上述高熔点皮芯复合纤维的投料量占所有纤维投料总量的50～90%。该高熔点皮芯复合纤维的添加量不仅能保证制得的无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热粘合无纺布，其特征在于：该无纺布是由皮芯复合纤维和聚酯纤维构成的，该无纺布断面方向上两种纤维间粘结率为60～99%，且在30g× 150℃处理条件下，该无纺布的经向热收缩率在2.0%以下，该热粘合无纺布的生产方法如下：至少将皮层熔点为大于150℃的高熔点皮芯复合纤维和聚酯纤维进行投料，经过开棉、梳棉、交叉铺网后形成纤维网层，以8～15米/分钟的速度通过温度170～250℃的热风系统进行初步热粘合并冷压后，再以8～15米/分钟的速度通过120～200℃的热压装置进行热定型加固，最后卷取制得成品，所述皮芯复合纤维中还含有皮层熔点为90～150℃的低熔点皮芯复合纤维，所述低熔点皮芯复合纤维的投料量占所有纤维投料总量的20重量%以下。

【技术特征摘要】
1.一种热粘合无纺布，其特征在于：该无纺布是由皮芯复合纤维和聚酯纤维构成的，该无纺布断面方向上两种纤维间粘结率为60～99%，且在30g×150℃处理条件下，该无纺布的经向热收缩率在2.0%以下，该热粘合无纺布的生产方法如下：至少将皮层熔点为大于150℃的高熔点皮芯复合纤维和聚酯纤维进行投料，经过开棉、梳棉、交叉铺网后形成纤维网层，以8～15米/分钟的速度通过温度170～250℃的热风系统进行初步热粘合并冷压后，再以8～15米/分钟的速度通过120～200℃的热压装置进行热定型加固，最后卷取制得成品，所述皮芯复合纤维中还含有皮层熔点为90～150℃的低熔点皮芯复合纤维，所述低熔点皮芯复合纤维的投料量占所有纤维投料总量的20重量%以下。2.根据权利要求1所述的热粘合无纺布，其特征在于：所述皮芯复合纤维占无纺布的70～90重量%、所述聚酯纤维占无纺布的10～30重量%。3.根据权利要求1或2所述的热粘合无纺布，其特征在于：所述皮芯复合纤维的纤度为3～20丹尼尔。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡文杰，纪舜卿，
申请(专利权)人：东丽纤维研究所中国有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32