一种环保型保温黄麻非织造布包装材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种环保型保温黄麻非织造布包装材料及其制备方法，以黄麻短纤维与皮芯型聚氨酯短纤维为主要原料制成针刺纤维网，经过热风粘合形成热风粘合纤维网；然后将热风粘合纤维网和聚氨酯薄膜复合，先后经过两对压辊热轧，制成保温黄麻非织造布包装材料；两对压辊热轧复合时，每对压辊中都包含一个常温纤维软辊和一个加热光辊，加热光辊的温度均为80～90℃；每对压辊的热轧速度均为30～50m/min，轧辊线压力均为100～300N/cm。本发明专利技术方法不使用胶黏剂，制得的保温黄麻非织造布包装材料环保性好，并具有优良的力学性能和保温性。

【技术实现步骤摘要】
一种环保型保温黄麻非织造布包装材料及其制备方法
本专利技术属于黄麻非织造布包装材料
，涉及一种环保型保温黄麻非织造布包装材料及其制备方法。
技术介绍
随着外卖、冷链运输的高速发展，对保温材料的需求日益增多。目前包装用保温材料多在保温棉表面粘合一层铝箔，不可生物降解，废弃后对环境造成污染。因此环保型保温包装材料的开发具有十分深远的意义。我国是世界上麻类资源最为丰富的国家之一，黄麻短纤维导热系数低、强度高、可生物降解，但是黄麻纤维粗而硬，纤维间缠结作用小，抱合力差，不易梳理成网。而且当制备保温材料时，现有技术中采用的热风粘合是通过热风穿透纤维层，使纤维网均匀受热，粘结纤维熔融起到粘结作用，热风非织造布具有良好的空间结构，纤维之间空隙大，触感柔软、蓬松且富弹挺性，同时也因为这些特点导致热风非织造布存在耐磨性差的问题。为了解决耐磨性的问题，可以考虑利用膜处理技术，其中，聚氨酯薄膜耐磨性高，弹性好，导热系数低，在粘合、耐油、耐低温、耐热老化等方面具有良好的特性，同时还具有拒水的特性，并且能够生物降解，对环境无污染。但是现有非织造布与薄膜复合材料制备过程中，为改善界面结合牢度，常采用胶黏剂作为界面层，提升复合材料界面作用。常用胶黏剂酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛中的游离甲醛，不饱和聚酯胶黏剂中的苯乙烯等都会造成环境污染、危害人体健康。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种环保型保温黄麻非织造布包装材料及其制备方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种环保型保温黄麻非织造布包装材料的制备方法，先以黄麻短纤维与皮芯型聚氨酯短纤维为主要原料制成针刺纤维网；再将针刺纤维网经过热风粘合形成热风粘合纤维网；然后将热风粘合纤维网和聚氨酯薄膜，先后经过两对压辊热轧复合，制成保温黄麻非织造布包装材料；原料中黄麻纤维的质量含量不低于50％，皮芯型聚氨酯短纤维的质量含量不低于30％；两对压辊热轧复合时，每对压辊中都包含一个常温纤维软辊和一个加热光辊，加热光辊的温度都为80～90℃；每对压辊的热轧速度都为30～50m/min，轧辊线压力都为100～300N/cm。作为优选的技术方案：如上所述的一种环保型保温黄麻非织造布包装材料的制备方法，原料中，原料中两种纤维的质量百分比分别为黄麻纤维50～70％，皮芯型聚氨酯短纤维30～50％。如上所述的一种环保型保温黄麻非织造布包装材料的制备方法，具体工艺流程为：将黄麻短纤维与皮芯型聚氨酯短纤维复配后初步混合和均匀混合；初步混合为：在粗开松机进行初步混合；均匀混合为：将初步混合的纤维输送到混棉机的储棉箱中，经角钉帘输送、均棉罗拉和剥棉罗拉作用后进入振动棉箱，使纤维均匀混合；混棉机的角钉帘速度为45～80m/min，水平帘速度为0.3～0.7m/min，均棉罗拉转速为582～882r/min，剥棉罗拉转速为412～686r/min；将混合均匀的纤维经开松、梳理，制成纤维网；将混合均匀的纤维喂入精开松机，使得原料进一步开松，通过气压管道输出到气压棉箱，形成筵棉形式的混合纤维；将筵棉形式的混合纤维经梳理机梳理成薄的纤维网；梳理过程中刺辊转速为600～900r/min，锡林转速为300～500r/min，道夫转速为15～40r/min，工作辊速度670～960r/min；先将纤维网经过铺网、杂乱牵伸后，通过针刺加固，得到针刺纤维网；铺网方式为交叉铺网；杂乱牵伸是将铺好的纤维网通过杂乱牵伸机，增加纤维网结构的杂乱度；针刺时纤维间缠结度提高，杂乱牵伸过程的牵伸倍数为2.2～2.6；针刺过程中针刺密度为100～200刺/cm2，针刺深度为6～8mm，针刺频率为150～350刺/min，针刺道数为2道；针刺纤维网经过热风粘合形成热风粘合纤维网；热风粘合纤维网中纤维之间交叉呈杂乱的三维立体网状结构，蓬松度高、手感柔软；热风粘合黄麻纤维网蓬松度高，内部能锁住更多的静止空气。再与聚氨酯薄膜复合能进一步提升其保温性。将热风粘合纤维网、聚氨酯薄膜，先后经过两对压辊热轧复合，制成保温黄麻非织造布包装材料。如上所述的一种环保型保温黄麻非织造布包装材料的制备方法，针刺纤维网的横向断裂强力为25～40N，纵向断裂强力为20～30N，顶破强力为15～25N，耐磨指数为10～20次/mg。如上所述的一种环保型保温黄麻非织造布包装材料的制备方法，热风粘合的温度为85～95℃，时间为10～20s。如上所述的一种环保型保温黄麻非织造布包装材料的制备方法，皮芯型聚氨酯短纤维的皮层的熔点为70～80℃，芯层的熔点为120～150℃。如上所述的一种环保型保温黄麻非织造布包装材料的制备方法，聚氨酯薄膜的厚度为0.015～0.02mm，导热系数为0.024W/(m·K)，熔点为80℃。本专利技术还提供采用如上所述的方法制得的保温黄麻非织造布包装材料，中间层为热风粘合纤维网、上下层为聚氨酯薄膜的三层结构；中间层黄麻短纤维与皮芯型聚氨酯短纤维缠结并粘结，上下层聚氨酯薄膜与热风粘合纤维网中的皮芯型聚氨酯短纤维的皮层相互粘结；聚氨酯薄膜与黄麻非织造布之间为化学键结合。作为优选的技术方案：如上所述的保温黄麻非织造布包装材料，聚氨酯薄膜与黄麻纤维网之间为化学键结合，界面作用力强。如上所述的保温黄麻非织造布包装材料，保温黄麻非织造布包装材料的面密度为60～80g/m2，横向断裂强力为65～85N，纵向断裂强力为55～75N，顶破强力为40～60N，耐磨指数90～110次/mg，保温黄麻非织造布包装材料的导热系数0.015～0.02W/(m·K)。本专利技术的原理如下：由于黄麻纤维本身粗、刚性较大，在非织造过程中成网困难，且纤维间不易缠结，使得纤维网强力低。加入皮芯型聚氨酯短纤维，有利于黄麻纤维成网，提升纤维网均匀度。针刺时，黄麻短纤维与细长柔软皮芯型聚氨酯短纤维更容易缠结，提高纤维网强度，但强度提升有限。因此热风粘合的方式对纤维网进行加固，进一度提升纤维网的强度。热风粘合属于非接触加热方式，热空气穿透纤维层，使纤维在自由状态下均匀受热，在纤维交叉点上均匀粘结，固定针刺纤维网内部纤维交叉缠结的结构。因在加热时未施加压力，所以热风粘合非织造材料蓬松、柔软。皮芯型聚氨酯短纤维的熔点低于黄麻纤维的热分解温度，可作为粘结纤维。在热风粘合时，通过控制热风温度，使熔点较高的芯层部分不熔融，起到骨架作用，与黄麻纤维保持缠结，呈三维网状结构；熔点低的皮层聚氨酯纤维熔融，因聚氨酯大分子与黄麻短纤维间存在着较强的氢键作用力，具有良好的相容性，界面间结构紧密，粘结作用强，并且可以固定芯层聚氨酯纤维与黄麻纤维形成的三维网状结构，可以锁住大量静止空气，使其保温性好。为进一步提升热风粘合纤维网的保温性和表面平整度，使用导热系数低的聚氨酯薄膜与纤维网复合，保温性能进一步提升。通常热轧工艺采用一对同时加温加压的硬质光辊，但是由于光辊本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保型保温黄麻非织造布包装材料的制备方法，其特征在于：先以黄麻短纤维与皮芯型聚氨酯短纤维为主要原料制成针刺纤维网；再将针刺纤维网经过热风粘合形成热风粘合纤维网；然后将热风粘合纤维网和聚氨酯薄膜，先后经过两对压辊热轧复合，制成保温黄麻非织造布包装材料；/n原料中黄麻纤维的质量含量不低于50％，皮芯型聚氨酯短纤维的质量含量不低于30％；/n两对压辊热轧复合时，每对压辊中都包含一个常温纤维软辊和一个加热光辊，加热光辊的温度均为80～90℃；每对压辊的热轧速度均为30～50m/min，轧辊线压力均为100～300N/cm。/n

【技术特征摘要】
1.一种环保型保温黄麻非织造布包装材料的制备方法，其特征在于：先以黄麻短纤维与皮芯型聚氨酯短纤维为主要原料制成针刺纤维网；再将针刺纤维网经过热风粘合形成热风粘合纤维网；然后将热风粘合纤维网和聚氨酯薄膜，先后经过两对压辊热轧复合，制成保温黄麻非织造布包装材料；
原料中黄麻纤维的质量含量不低于50％，皮芯型聚氨酯短纤维的质量含量不低于30％；
两对压辊热轧复合时，每对压辊中都包含一个常温纤维软辊和一个加热光辊，加热光辊的温度均为80～90℃；每对压辊的热轧速度均为30～50m/min，轧辊线压力均为100～300N/cm。


2.根据权利要求1所述的一种环保型保温黄麻非织造布包装材料的制备方法，其特征在于，原料中，原料中两种纤维的质量百分比分别为黄麻纤维50～70％，皮芯型聚氨酯短纤维30～50％。


3.根据权利要求1所述的一种环保型保温黄麻非织造布包装材料的制备方法，其特征在于，具体工艺流程为：
(1)将黄麻短纤维与皮芯型聚氨酯短纤维复配后初步混合和均匀混合；
(2)将混合均匀的纤维经开松、梳理，制成纤维网；
(3)先将纤维网经过铺网、杂乱牵伸后，通过针刺加固，得到针刺纤维网；
(4)针刺纤维网经过热风粘合形成热风粘合纤维网；
(5)将热风粘合纤维网、聚氨酯薄膜，先后经过两对压辊热轧复合，制成保温黄麻非织造布包装材料。


4.根据权利要求3所述的一种环保型保温黄麻非织造布包装材料的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨树，李佳蔚，曹巧丽，杨建平，张斌，郁崇文，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31