一种弹性复合材料的制备方法及其弹性复合材料技术

本发明专利技术涉及一种弹性复合材料的制备方法及其弹性复合材料，包括氨纶丝以及连接所述氨纶丝的基材层，采用熔融粘合的复合方式将氨纶丝与基材层连接为一体，所述熔融粘合的复合步骤如下：步骤一、选择熔纺氨纶丝，检测所述熔纺氨纶丝的熔点，记为T1；步骤二、测试基材层材料的熔点，记为T2；步骤三、当T2与T1相同或相近时，即可选择熔融粘合的复合方式将氨纶丝与基材层连接为一体；步骤四、基于T1、T2选择若干温度对基材层与熔纺氨纶丝进行预熔融粘合，并依预制的弹性复合材料的性能选择适配的粘合熔点；步骤五、设定熔融温度；将所述基材层通过成型辊形成褶裥结构，并在基材层上铺设熔纺氨纶丝，然后将熔纺氨纶丝与基材层在熔融温度下熔融粘合为一体。融粘合为一体。

【技术实现步骤摘要】
一种弹性复合材料的制备方法及其弹性复合材料


[0001]本专利技术涉及无纺布
，具体涉及一种弹性复合材料的制备方法及其弹性复合材料。

技术介绍

[0002]目前，随着一次性吸收制品朝着舒适化、透气性以及适身性的趋势发展，弹性复合材料如弹性无纺布、弹性片材、弹性膜等在一次性吸收制品中得到了广泛的应用，这些弹性材料用于一次性吸收制品的弹性腰围，也可以将弹性材料裁剪为拉拉裤样式。
[0003]现有弹性复合材料均采用三层复合结构，并大多以氨纶丝为弹性材料，即由无纺布上层、无纺布下层以及位于无纺布上层、无纺布下层之间的氨纶丝通过热熔胶复合而成，其中，无纺布上层、无纺布下层均具有沿纵向方向延伸的皱褶结构。如公开号为CN113017991A的现有技术公开了一种新型弹性腰围无纺布，如附图1所示，包括上层弹性无纺布1、下层弹性无纺布2以及夹设在两者之间的弹性元件3(橡筋)，所述上层弹性无纺布1沿其厚度方向呈具有交错设置的上层波峰部11及上层波谷部12的波浪线状结构，所述下层弹性无纺布2沿其厚度方向呈具有交错设置的下层波峰部22及下层波谷部21的波浪线状结构，制备时在所述上层弹性无纺布与橡筋、橡筋与下层弹性无纺布之间设置热熔胶而后进行粘合，形成所述新型弹性腰围无纺布。
[0004]可见，现有弹性复合材料大多以橡筋为弹性材料，使弹性复合材料具有伸缩回复性。具体地，本领域均选择氨纶丝为所述橡筋。然而，本领域技术人员所熟知的是，氨纶是一种由氨基甲酸酯嵌段共聚物组成的聚氨酯弹性纤维，氨纶具有优异的回弹性和极高的变形性，得到广泛地应用和迅速地发展，目前氨纶主要采用以下四种方法制备：
①
干法纺丝(干纺)；
②
湿法纺丝；
③
熔融纺丝(熔纺)；
④
化学纺丝。其中，本领域普遍应用的多为干法纺丝制成的氨纶丝，用干法纺丝纺制的氨纶高分子主链中含有脲键基团，其氢键结合力强，软硬链段分离程度高。氨纶的干法纺丝具体为首先采用低分子量聚酯二醇或聚醚二醇与过量的二异氰酸酯进行预聚，生成分子量约为3000至5000两端为异氰酸酯的预聚体；然后用溶剂将预聚体溶解，采用二胺作为扩链剂进行扩链，生成分子量为40000至100000的聚氨酯脲嵌段共聚物纺丝原液；最后经喷丝板喷出原液细流，经甬道蒸发溶剂，固化形成氨纶纤维。氨纶的变形性能和回弹性能良好。
[0005]继干纺氨纶丝之后，熔纺氨纶也是目前世界上材料领域的研究热点之一，且从目前熔纺氨纶丝的性能来看，熔纺氨纶丝的产品性能与干纺氨纶丝的性能相当。熔融纺丝是利用聚氨酯熔融流体进行纤维成形的一种方法。熔融纺丝采取本体预聚和扩链的方法制备纺丝切片，然后采用熔融纺丝机进行纺丝、即将聚酯或聚醚二元醇、二异氰酸酯、扩链剂按一定配比在挤出机中聚合、熔融，直接纺制氨纶。该方法与干纺氨纶丝的区别在于，熔融纺丝纺制的氨纶不能采用二胺作为扩链剂，通常采用二醇作为扩链剂，形成氨酯键的结构，二者结构上的差别如下所示：
[0006][0007]可见，用熔融纺丝纺制的氨纶高分子主链中只含有氨基甲酸酯基团，其原因在于，若采用二胺(如乙二胺、丙二胺)作为扩链剂，在扩链产物聚氨基甲酸酯脲分子主链中就会形成脲键基团，而脲键基团的熔点高于其热分解温度。
[0008]综上，无论干纺氨纶丝还是熔纺氨纶丝均可以采用胶黏剂(热熔胶)与无纺布等基材进行复合，但是，采用胶黏剂复合也存在如下问题：其一、胶黏剂的性能及其施工工艺均影响弹性复合材料的拉伸回复性能，主要表现在：(1)若胶黏剂的内聚强度不足，容易导致氨纶丝的回缩蠕变；(2)施胶量是否均匀；(3)热胶剂的开放时间，开放时间过短难以实现复合，而开放时间过长，则在弹性复合材料收卷过程中将产生黏连现象，直接影响使用性能；(4)胶黏剂的耐候性，特别在严寒的冬季可能发生失粘现象，等。
[0009]针对本领域胶黏复合工艺存在的问题，本申请的专利技术人在无数次的研发、试验过程中发现：对于熔纺氨纶丝可以采用熔融粘合的复合方式，将上层弹性无纺布(第一基材层)与橡筋(熔纺氨纶丝)与下层弹性无纺布(第二基材层)直接进行熔融粘合，形成新型弹性复合材料。此外，本申请的专利技术人在试验过程中还发现：对于干纺氨纶丝无法通过熔融粘合或超声波焊接的复合方式进行熔融粘合，其必须采用胶黏复合方式，这可能是由于熔纺氨纶丝与干纺氨纶丝存在不同的分子基团导致。
[0010]此外，需要指出的时，虽然公开号为CN113017991A的现有技术公开也提出，该现有技术的新型弹性腰围无纺布也可以采用将所述上层弹性无纺布、橡筋与下层弹性无纺布进行超声波焊接或者热压合。但是，如前所述，对于干纺氨纶丝是无法通过熔融粘合或超声波焊接的复合方式进行熔融粘合，因此，该现有技术对于其新型弹性腰围无纺布所声称的超声波焊接或者热压合仅仅为一种复合工艺的设想，缺乏必要的技术手段，因此，无法实现该设想。

技术实现思路

[0011]本专利技术所要解决的技术问题在于，针对现有弹性材料(弹性无纺布)采用胶黏剂的复合方式存在的问题提供一种新型复合方式，即采用熔融粘合的复合方式将氨纶丝与基材层连接为一体。
[0012]为解决上述问题，本申请采用以下的技术方案：所述弹性复合材料的制备方法包括氨纶丝以及连接所述氨纶丝的基材层，然后采用熔融粘合的复合方式将氨纶丝与基材层连接为一体，所述熔融粘合的复合步骤如下：
[0013]步骤一、氨纶丝类型选择及其熔点参数的测试步骤：选择熔纺氨纶丝，检测所述熔纺氨纶丝的熔点，记为T1。
[0014]步骤二、基材层熔点参数的测试步骤：测试基材层材料的熔点，记为T2。
[0015]步骤三、基材层熔点与熔纺氨纶丝熔点的适配性选择：当T2与T1相同或相近时，即可选择熔融粘合的复合方式将氨纶丝与基材层连接为一体。
[0016]步骤四、熔融粘合的熔点选择：在步骤三的基础上，基于T1、T2选择若干温度对基
材层与熔纺氨纶丝进行预熔融粘合，并依预制的弹性复合材料的性能选择适配的粘合熔点。
[0017]步骤五、熔融粘合：基于粘合熔点设定熔融温度；将所述基材层通过成型辊形成褶裥结构，并在基材层上铺设熔纺氨纶丝，然后将熔纺氨纶丝与基材层在熔融温度下熔融粘合为一体，从而使得弹性复合材料具有拉伸回复性。
[0018]在一些实施例中，所述熔融粘合为热压熔融粘合，并通过采用成型辊、热压装置进行热压熔融粘合，其中，所述成型辊由凸辊和凹辊组成，且沿凸辊的外侧周向地设有成型凸台，而沿凹辊的外侧周向地设有与所述成型凸台相适配的成型凹槽，在所述成型凸台的顶部、成型凹槽的底部分别设置有温度达到所述熔融温度的热压装置而形成热压成型辊，所述基材层经成型辊形成褶裥结构后，通过热压装置将熔纺氨纶丝与基材层进行热压熔融粘合为一体。
[0019]在其他实施例中，所述熔融粘合为超声波熔融焊接。所述熔融粘合采用成型辊、超声波装置进行超声波熔融焊接，其中，所述成型辊由凸辊和凹辊组成，沿凸辊的外侧周向地设有成型凸台，而沿凹辊的外侧周向地设有与所述成型凸台相适配的成型凹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弹性复合材料的制备方法，包括氨纶丝以及连接所述氨纶丝的基材层，其特征在于：采用熔融粘合的复合方式将氨纶丝与基材层连接为一体，所述熔融粘合的复合步骤包括：步骤一、氨纶丝类型选择及其熔点参数的测试步骤：选择熔纺氨纶丝，检测所述熔纺氨纶丝的熔点，记为T1；步骤二、基材层熔点参数的测试步骤：测试基材层材料的熔点，记为T2；步骤三、基材层熔点与熔纺氨纶丝熔点的适配性选择：当T2与T1相同或相近时，即可选择熔融粘合的复合方式将氨纶丝与基材层连接为一体；步骤四、熔融粘合：基于粘合熔点设定熔融温度；将所述基材层通过成型辊形成褶裥结构，并在基材层上铺设熔纺氨纶丝，然后将熔纺氨纶丝与基材层在熔融温度下熔融粘合为一体，从而使得弹性复合材料具有拉伸回复性。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在步骤三与步骤四之间还包括熔融粘合的熔点选择步骤：基于T1、T2选择若干温度对基材层与熔纺氨纶丝进行预熔融粘合，并依预制的弹性复合材料的性能选择适配的粘合熔点。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述熔融粘合为热压熔融粘合或超声波熔融焊接。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述熔融粘合采用成型辊、热压装置进行热压熔融粘合，其中，所述成型辊由凸辊和凹辊组成，且沿凸辊的外侧周向地设有成型凸台，而沿凹辊的外侧周向地设有与所述成型凸台相适配的成型凹槽，在所述成型凸台的顶部、成型凹槽的底部分别设置有温度达到所述熔融温度的热压装置而形成热压成型辊，所述基材层经成型辊形成褶裥结构后，通过热压装置将熔纺氨纶丝与基材层进行热压熔融粘合为一体。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述熔融粘合采用成型辊、超声波装置进行超声波熔融焊接，其中，所述成型辊由凸辊和凹辊组成，沿凸辊的外侧周向地设有成型凸台，而沿凹辊的外侧周向地设有与所述成型凸台相适配的成型凹槽，所述基材层经成型辊形成褶裥结构后，通过超声波装置与熔纺氨纶丝超声波熔融焊接为一体。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述弹性复合材...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨虬根，
申请(专利权)人：柔怡美厦门卫生材料有限公司，
类型：发明
国别省市：