一种工业用高耐磨水刺无纺布及其制备方法技术

本发明专利技术涉及无纺布领域，具体涉及一种工业用高耐磨水刺无纺布及其制备方法，其中改水刺无纺布是以改性聚氨酯纤维和粘胶纤维作为主材料制成纤维网，然后经过预湿处理、水刺处理和干燥处理，最终制备得到的水刺无纺布强度高、柔软性好、弹性好，并且还具非常优异的耐磨性，适合用于擦拭工业金属零件，经久耐用。本发明专利技术制备的改性聚氨酯纤维是以二异氰酸酯与聚酯二醇制备聚氨酯的过程中，加入了高分子扩链改性剂，该高分子扩链改性剂同时作为扩链剂和改性剂使用，不仅增强了聚氨酯的强度，还增强了聚氨酯纤维的耐磨性和耐热性。了聚氨酯纤维的耐磨性和耐热性。

【技术实现步骤摘要】
一种工业用高耐磨水刺无纺布及其制备方法


[0001]本专利技术涉及无纺布领域，具体涉及一种工业用高耐磨水刺无纺布及其制备方法。

技术介绍

[0002]水刺无纺布采用纺织纤维为原料，通过对纤维的开松、混合、梳理，形成一定厚度的纤网层，再利用高压高速的微细水流对纤网层进行喷射，促使纤维网中的纤维互相缠结而形成具有一定强度、厚度的无纺布。区别于常规无纺布的制备，水刺无纺布在制备过程中需要经过水刺处理，水刺头喷水板的喷水孔喷射出多股微细水射流，垂直射向纤网。水射流使纤网中一部分表层纤维发生位移，包括向纤网反面的垂直运动，当水射流穿透纤网后，受到托网帘或转鼓的反弹作用，以不同的方位散射到纤网的反面。在水射流直接冲击和反弹水流的双重作用下，纤网中的纤维发生位移、穿插、缠结、抱合，形成无数个柔性缠结点，从而使纤网得到加固。
[0003]由水刺无纺布独特的工艺特点，使加工出来的产品在柔软、悬垂、舒适、强力、延伸力和耐磨性能上都有着比众多非织造布更加优越的特点和风格，也是与织物最接近的一种非织造布。然而，现有的水刺无纺布用做擦拭产品使用时，强度较低，且不耐摩擦，这就较大程度地影响了水刺无纺布的使用寿命。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种工业用高耐磨水刺无纺布及其制备方法。
[0005]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种工业用高耐磨水刺无纺布的制备方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1，纤维网形成：
[0008]将改性聚氨酯纤维和粘胶纤维经过梳理机的梳理之后，混合铺叠在铺网机内，形成交叉型的纤维网；
[0009]步骤2，预湿处理：
[0010]将成型的纤维网在水刺处理前先进行预加湿处理，将纤维网使用双网夹持式进行低压预湿水刺处理；
[0011]步骤3，水刺处理：
[0012]将预湿处理后的纤维网在水刺机内进行水刺处理，使用水射流对纤维网进行垂直喷射，利用水射流的冲击力使纤维网中的纤维通过多重缠绕和穿插形成多个缠结点，进一步完成对纤维网的加固成型；
[0013]步骤4，脱水和烘干处理：
[0014]将水刺处理后的纤维网置于脱水装置内进行脱水处理，再置于烘干机器内进行初步干燥处理，然后再经过热压定型处理，得到水刺无纺布。
[0015]优选地，所述步骤1的改性聚氨酯纤维和粘胶纤维的质量比是75
‑
85:15
‑
25。
[0016]优选地，所述步骤2的双网夹持式的上网目数为30
‑
50目，下网目数为60
‑
80目。
[0017]优选地，所述步骤2的低压水刺处理的水压为10
‑
20bar。
[0018]优选地，所述步骤3的水刺处理过程中，水刺头数为8
‑
10只，水针板的孔径为0.1mm，密度是10个/cm，且包括依次进行的三道不同的水压：第一水压为60
‑
100bar，第二水压为150
‑
200bar，第三水压为100
‑
150bar，水压按照从低至高再至低的方式，目的是为了使加固更均匀和稳定。
[0019]优选地，所述步骤4的脱水处理过程中，脱水至含水量低于50％。
[0020]优选地，所述步骤4的初步干燥处理过程中，干燥温度是140
‑
160℃，干燥至含水量低于10％。
[0021]优选地，所述步骤4的热压定型处理处理过程中，热压温度为180
‑
200℃，最终含水量低于5％。
[0022]优选地，所述粘胶纤维为唐山三友集团有限公司出产的洁净高白度纤维，长度为38mm，纤度为1.67dtex。
[0023]优选地，所述改性聚氨酯纤维的长度为30
‑
35mm，纤度为6.2
‑
8.4dtex。
[0024]优选地，所述改性聚氨酯纤维的制备方法包括如下步骤：
[0025]S1.称取乙烯基对苯二甲酸与N
‑
苯基马来酰亚胺混合在乙酸乙酯内，通入氮气作为保护气，然后加入偶氮二异丁腈，充分混合之后，升温至75
‑
85℃，保温回流反应2
‑
3h，冷却至室温之后，倒入无水乙醇内析出产物，将产物收集之后使用石油醚洗涤三次，干燥后，即得到乙烯基对苯二甲酸
‑
马来酰亚胺共聚物；
[0026]S2.将乙烯基对苯二甲酸
‑
马来酰亚胺共聚物与乙酸乙酯混合均匀，然后加入2
‑
氨基
‑
4,6
‑
二羟基嘧啶，通入氮气作为保护气，再加入缩合剂HATU，充分混合之后，在35
‑
45℃下搅拌过夜，减压除去溶剂之后，使用石油醚洗涤三次，干燥后，即得到高分子扩链改性剂；
[0027]S3.称取二异氰酸酯与聚酯二醇混合在N,N
‑
二甲基甲酰胺内，加入催化剂，在氮气作为保护气的条件下，升温至60
‑
80℃，保温搅拌3
‑
5h，之后加入高分子扩链改性剂，继续保温搅拌3
‑
5h，之后冷却至室温，得到改性聚氨酯纺丝液；
[0028]S4.将改性聚氨酯纺丝液经过计量泵传送至喷丝板，然后通过喷丝板喷射进入凝固浴，在凝固浴中成型，然后经过牵伸处理，得到改性聚氨酯纤维；
[0029]优选地，所述S1中，乙烯基对苯二甲酸、N
‑
苯基马来酰亚胺和乙酸乙酯的质量比是1.92
‑
2.88:1.73
‑
2.60:15
‑
25，偶氮二异丁腈的加入量是乙烯基对苯二甲酸质量的1％
‑
5％。
[0030]优选地，所述S2中，乙烯基对苯二甲酸
‑
马来酰亚胺共聚物、2
‑
氨基
‑
4,6
‑
二羟基嘧啶与乙酸乙酯的质量比是1.25
‑
1.87:0.42
‑
0.63:10
‑
20。
[0031]优选地，所述S2中，缩合剂HATU的加入量是乙烯基对苯二甲酸
‑
马来酰亚胺共聚物质量的1.25
‑
1.5倍。
[0032]优选地，所述S3中，二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯，聚酯二醇为聚己二酸乙二醇酯或聚己二酸丁二醇酯。
[0033]优选地，所述S3中，二异氰酸酯、聚酯二醇和N,N
‑
二甲基甲酰胺的质量比是2.2
‑
2.8:1
‑
1.3:15
‑
25，高分子扩链改性剂与聚酯二醇的质量比是1.5
‑
3.5:30
‑
50。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业用高耐磨水刺无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，纤维网形成：将改性聚氨酯纤维和粘胶纤维经过梳理机的梳理之后，混合铺叠在铺网机内，形成交叉型的纤维网；步骤2，预湿处理：将成型的纤维网在水刺处理前先进行预加湿处理，将纤维网使用双网夹持式进行低压预湿水刺处理；步骤3，水刺处理：将预湿处理后的纤维网在水刺机内进行水刺处理，使用水射流对纤维网进行垂直喷射，利用水射流的冲击力使纤维网中的纤维通过多重缠绕和穿插形成多个缠结点，进一步完成对纤维网的加固成型；步骤4，脱水和烘干处理：将水刺处理后的纤维网置于脱水装置内进行脱水处理，再置于烘干机器内进行初步干燥处理，然后再经过热压定型处理，得到水刺无纺布。2.根据权利要求1所述的一种工业用高耐磨水刺无纺布的制备方法，其特征在于，所述步骤1的改性聚氨酯纤维和粘胶纤维的质量比是75
‑
85:15
‑
25。3.根据权利要求1所述的一种工业用高耐磨水刺无纺布的制备方法，其特征在于，所述步骤2的双网夹持式的上网目数为30
‑
50目，下网目数为60
‑
80目；所述步骤2的低压水刺处理的水压为10
‑
20bar。4.根据权利要求1所述的一种工业用高耐磨水刺无纺布的制备方法，其特征在于，所述步骤3的水刺处理过程中，水刺头数为8
‑
10只，水针板的孔径为0.1mm，密度是10个/cm，且包括依次进行的三道不同的水压：第一水压为60
‑
100bar，第二水压为150
‑
200bar，第三水压为100
‑
150bar，水压按照从低至高再至低的方式，目的是为了使加固更均匀和稳定。5.根据权利要求1所述的一种工业用高耐磨水刺无纺布的制备方法，其特征在于，所述步骤4的脱水处理过程中，脱水至含水量低于50％；所述步骤4的初步干燥处理过程中，干燥温度是140
‑
160℃，干燥至含水量低于10％；所述步骤4的热压定型处理处理过程中，热压温度为180
‑
200℃，最终含水量低于5％。6.根据权利要求1所述的一种工业用高耐磨水刺无纺布的制备方法，其特征在于，所述粘胶纤维的长度为38mm，纤度为1.67dtex；所述改性聚氨酯纤维的长度为30
‑
35mm，纤度为6.2
‑
8.4dtexdtex。7.根据权利要求1所述的一种工业用高耐磨水刺无纺布的制备方法，其特征在于，所述改性聚氨酯纤维的制备方法包括如下步骤：S1.称取乙烯基对苯二甲酸与N
‑
苯基马来酰亚胺混合在乙酸乙酯内，通入氮气作为保护气，然后加入偶氮二异丁腈，充分混合之后，升温至75
‑
85℃，保温回流反应2
‑
3h...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小龙，朱晨萍，吴晨阳，洪伟，高钦源，徐晓禹，王作刚，
申请(专利权)人：南通通州江华纺织有限公司，
类型：发明
国别省市：