本发明专利技术涉及一种用于含加筋层的厚型非织造材料的针刺加固方法，是将“三明治”的复合叠合体，在选用由椭圆柱状基体、与基体成一体的两个截面为等腰三角形的脊棱和每个脊棱的顶角棱边上各开有的2～3个钩刺所组成的针叶的刺针为专用刺针；设定该针叶的基体的横截面的长径与经纱导纱方向的夹角为45°～90°；在第1～3道主针刺机的针刺区域内将加筋层纬纱张紧的措施下，按顺序进行上刺、下刺交替的主针刺，再经修面，最终成卷制成加筋层损伤小、强力高、成本低、使用寿命长的厚型针刺非织造材料。本方法不仅适合单一经纱层，而且更适合机织布加筋层的厚型非织造材料的针刺加固，产品可广泛用于耐高温滤料、公路路基土工布、沙发合成革基布等领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种非织造针刺加固方法，尤其是涉及一种。本方法特别适合用于含有经纱、纬纱交织的机织布或单一经纱的加筋层的厚型非织造材料的针刺加固，所制成的厚型非织造材料加筋层强力保持率高，使用寿命长。
技术介绍
由于针刺非织造材料存在着孔隙率高、孔隙尺寸小的结构特点，因而具有良好的通透性、过滤性能和保温性能，因此，其应用迅速扩大到其他产业用领域，如造纸毛毯、耐高温滤料、公路路基土工布、高抗拉强度的传送带、沙发合成革基布等。但是，针刺非织造材料是靠纤网中纤维相互之间柔性缠结而得以加固的，与机织布相比较，其断裂强力偏低、断裂 伸长率偏大，在实际使用中其尺寸稳定性较差。为了克服上述缺点，人们在制造厚型针刺非织造材料时，采用上下纤网层之间植入加筋层(即经纱、纬纱交织的机织布或单一的经纱)形成“三明治”复合结构，以期提高产品强度和尺寸稳定性。然而，所用的常规非织造刺针的针叶为三角形截面，其三条棱边上通常开有2 3个冲带纤维的钩齿，该针叶结构的刺针，在穿刺含加筋层的纤网时，将不可避免地导致一条或两条棱边上的钩齿钩住加筋层经、纬纱交织的机织布或单一的经纱中的纤维，当钩齿钩住加筋层这些纱线中的纤维且处于高速运动时，极易造成这些纱线中的纤维断裂，导致加筋层强力下降。因此，常规三角形截面针叶结构的刺针已无法适应含加筋层的针刺非织造材料的特殊工艺要求。为此，人们对含加筋层的厚型非织造材料的针刺加固方法，尤其是对其方法中改进刺针针叶结构进行了大量的研究，具体如下 中国专利ZL90215336.6 “一种针刺生产用刺针”公开了一种工作段横截面呈橄榄形(棱形)的刺针。该刺针针叶横截面为橄榄形，橄榄形截面工作段的两条长径棱上设有若干钩齿，两条短径棱上没有钩齿，在加工单一经纱组成的加筋层的造纸毛毯时，针刺前设定针叶橄榄形横截面的长径与加筋层的经纱平行，则针刺时长径棱上的钩齿不会钩住经纱中的纤维，从而减轻刺针对经纱的损伤，提高最终造纸毛毯的纵向强力。然而，将这种刺针用于含经、纬纱线交织的加筋层的厚型非织造材料针刺加工时，不论针叶橄榄形横截面的长径方向如何设定，总是会有一条或两条棱边上的钩刺对加筋层的经纱或纬纱造成严重破坏，甚至造成经纬纱线同时受损，致使厚型非织造材料的断裂强力降低、使用寿命缩短。因此，该刺针不适宜用于含经、纬纱线交织的加筋层的厚型非织造材料的针刺加工。中国专利ZL201020167528. 5 “无纺布针刺机的刺针”公开了一种非织造针刺机的刺针。该刺针针叶的横截面包括有两个穿刺面及一个穿刺压面，两穿刺面呈倒“V”字形，穿刺压面为与两穿刺面衔接的弧面；且针叶的轴向呈旋转扭曲设置。该刺针虽可提高针刺效率并减轻针痕，但是，该刺针用于含单一经纱或经、纬纱交织的加筋层的厚型非织造材料时，由于该专利技术针叶的轴向呈旋转扭曲设置，从而导致针叶横截面的多个方位均会出现钩刺，因此，在针刺时，无论刺针针叶方位如何设置，其加筋层的纱线中的纤维均有可能会受到钩齿的钩取作用，从而造成损伤。所以该刺针仅适用于没有加筋层的非织造材料针刺加固，不适合用于含加筋层的厚型非织造材料的针刺加工。中国专利ZL200520072134. O “偏厚织物所用的无纺针”公开了一种用于生产造纸毛毯的刺针。该刺针的针叶横截面呈荸荠形，针尖的头端制成弧面状，在一定程度上能减轻对经、纬纱线的损伤。该专利技术的实质是将针叶横截面为三角形的常规刺针的两条棱边修成圆弧状，另一棱边保持原状并开钩刺。在加工单一经纱组成的加筋层的造纸毛毯时，将该刺针开钩刺棱边顶角的角平分线设置成平行于经纱，则该刺针上钩刺就不会钩住加筋层的经纱中的纤维，即也不损伤经纱强力。然而，该刺针用于含经纱、纬纱交织的机织布的加筋层的厚型非织造材料针刺加固时，还不能克服类似于常规三角形截面针叶结构的刺针的弊端，即不能同时避免损伤加筋层的经纱或纬纱的强力。因此，该刺针仅适合单一经纱组成的加筋层的造纸毛毯的针刺加固，不适用于含经、纬纱交织的加筋层的厚型非织造材料的针刺加工。此外，该刺针针叶工作部位只有一条棱边开有钩齿，其针刺缠结效率不高。综上所述，为了克服传统非织造针刺加固过程中对含经纱、纬纱交织的机织布的 加筋层的厚型非织造材料强力下降的缺陷，研发减轻厚型非织造材料中加筋层纤维损伤的新型刺针及其相应的针刺加固方法，仍是目前研究的热点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种有效减轻加筋层纤维损伤的、，以解决现有技术存在的厚型非织造材料所含的单一经纱或经纱、纬纱交织的机织布的加筋层强力受损的缺陷。本方法包括采用椭圆柱状新型针叶结构的刺针作为含加筋层的厚型非织造材料的针刺加固的专用刺针；在针刺加固时设定该刺针的针叶的椭圆柱状基体的横截面的长径与经纱导纱方向的夹角为45° 90° ;另在第I 3道主针刺机的针刺区域内设有将加筋层纬纱张紧的横向握持专用装置等技术措施，则针刺时，其针叶的椭圆柱状基体的长径侧面可将加筋层的经纱或纬纱撑开，使钩刺不易接触加筋层的经纱或纬纱，从而大大减轻加筋层经纱或纬纱的损伤，加筋层的强力保持率高，最终制得的含加筋层的厚型针刺非织造材料的强力高、成本低、使用寿命长。本方法不仅适合单一经纱层，而且更适合机织布加筋层的厚型非织造材料的针刺加固，产品可广泛用于造纸毛毯、耐高温滤料、公路路基土工布、高抗拉强度的传送带、沙发合成革基布等领域。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案 一种，是先将按常规非织造工艺制得的三层复合叠合体，在选用椭圆形截面特殊针叶结构的新型刺针为主针刺专用刺针、限定该刺针的针叶在针刺机上的排列方位以及第I 3道主针刺机的针刺区域内设有横向握持专用装置的技术措施下，按顺序进行上刺、下刺交替的主针刺，再经修面针刺，最终成卷制成含加筋层的厚型针刺非织造材料，具体工艺步骤如下 (A)先将细度为I. 5 6旦、长度为48 63毫米的化学纤维经开松、梳理、铺网，再经预针刺、成卷的常规非织造生产工序后，分别制得面密度为120 350克/米2的上、下两层纤维网层。(B)再采用细度为2 4旦、长度为38 63毫米的化学纤维的经纱和纬纱，按常规机织工艺织成的经向密度为40 98根/10厘米，纬向密度为40 116根/10厘米，面密度为100 140克/米2的机织布为含经纱、纬纱交织组成的加筋层，经检测其经向断裂强力为950 1350牛顿，纬向断裂强力为900 1650牛顿；或采用4 8根直径为O. 2 O.4毫米化学纤维的合股线、经向密度为60 80根/10厘米，作为单一经纱层组成的加筋层，经检测其合股线的断裂强力为22 180牛顿。(C)将步骤㈧所得的上、下层纤维网，以及步骤⑶所得的加筋层，通过退卷机退卷，然后按上层纤维网/中间加筋层/下层纤维网的顺序叠层，得到三层复合结构的三层叠合体。(D)将步骤(C)所得的三层叠合体，在选用椭圆形截面特殊针叶结构的新型刺针为主针刺专用刺针，在保留常规刺针的针尖、针腰与针柄的基本结构与参数的基础上，该刺针的针叶具体为由横截面呈椭圆状的基体、与基体成一体的两个横截面为等腰三角形的脊棱和每个脊棱的顶角棱边上各开有的2 3个 钩刺，这三个部分所组成的长度为20 25毫米的条状金属实体；又限定该刺针的针叶在针刺机上的排列方位，具体为该刺针的针叶的椭圆柱状基体的横截面的长径与经本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于含加筋层的厚型非织造材料的针刺加固方法，其特征在于：是先将按常规非织造工艺制得的三层复合叠合体，在选用椭圆形截面的针叶(2)结构的刺针为主针刺专用刺针、限定该刺针的针叶(2)在针刺机上的排列方位以及第1～3道主针刺机的针刺区域内设有横向握持专用装置的技术措施下，按顺序进行上刺、下刺交替的主针刺，再经修面针刺，最终成卷制成含加筋层的厚型针刺非织造材料，具体工艺步骤如下：(A)先将细度为1.5～6旦、长度为48～63毫米的化学纤维经开松、梳理、铺网，再经预针刺、成卷的常规非织造生产工序后，分别制得面密度为120～350克/米2的上、下两层纤维网层；(B)再采用细度为2～4旦、长度为38～63毫米的化学纤维的经纱(5)和纬纱(6)，按常规机织工艺织成的经向密度为40～98根/10厘米，纬向密度为40～116根/10厘米，面密度为100～140克/米2的机织布为含经纱(5)、纬纱(6)交织组成的加筋层，经检测：其经向断裂强力为950～1350牛顿，纬向断裂强力为900～1650牛顿；或采用4～8根直径为0.2～0.4毫米化学纤维的合股线、经向密度为60～80根/10厘米，作为单一经纱(5)层组成的加筋层，经检测：其合股线的断裂强力为22～180牛顿；(C)将步骤(A)所得的上、下层纤维网，以及步骤(B)所得的加筋层，通过退卷机退卷，然后按上层纤维网/中间加筋层/下层纤维网的顺序叠层，得到三层复合结构的三层叠合体；(D)将步骤(C)所得的三层叠合体，在选用椭圆形截面的针叶(2)结构的刺针为主针刺专用刺针，在保留常规刺针的针尖(1)、针腰(3)与针柄(4)的基本结构与参数的基础上，该刺针的针叶(2)具体为由横截面呈椭圆状的基体(21)、与基体(21)成一体的两个横截面为等腰三角形的脊棱(22)和每个脊棱(22)的顶角棱边上各开有的2～3个钩刺(23)，这三个部分所组成的长度为20～25毫米的条状金属实体；又限定该刺针的针叶(2)在针刺机上的排列方位，具体为：该刺针的针叶(2)的椭圆柱状基体(21)的横截面的长径与经纱(5)导纱方向的夹角为45°～90°；另在第1～3道主针刺机的针刺区域内设有横向握持专用装置，采用10～25牛顿的张力将经纱(5)、纬纱(6)交织的机织布的加筋层的纬纱(6)张紧的三个技术措施下，按顺序喂入1～6道主针刺机进行主针刺，制得表面毛糙的含单一经纱(5)层或经纱(5)、纬纱(6)交织的机织布的加筋层的厚型针刺非织造材料的坯体；(E)将步骤(D)所得的表面毛糙的含加筋层的厚型针刺非织造材料的坯体，喂入修面针刺机，采用常规的修面刺针和工艺，进行修面针刺，制得表面平整的含加筋层的厚型针刺非织造材料的坯体，其工艺及参数为：针刺方向为向下针刺，采用型号为15×18×42×3C111的常规三角形截面针叶(2)的刺针，并设定距针尖(1)顶端最近的钩刺(23)到针尖(1)顶端的距离，即第一钩刺(23)距离为4.8毫米，针板布针密度为8000枚/米，针刺频率为935～1060刺/分钟，针刺深度为3.4～3.6毫米，喂入速度为2.75～3.05米/分钟，输出速度为2.75～3.10米/分钟；(F)将步骤(E)所得的表面平整的含加筋层的厚型针刺非织造材料的坯体通过成卷机打卷，得到成卷的、面密度为400～1200克/米2、厚度为2.1～3.4毫米的含加筋层的厚型针刺非织造材料的坯体，经检测，其纵、横向断裂强力为950～3200牛顿，断裂伸长率为16%～45%，其加筋层的强力保持率大于85%。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴海波，张旭东，靳向煜，王荣武，王洪，郭卫昂，张楠，李兵涛，马月双，
申请(专利权)人：江苏东方滤袋有限公司，东华大学，
类型：发明
国别省市：
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