CN102454046B - 一种制造高强度针刺非织造土工布的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制造高强度针刺非织造土工布的方法，该方法包括以下步骤：纤维开松、混合、梳理成网、铺网、针刺、热定型、成品卷绕。本发明在现有生产短纤维针刺非织造土工布工艺中增加热定型工序，通过热定型处理消除纤维经过开松混合、梳理成网、铺网、针刺固结工序中产生的积聚在纤维和土工布内部的残余应力，提高纤维间的勾结强度，改善和提高土工布物理机械性能；工艺简单、实用。
Description
技术领域
本发明属于纺织领域，涉及一种制造高强度针刺非织造土工布的方法。
背景技术
土工布是应用于土木工程中的纺织品。土工布在应用初期主要采用的是机织和编织类土工布。随着非织造技术的不断发展，由于非织造布独特的结构和优良特性，因此在工程领域得以迅速发展和应用，其中以短纤维针刺非织造布为主体的非织造土工布是目前土工布主要品种，该类产品是应用最广泛的非织造土工布之一。与机织和编织类土工布相比，非织造土工布生产效率较高，且价格较便宜，性能良好，特别是易加工成宽幅制品，因此发展迅猛。目前短纤维针刺非织造土工布采用的生产工艺是纤维经过开松混合、梳理（或气流）成网、铺网、针刺固结后直接形成成品，其特点是厚度大、密度高、结构蓬松，吸水和透水性能好，铺设方便。但是现有技术生产的短纤维针刺非织造土工布也普遍存在抗形变能力差、易变形、强力偏低，使得使用中难以起到增强的作用的缺点。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种制造高强度针刺非织造土工布的方法，以该方法可以提高短纤维针刺非织造土工布的强度。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种制造高强度针刺非织造土工布的方法，该方法包括以下步骤：纤维开松混合、梳理成网、铺网、针刺、热定型和成品卷绕。
上述的制造高强度针刺非织造土工布的方法，热定型的温度控制在低于纤维熔点10℃-30℃。
上述的制造高强度针刺非织造土工布的方法，其所述的热定型的方式为外红外定型或热风定型，优选为热风定型。
上述的制造高强度针刺非织造土工布的方法，其所述的短纤维为涤纶或者丙纶短纤维。
本发明的有益效果：
通过热定型处理消除纤维经过开松混合、梳理（或气流）成网、铺网、针刺固结工序中产生的积聚在纤维和土工布内部的残余应力，提高纤维间的勾结强度，改善和提高其物理机械性能，从而提高土工布整体的尺寸稳定性和机械强度（拉伸强度、撕破强度、顶破强度）。工艺简单、实用。
附图说明
图1为本发明定型机热风穿透的滚筒结构示意图。
其中：1—滚筒；2—孔；3—抽风机。
具体实施方式
实施例 1
1、工艺流程
纤维开松混合→梳理（或气流）成网→铺网→针刺→热定型→成品卷绕。
纤维开松混合：将纤维原料进行松解，使大的纤维块、纤维团离解，使纤维获得均匀的混合；
梳理成网：通过梳理机将开松混和准备好的小棉束梳理成单纤维组成的薄网；
铺网：通过铺网机将由一层层梳理机梳理成的薄纤网进行铺叠以增加非织造布产品的面密度和厚度；
针刺：通过装有刺针的针刺机对纤网进行反复穿刺，使纤网中纤维互相缠结而成针刺法非织造布；
热定型：热定型方式采用热风定型，通过热定型机对非织造布进行热处理；热定型过程在定型机上完成。定型机带有热风穿透的滚筒，滚筒的结构见图1，滚筒1为空心结构，一端带有抽风机3，滚筒1表面带有均匀分布的孔2，使热风通过孔2进入滚筒内部，在抽风机3的作用下，使热风在孔2与滚筒内部形成循环对流；非织造布在导辊引导下围绕滚筒运行，在热风穿透下达到定型目的。在滚筒的边缘装有针带或布夹，使运行中的布边被固定在针带或布夹上，防止非织造布幅宽不规则收缩。热风定型的加热温度一般选择原则是低于纤维熔点10～30℃。现有土工布普遍使用涤纶（PET）或者丙纶(PP)短纤维，涤纶（PET）（熔点255-265℃）短纤维土工布热定型温度和时间为230～250℃、30～120S，丙纶(PP)（熔点160-175℃）短纤维土工布热定型温度和时间为130～150℃、30～120S。
成品卷绕：将热定型完成的针刺土工布通过卷绕装置完成卷绕。
2、工艺说明
由于本发明是在已有生产短纤维针刺非织造土工布工艺基础上增加热定型工序，因此，这里仅就热定型工艺加以说明。
热定型是在不加入任何低熔点粘结纤维的情况下把一种纤维构成的纤维网制成土工布。热定型就是在一定温度和时间条件下提高非织造布的强力和尺寸稳定性的一个过程，在热定型过程中，由于纤维超分子结构和形态结构的改变，使不稳定的结构单元转变为较稳定的结构单元，使非织造布获得一定的形态，并消除纤维网的内应力。
纤维网在生产和加工过程中，纤维受到各种外力作用被拉紧，并且拉紧程度或大或小。因此，纤维网存在潜在内应力，只有给纤维提供足够的热能使它能够自由移动才能消除内应力。因此，热定型温度的选择尤为重要，纤维网的定型温度范围根据纤维种类的不同而不同。一般选择原则是低于纤维熔点10～30℃。当然热定型效果不仅取决于定型温度，还取决于定型时间；定型时间又与定型方式有关，还与纤维网单位面积重量有关，单位面积重量大所需要的定型时间也长。
表1：热定型实验效果（原料：涤纶，面密度：300 g/m2）
由表1实验结果可证明在制造针刺非织造土工布的工艺流程中增加热定型步骤可以提高土工布整体的尺寸稳定性和机械强度。
Claims (1)
1.一种制造高强度针刺非织造土工布的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：纤维开松、混合、梳理成网、铺网、针刺、热定型和成品卷绕；热定型的温度控制在低于纤维熔点10℃-30℃；所述的热定型方式为热风定型；所述的纤维为涤纶或者丙纶短纤维。
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