CN108468150B - 一种弹性非织造布的制造方法、弹性非织造布及弹性制品 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种弹性非织造布的制造方法，包括以下步骤：1)成网：将纤维原料经过开松混合、梳理及铺网工序，形成网状结构的纤网；2)纤网缝编：将步骤1)制成的所述纤网导入多根复合长丝，所述复合长丝反复穿过所述纤网并在其正面、反面形成线圈，所述线圈在所述纤网正面按照经编组织的线圈规律相互圈套；3)后处理：将步骤2)制成的所述纤网进行热处理。本发明利用复合长丝形成的线圈结构，使得非织造布具有较好的延展性，由于线圈具有纵横向的变形能力，弹性非织造布的弹性不仅仅在横向具有弹性，而且在纵向也有弹性，不是单一方向的弹性非织造布，克服了现有弹性非织造布制备方法，容易形成单一方向弹性的缺点。

Description

一种弹性非织造布的制造方法、弹性非织造布及弹性制品

技术领域

本发明属于非织造布生产制造领域，具体涉及一种弹性非织造布的制造方法、弹性非织造布及弹性制品。

背景技术

非织造布是一种将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机排列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成，具有多学科技术交叉的特点，近年来，非织造布的应用领域不断扩展，在纺织领域发展非常迅猛，被认为是未来纺织工业发展的一个新的经济增长点。由于弹性非织造布有较好的延展性能，可广泛应用于服装、家用纺织品、医疗卫生材料等领域，得到了各研究单位及企业的重视。弹性的非织造布的出现，不仅扩宽了现有非织造布的应用领域，而且提高了非织造布的附加值。例如在服装领域，弹性非织造布能够适应人体的运动，具有贴身舒适等优点，提高了服装的舒适性及相应的功能性；在家纺领域，可以用于头革、鞋套、床罩、被罩、家纺包覆材料及内衬材料等，能够满足家纺对产品的外观或弹性功能的要求；在产业用纺织品领域，特别是医疗卫生材料，通过弹性非织造布与其他非织造布复合等技术方案，满足某种医疗卫生材料的需要，可以广泛应用于绷带、卫生巾、纸尿裤等产品上。随着非织造技术的发展，弹性非织造布的应用领域将不断扩展。弹性非织造布的产品比较多，制备的方法也比较多，按照非织造布加工的工艺技术分类，归纳起来大致有三种方法：短纤维梳理成网法、弹性体长丝纺丝成网法、复合加工法。

短纤维梳理成网法是采用弹性纤维或者高卷曲的纤维进行梳理加工成网，再经过针刺、水刺或热粘合等加固的方法，制成弹性非织造布。由于弹性纤维的物理性质及梳理机的机构特点，弹性纤维会给梳理及其成网带来一定的困难，对梳理工艺及梳理针布要求极高，难以大面积推广使用，所以一般使用卷曲纤维进行梳理成网加工，制备弹性非织造布。但是，这种方法制备的弹性非织造布弹性不够，产品用途受到限制，过高的卷曲容易在梳理成网过程中形成棉结等，影响产品的性能。也有采用非弹性纤维与弹性纤维进行混合，经过梳理成网后再进行加弹处理，制备弹性非织造布。

弹性体长丝纺丝成网法包括弹性体的纺粘法及熔喷法。利用热塑性弹性体母粒进行熔融纺丝，形成网状的结构，从而得到具有弹性的非织造布。例如，中国专利CN1772992A，公开了一种纺粘法制造弹性无纺布的方法及其设备，其方法包括搅拌、过滤、计量、纺丝、牵伸、铺网和热轧步骤，其设备包括喂料***、挤压机、过滤***、计量泵、纺丝室、牵伸器、成网机、热轧***以及收卷机。这种方法制备的弹性非织造布，需要配置加热***，对弹性体母粒的流变性能要求高，制备的成本较高。中国专利CN1445390A，公开了一种熔喷成网制造聚氨酯弹性无纺布的方法和装置，将聚氨酯粒子喂入螺杆挤压机构内，在180ˉ260℃下经加热、熔融后，从模头的喷丝孔挤出，由喷丝孔两侧的热气流的喷吹，熔体被拉伸形成超细纤维，自粘合形成聚氨酯弹性无纺布。该方法，同纺粘法一样，对聚氨酯母粒的流变性能要求高，同时需要大量的热空气流，能耗高；弹性无纺布由超细纤维构成，产品的物理机械性能比较弱，产品用途受到一定限制。此外，也有通过改善弹性体母粒或采用母粒混合、复合纺丝的方法，制备弹性非织造布。例如，美国专利US2009068912，2009年3月12日公开的“ELASTIC SPUNBONDED NONWOVEN AND ELASTIC NONWOVEN FABRIC COMPRISING THESAME”，就是采用多组分复合纺丝的方法制备弹性非织造布。

复合加工法是将两种或者两种以上性能各异的非织造布，或者与非织造布与纺织品、塑料膜制品的复合物，通过化学粘合、热粘合、水刺或针刺加固的方法，制成具有弹性的非织造布。根据复合加工的方式及产品结构不同，复合加工法有嵌入法、纤网复合法两种。嵌入法有弹性网嵌入法及弹性长丝嵌入法。弹性长丝采用氨纶纤维较多，弹性网有多种形式，可以是机织物，也可以是针织物。一般是将弹性网或者弹性长丝，与上下两层非弹性的非织造布复合，弹性网或弹性长丝处于中间位置形成三明治的结构，这种方法制备的弹性非织造布通常具有单向的弹性，即一个方向具有弹性，另一个方向为非弹性。如中国专利CN104647860B，公开了“一种布宽方向可拉伸的弹力无纺布夹层复合装置与工艺”，非织造布在横向具有弹性，美国专利US20090047855通过将弹性层沿着至少一个表面通过股线间隔元件层合到可延展的非织造材料，股线间隔元件在非织造材料的第一方向延展，形成纵向的弹性，横向为非弹性。

综上所述，现有弹性非织造布制备技术，不能够低成本制备横向弹性及纵向弹性可以调节的弹性非织造。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够低成本制备横向弹性及纵向弹性可以调节的弹性非织造布制造方法、弹性非织造布和弹性制品。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是提供了一种弹性非织造布的制造方法，包括以下步骤：

1)成网：将纤维原料经过开松混合、梳理及铺网工序，形成网状结构的纤网；

2)纤网缝编：将步骤1)制成的所述纤网导入多根复合长丝，所述复合长丝反复穿过所述纤网并在其正面、反面形成线圈，所述线圈在所述纤网正面按照经编组织的线圈规律相互圈套；

3)后处理：将步骤2)制成的所述纤网进行热处理。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以有如下进一步的具体选择或优化选择。

进一步，在所述步骤2)中，所述复合长丝沿着纤网长度方向或者宽度方向平行导入。

进一步，在所述步骤2)中，在步骤1)制成的所述纤网反面，平行等间距设置多根弹性体，所述复合长丝通过线圈结构将弹性体固结在纤网的反面并形成固结点，沿着弹性体的长度方向上具有多个固结点。具体的，所述弹性体是弹性丝或弹性纱。具体的，所述弹性体为一定长度的丝状或扁平带状。

进一步，所述的复合长丝为PET与PTT双组份并列型的复合长丝。

进一步，所述热处理是热风、热蒸汽或热水处理。

进一步，所述热处理温度为90℃-160℃，热处理时间为15min-30min。

此外，本发明还提供了使用上述方法制造的弹性非织造布。以及由所述非织造布制成的弹性制品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、本发明利用复合长丝形成的线圈结构，使得非织造布具有较好的延展性，由于线圈具有纵横向的变形能力，弹性非织造布的弹性不仅仅在横向具有弹性，而且在纵向也有弹性，不是单一方向的弹性非织造布，克服了现有弹性非织造布制备方法，容易形成单一方向弹性的缺点。

二、在纤网的正面，相邻的平行复合长丝的线圈与线圈之间，可以按照设计好的规律进行相互圈套，这样可以调节产品的纵横向的弹性。并且，沿着纤网的宽度方向或者长度方向，可以按照需要改变线圈的圈套规律，从而使得产品在宽度方向或者长度方向上，形成不同弹性的区段，满足特定产品用途的需要。例如，包覆有凸起的立体形状的玩具，能够适应凸起立体形状，从而产品受到的张力均匀一致，改善包覆的外观效果。

三、复合长丝通过线圈结构将弹性体固结在纤网的反面并形成固结点，沿着弹性体的长度方向上具有多个固结点，当两两固结点之间受到外力而伸长时，只影响两两固结点之间的伸长，不影响该固结点之外的弹性体的变形。这样的设计，更有利于产品适应复杂形状物的包覆，使得包覆外观不会出现褶皱，能够改善美观效果。

四、与现有复合工艺制备弹性非织造布相比，无需制备弹性纤网，制备工艺过程短，本发明对纤网的类型及其结构，无特殊要求，对原料的适应性广，成本低。

五、纤网缝编设备在成网与后处理工序之间，在现有的短纤维非织造布生产线或者熔融纺丝生产线上，只需设置纤网缝编设备就可以生产弹性非织造布，适宜规模化生产。

附图说明

图1是本发明提供的一种弹性非织造布的制造方法流程图；

图2是本发明提供的一种弹性非织造布的正面结构示意图；

图3是本发明提供的一种弹性非织造布的反面结构示意图。

图中：1、纤网；2、复合长丝；3、弹性体；4、固结点。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图及具体实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

一种弹性非织造布的制造方法，包括以下步骤：

成网：将纤维原料经过开松混合、梳理及铺网工序,形成的网状结构的纤网1；

纤网缝编：将成网步骤制成的所述纤网1平行导入若干复合长丝2，所述复合长丝2反复穿过所述纤网1并在其正面、反面形成线圈，所述线圈在所述纤网1正面按照经编线圈规律相互圈套；

后处理：将纤网缝编步骤制成的所述纤网1进行热处理。

优选的，在所述纤网缝编步骤中，所述复合长丝2沿着纤网1长度方向或者宽度方向平行导入。

优选的，在所述纤网缝编步骤中，在成网步骤制成的所述纤网1反面，平行等间距设置多根弹性体3，所述复合长丝2通过线圈结构将弹性体3固结在纤网1的反面并形成固结点4，沿着弹性体3的长度方向上具有多个固结点4。具体的，所述弹性体3是弹性丝或弹性纱。具体的，所述弹性体3为一定长度的丝状或扁平带状的弹性胶或者弹性织物。

优选的，所述的复合长丝2为PET与PTT双组份并列型的复合长丝2。

优选的，所述热处理是热风、热蒸汽或热水处理。

优选的，所述热处理温度为90℃-160℃，热处理时间为15min-30min。

此外，本发明还提供了使用上述方法制造的弹性非织造布。以及由所述非织造布制成的弹性制品。

其中，根据成本、可加工性以及纤网1的最终性能要求，选择原料。对于干法成网及湿法成网法，需要考虑纤维的性能及混合比、配色等。原料可以是天然纤维及其混合物，如棉纤维、麻纤维、毛纤维，棉/毛、棉/麻的纤维混合物等，也可以是纯化学短纤维，如涤纶、丙纶、腈纶、锦纶、粘胶纤维等，也可以是天然纤维与化学短纤维或者化学短纤维与化学短纤维的混合物，如棉/涤纶、涤纶/粘胶混合物。化学短纤维的细度范围0.9D-20D，长度范围38mm-200mm。

首先，短纤维经过开松混合、梳理及铺网工序形成具有一定厚度的网状结构的纤网1，纤网1可以直接送人下道工序进行加固，也可以与其他非织造材料进行复合加工形成片状材料，形成具有复合结构的纤网1后再送人下道工序加固。其他非织造材料是指可以任意一种或一种以上的非织造材料或薄膜材料，非织造材料可以是纺粘法、熔喷法等聚合物挤压法非织造材料，也可以是干法成网非织造材料、湿法非织造材料，薄膜材料是具有微孔结构的透气性好的薄膜。

其次，对经过成网工序后的纤网1，沿着纤网1长度方向或者宽度方向，平行导入若干复合长丝2，复合长丝2按照一定规律反复穿过纤网1，在纤网1的正面、反面形成线圈，在纤网1的正面，相邻的平行复合长丝2的线圈与线圈之间，按照一定规律相互圈套。具体的，可以按照经编组织线圈规律相互圈套。复合长丝2为PET与PTT双组份并列型的复合长丝2。具体的，对经过成网工序后的纤网1，在纤网1反面，沿着纤网1长度或者宽度方向，平行等间距设置若干根弹性体3，所述弹性体3为弹性丝或者弹性纱，弹性丝或者弹性纱紧贴在纤网1的反面，在纤网1的正面，沿着纤网1的长度方向或者宽度方向平行导入若干复合长丝2，复合长丝2按照一定规律反复穿过纤网，在纤网的正面、反面形成线圈。在纤网的正面，相邻的平行复合长丝2的线圈与线圈之间，按照一定规律相互圈套，在纤网的反面，复合长丝2通过线圈结构将弹性丝或者弹性纱固结在纤网1的反面之上，形成一个固结点4，沿着弹性丝或者弹性纱的长度方向上，具有多个固结点4，固结点4与固结点4之间的间隔，与复合长丝2形成的线圈结构有关。

再次，对纤网1缝编工序后的纤网1，进行热处理，采用热蒸汽处理或者热水中处理的方法。温度为90℃-160℃，热处理时间为15min-30min。步骤3)的伸直的长丝受热收缩变形，形成具有卷曲结构的长丝。卷曲的长丝带动纤网1收缩，形成具有皱褶的纤网1。当纤网1受到外力时，皱褶延展开来，外力去除时，褶皱被回复，PET与PTT双组份并列型的复合长丝2受热形成的螺旋状卷曲与普通三维卷曲涤纶长丝相比具有优异的延伸性能、蓬松性及弹性回复性能，从而使得产品具有弹性。根据产品的需要可以在热处理之后再进行抗菌整理、或阻燃整理、或防污整理等，或模压成型处理，制得弹性非织造布。

使用上述的方法，长丝既可以加固纤网1，使纤网1获得一定的物理机械性能，又能够赋予纤网1弹性，无需增加特需的弹性工序，具有工序短、成本低；纵横向弹性可以按照设计要求进行调节，产品的延展性好，弹性好；对纤网1没有特殊的要求，可以是单一非织造布加工方法制备的纤网1，也可以是复合加工方法制备的纤网1，产品适应性较广。

具体实施例

实施例1：

(1)成网前准备

原料为涤纶与粘胶的混合物，涤纶规格为4D×92mm，粘胶规格为3D×76mm，混合的重量百分比例为涤纶20％，粘胶80％。原料经过喂棉称量机后，被送入混棉帘子开松机进行开松，开松后的棉流进入多仓混棉机进行混合，混合后的棉流被送入开棉机再进一步开松。在成网前准备阶段，纤维原料得到松解，纤维块由大块变成小块，同时纤维间获得均匀混合，为纤维成网做好准备。

(2)成网

开松混合后的棉流经输棉风机的输送，梳理机，制得具有一定面密度的纤网1，纤网1再经过铺网，形成满足面密度要求的纤网1。

(3)纤网缝编

对经过成网工序后的纤网1，沿着纤网1长度方向或者宽度方向，平行导入若干复合长丝2，复合长丝2按照一定规律反复穿过纤网1，在纤网1的正面、反面形成线圈，在纤网1的正面，相邻的平行复合长丝2的线圈与线圈之间，按照一定规律相互圈套。复合长丝2为150D/36F规格的PET与PTT双组份并列型的复合长丝2。

(4)后处理

对纤网缝编工序后的纤网1，进行热处理。在本实施例中采用热水中处理的方法。温度为130℃，热处理时间为15min。伸直的复合长丝2受热收缩变形，形成具有卷曲结构的复合长丝2。卷曲的复合长丝2带动纤网1收缩，形成具有皱褶的纤网1。当纤网1受到外力时，皱褶延展开来，外力去除时，褶皱被回复，由于PET与PTT双组份并列型的复合长丝2受热形成的螺旋状卷曲与普通三维卷曲涤纶长丝相比具有优异的延伸性能、蓬松性及弹性回复性能，从而使得产品具有弹性。根据产品的需要可以在热处理之后再进行抗菌整理、或阻燃整理、或防污整理等，或模压成型处理，制得弹性非织造布。

实施例2

气流成网法制备的弹性非织造布：

与实施例1的不同之处，在于短纤维成网不是梳理法成网，是气流成网。

实施例3

纺粘法复合弹性非织造布：

与实施例1的不同之处，梳理铺网后的纤网1的表面复合一层纺粘法非织造布，再进行纤网1缝编。

实施例4

熔喷法复合弹性非织造布：

与实施例1的不同之处，梳理铺网后的纤网1的表面复合一层熔喷法非织造布，再进行纤网1缝编。

实施例5

复合法制备的弹性非织造布

与实施例1的不同之处，成网(梳理及铺网)后的纤网1的表面复合一层干法非织造布，再进行纤网1缝编。

实施例6

复合法制备的弹性非织造布。

与实施例1的不同之处，成网(梳理及铺网)后的纤网1的表面复合一层弹性非织造布，再进行纤网1缝编。

与实施例5的区别在于：实施例6复合一层弹性非织造布，实施例5复合的非织造布不是弹性非织造布。

需要指出的是，本文所使用的术语“所述纤网的正面和反面”并没有特指哪一面，只是为了对纤维网上相对的两面进行区分。本文中“一定规律”可以是按照针织编织方法进行编织的，复合长丝、弹性丝或者弹性纱在纤维网的正反面形成经编基本组织，比如编链组织、经平组织、重经组织、罗纹经平组织以及经编变化组织，当然也可以是其他任何缝织方法。“经编组织线圈规律”是指形成的线圈沿垂直方向或经纱方向排列，由相邻的纱线相互套接而成，具有一定的伸长性和拉伸性。另外，所述步骤1)制成的纤网可以多层复合，或者与其他类型的非织造布进行复合(如实施例3-6所示)，然后进行步骤2)的纤网缝编步骤，从而增加本发明提供的非织造布的功能。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种弹性非织造布的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)成网：将纤维原料经过开松混合、梳理及铺网工序,形成网状结构的纤网(1)；

2)纤网缝编：将步骤1)制成的所述纤网(1)平行导入多根复合长丝(2)，所述复合长丝(2)反复穿过所述纤网(1)并在其正面、反面形成线圈，所述线圈在所述纤网(1)正面按照经编组织的线圈规律相互圈套；

3)后处理：将步骤2)制成的所述纤网(1)进行热处理，所述热处理温度为90℃-160℃，热处理时间为15min-30min；

其中，在所述步骤2)中，在步骤1)制成的所述纤网(1)反面，平行等间距设置多根弹性体(3)，所述复合长丝(2)通过线圈结构将弹性体(3)固结在纤网(1)的反面并形成固结点(4)，沿着弹性体(3)的长度方向上具有多个所述固结点(4)，当两两固结点之间受到外力而伸长时，只影响两两固结点之间的伸长，不影响该固结点之外的弹性体的变形,所述复合长丝(2)为PET与PTT双组份并列型的复合长丝(2),经过步骤3)的热处理，所述复合长丝(2)受热收缩变形，形成具有螺旋状卷曲结构，卷曲的复合长丝(2)带动纤网(1)收缩，形成具有皱褶的纤网(1)，当纤网(1)受到外力时，皱褶延展开来，外力去除时，褶皱被回复。

2.根据权利要求1所述的一种弹性非织造布的制造方法，其特征在于：在所述步骤2)中，所述复合长丝(2)沿着纤网(1)长度方向或者宽度方向平行导入。

3.根据权利要求1所述的一种弹性非织造布的制造方法，其特征在于：所述弹性体(3)是弹性丝或弹性纱。

4.根据权利要求1所述的一种弹性非织造布的制造方法，其特征在于：所述弹性体(3)为丝状或扁平带状。

5.根据权利要求1所述的一种弹性非织造布的制造方法，其特征在于：所述热处理是热风、热蒸汽或热水处理。

6.一种弹性非织造布，其特征在于，使用权利要求1至5任一项所述的方法制得。

7.一种弹性制品，其特征在于，所述弹性制品由权利要求6所述的弹性非织造布制成。

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