CN1445390A - 熔喷成网制造聚氨酯弹性无纺布的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明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。本发明的方法设备简单、工艺流程短，所制作的弹性无纺布的纤度细、比表面积大、柔软性好、弹性佳、舒适感强，可广泛地应用于服装、生物医用、耐腐蚀过滤材料、包装材料等领域，为一种具有发展前途的、高附加值产品的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种无纺布的制备方法和装置，特别涉及一种熔喷成网制造聚氨酯弹性无纺布的方法和装置。
背景技术
熔喷成网法是聚合物挤压成网的一种，其工艺原理是将挤出的聚合物熔体通过高速的热空气流或其他手段(例如离心力、静电力等)形成极细的短纤维，并凝聚到多孔滚筒或帘网上，通过自身粘合或热粘合加固而制成无纺布。目前该方法已被广泛应用于聚丙烯、聚酯等热塑性树脂为原料的无纺布制造。由于聚丙烯、聚酯等无纺布的弹性差、手感硬，在纺织领域的应用受到限制。本发明以热塑性聚氨酯弹性体为原料，通过熔喷法制造具有良好弹性的聚氨酯弹性无纺布。目前国内尚无该方面的专利和研究报道。该方法设备简单，工艺流程短，投资省，而且纤维纤度细，结构蓬松，比表面积大，柔软性好，在纺织领域将得到广泛的应用。该方法的流程和工艺条件将直接影响无纺布的质量和应用。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是公开一种熔喷成网制造聚氨酯弹性无纺布的方法和装置，以克服现有技术制造的聚丙烯、聚酯等无纺布的弹性差、手感硬等缺陷。
本发明的方法包括如下步骤：
将热塑性聚氨酯粒子经螺杆挤压机加热、熔融、挤压成熔体，当熔体从模头的喷丝孔挤出时，受到喷丝孔二侧高压热气流喷吹，熔体被拉伸成超细纤维，自粘合形成聚氨酯弹性无纺布。
按照本发明优选的技术方案，可将硬度(邵A)为65～100的热塑性聚氨酯粒子，在80～120℃下真空干燥8～24小时，去除粒子中的水分，使粒子的含水率＜100PPM；
将干燥后的聚氨酯粒子喂入螺杆挤压机内，在180～260℃下经加热、熔融、挤压成熔体，熔体的流速为0.5～5g/min，从模头的喷丝孔挤出，由喷丝孔两侧流速为50～300m/sec、温度为280～500℃的热气流的喷吹，在强烈高速热气流的作用下，熔体被拉伸形成纤度为0.1～400μm超细纤维，超细纤维受到周围空气的冷却，凝聚在离喷头距离为5～35cm处的滚筒式接收器上，自粘合形成本发明的聚氨酯弹性无纺布。
所述及的热塑性聚氨酯粒子包括聚酯型和/或聚氨酯和/或聚醚型(聚四亚甲基丁二醇醚)聚氨酯；
所述及的聚酯型包括聚己二酸乙二醇-丙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己内酯中的一种；
热塑性聚氨酯的硬度(邵A)为65～100，平均分子量为50000～750000；
用于实施本发明方法的装置为间歇式熔喷成网设备，包括热塑性聚氨酯输运***及气流喷射***。
本发明的方法与现有技术相比具有十分显著的优点，设备简单、工艺流程短，所制作的弹性无纺布的纤度细、比表面积大、柔软性好、舒适感强，纵、横向弹性伸长可达到200％以上，透湿性可达到650g/m2.day。可广泛地应用于服装、生物医用、耐腐蚀过滤材料的制作、服饰及包装等领域。为一种具有发展前途的，高附加值产品的制备方法。
具体实施方式
实施例1
将5公斤硬度(邵A)为70的聚醚型聚氨酯粒子，平均分子量为50000，在80℃下真空干燥16小时，使粒子的含水率＜100PPM。
真空干燥后的聚氨酯粒子喂入直径为45mm，长径比为24∶1，压缩比为3∶1的螺杆挤压机内，熔体的温度为200℃，使粒子充分加热、熔融。
熔融后的聚氨酯熔体从螺杆挤压机出来，经过宽度为300mm，喷丝孔孔数为200个，孔径为0.25mm的模头，从模头的喷丝孔挤出，聚氨酯熔体的流动速度为1g/min。
熔体从喷丝孔挤出时，受到喷丝孔两侧气流温度为270℃，速度为150m/sec的高压热气流喷吹，聚氨酯熔体被拉成10～200μm的超细纤维。
超细纤维经周围空气的冷却，凝聚在离模头距离为10cm的滚筒式接收器上，自粘合形成聚氨酯弹性无纺布。
冷却后用刀片把弹性无纺布切开撕下了，然后在90℃的烘箱内定型60min。
表1聚醚型聚氨酯弹性无纺布的力学性能和透湿性
纵向强度 纵向延伸率 横向强度 横向延伸率 透湿性
/MPa (％) /MPa (％) (g/m2.day)
10.32 317 5.43 258 751
实施例2
将5公斤硬度(邵A)为95的聚酯型聚氨酯粒子，平均分子量为70000，在100℃下真空干燥16小时，使粒子的含水率＜100PPM。
真空干燥后的聚氨酯粒子喂入直径为45mm，长径比为24∶1，压缩比为3∶1的螺杆挤压机内，熔体的温度为220～260℃，使粒子充分加热、熔融。
熔融后的聚氨酯熔体从螺杆挤压机出来，经过宽度为300mm，喷丝孔孔数为200个，孔径为0.25mm的模头，从模头的喷丝孔挤出，聚氨酯熔体的流动速度为2g/min。
熔体从喷丝孔挤出时，受到喷丝孔两侧气流温度为400℃，速度为450m/sec的高压热气流喷吹，聚氨酯熔体被拉成10～200μm的超细纤维。
超细纤维经周围空气的冷却，凝聚在离模头距离为30cm的滚筒式接收器上，自粘合形成聚氨酯弹性无纺布。
冷却后用刀片把弹性无纺布切开撕下了，然后在110℃的烘箱内定型60min。
表2聚酯型聚氨酯弹性无纺布的力学性能和透湿性
纵向强度 纵向延伸率 横向强度 横向延伸率 透湿性
/MPa (％) /MPa (％) (g/m2.day)
5.00 280 2.24 213 690
Claims (10)
1.一种熔喷成网制造聚氨酯弹性无纺布的方法，其特征在于包括如下步骤：
将聚氨酯粒子喂入螺杆挤压机内，在180～260℃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，自粘合形成本发明的聚氨酯弹性无纺布。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述及的热塑性聚氨酯粒子包括聚酯型聚氨酯和/或聚醚型(聚四亚甲基丁二醇醚)聚氨酯。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所说的聚酯型包括聚己二酸乙二醇一丙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯、聚己内酯中的一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，热塑性聚氨酯的硬度(邵A)为65～100。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，热塑性聚氨酯的平均分子量为50000～750000。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，熔融温度为180～260℃，熔体的流速为0.5～5g/min。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，热气流流速为50～300m/sec、温度为280～500℃。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，模头与接收装置之间的距离为5～35cm。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，熔喷纤维的直径为0.1～400μm超细纤维。
10.用于实现本发明方法的装置，其特征在于为间歇式熔喷成网设备，包括热塑性聚氨酯输运***及气流喷射***。
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| CN 03116761 CN1445390A (zh) | 2003-05-06 | 2003-05-06 | 熔喷成网制造聚氨酯弹性无纺布的方法和装置 |
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-
2003
- 2003-05-06 CN CN 03116761 patent/CN1445390A/zh active Pending
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