本發(fā)明涉及無紡布技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布及其制備工藝。
背景技術(shù)：
單向拉伸膜的制備材料為超高分子量聚乙烯、PTFE、聚丙烯、PPS(聚苯硫醚)、P84(聚酰亞胺)，其中，超高分子量聚乙烯纖維，又稱高強(qiáng)高模聚乙烯纖維，是目前世界上比強(qiáng)度和比模量最高的纖維，其分子量在100萬～500萬的聚乙烯所紡出的纖維。超高分子量聚乙烯纖維斷裂伸長低，斷裂功大，具有很強(qiáng)的吸收能量的能力，因而具有突出的抗沖擊性和抗切割性，同時(shí)，具有抗紫外線輻射，耐化學(xué)腐蝕，耐磨性等優(yōu)點(diǎn)。
無紡布又定義為非織造布，是由定向的或隨機(jī)的纖維而構(gòu)成，是新一代環(huán)保材料，具有防潮、透氣、柔韌、質(zhì)輕、不助燃、容易分解、無毒無刺激性、色彩豐富、價(jià)格低廉、可循環(huán)再用等特點(diǎn)。如多采用聚丙烯(pp材質(zhì))粒料為原料，經(jīng)高溫熔融、噴絲、鋪綱、熱壓卷取連續(xù)一步法生產(chǎn)而成。因具有布的外觀和某些性能而稱其為布。自1942年最早開始在美國實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)后，由于其具有較傳統(tǒng)織造布生產(chǎn)工藝簡單、產(chǎn)量大、成本低、產(chǎn)品應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)，如今，已成為紡織工業(yè)中發(fā)展最為迅速的新興領(lǐng)域。無紡布按加工方法不同可分為：紡粘無紡布、水刺無紡布、熱合無紡布、濕法無紡布、針刺無紡布等。無紡布具有許多功能上的優(yōu)異性能，用途極其廣泛，根據(jù)其用途可以分為：服裝用無紡布、家具裝飾/家居無紡布、醫(yī)療衛(wèi)生用無紡布、過濾材料用無紡布等。
現(xiàn)有無紡布的制造多利用短纖維直接熱熔粘合、機(jī)械糾纏等方法成形的布，制造過程相對簡單，成本低.但熱熔粘合的結(jié)合點(diǎn)只發(fā)生在纖維交叉點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)是有很好的彈性及蓬松度，缺點(diǎn)是短纖維的切割或者直接購買，增加了運(yùn)輸和人員成本，由于短纖維自身的特點(diǎn)，制備出的無紡布存在纖維頭、表面不平滑的缺陷。
現(xiàn)有技術(shù)中，通過膜裂法膜裂出的長絲纖維不能制作無紡布，用于制造編織袋等，如何將膜裂出的長絲纖維制造無紡布的同時(shí)，不切斷長絲纖維，直接成布的方法，是無紡布技術(shù)領(lǐng)域的新趨勢。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，本發(fā)明創(chuàng)新性地提出了一種基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布及其制備工藝，一次成型制造，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中無紡布牢固性差、制備工藝復(fù)雜等缺陷，使基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布的整體力度增強(qiáng)，具有良好的透水、透氣性能，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布，包括由平均纖度為0.5-20dtex的超高分子量聚乙烯纖維長絲鋪疊而成的長絲纖維網(wǎng)，利用反復(fù)針刺加固和拉伸的方式使長絲纖維網(wǎng)受到壓縮，形成基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布。
優(yōu)選的，所述長絲纖維網(wǎng)的針刺密度為100-800針/平方厘米。
優(yōu)選的，所述超高分子量聚乙烯長絲無紡布中混合有金屬纖維絲或玻璃纖維絲中的一種或兩種。
優(yōu)選的，所述組成纖維絲中的超高分子量聚乙烯纖維長絲所占重量百分比為20-80％，所述金屬纖維絲所占重量百分比為10-35％，所述玻璃纖維絲所占重量百分比為10-45％。
優(yōu)選的，所述超高分子量聚乙烯纖維長絲的直徑為0.003-0.03mm的細(xì)長纖維，所述金屬纖維絲的直徑為0.005-0.05mm的細(xì)長纖維，所述玻璃纖維絲的直徑為0.004-0.04mm的細(xì)長纖維。
優(yōu)選的，所述構(gòu)成超高分子量聚乙烯長絲無紡布中的纖維長絲為連續(xù)不切斷的纖維長絲，所述纖維長絲的長度不等，所述纖維長絲的長度≥100mm。
優(yōu)選的，所述超高分子量聚乙烯膜為單向膜。
本發(fā)明還公開了一種基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布的制備工藝，包括如下步驟：
(1)、備料：根據(jù)生產(chǎn)需求，按量準(zhǔn)備超高分子量聚乙烯單向膜；
(2)、開纖：將步驟(1)的超高分子量聚乙烯單向膜經(jīng)膜裂裝置切割成100-50000根基于膜裂法的超高分子量聚乙烯纖維長絲；
(3)、鋪網(wǎng)：將步驟(2)中經(jīng)膜裂裝置制得的基于膜裂法的超高分子量聚乙烯纖維長絲均勻分散并鋪放在成網(wǎng)機(jī)網(wǎng)簾上，通過成網(wǎng)機(jī)網(wǎng)簾的往復(fù)鋪疊，形成基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲纖維網(wǎng)彼此交叉堆疊在輸出網(wǎng)簾上；
(4)、針刺：利用截面為三角形且棱邊帶有鉤刺的刺針，將步驟(3)制得的長絲纖維網(wǎng)進(jìn)行針刺，當(dāng)若干個(gè)刺針刺入長絲纖維網(wǎng)時(shí)，刺針上的鉤刺會(huì)帶著長絲纖維網(wǎng)表面的纖維隨刺針穿過長絲纖維網(wǎng)，相互糾纏，在摩擦力的作用下，使長絲纖維網(wǎng)受到壓縮，針刺加固時(shí)，纖維長絲脫離鉤刺以垂直的狀態(tài)停留在長絲纖維網(wǎng)內(nèi)，使得已經(jīng)壓縮的長絲纖維網(wǎng)不再恢復(fù)原狀，根據(jù)生產(chǎn)需求，達(dá)到預(yù)設(shè)的密度為0.2-2.5克/平方厘米，形成基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布；
(5)、收卷：將步驟(4)制得的基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布收卷打包。
優(yōu)選的，所述長絲纖維網(wǎng)的針刺密度為100-800針/平方厘米。
優(yōu)選的，其特征在于，所述基于膜裂法的超高分子量聚乙烯纖維長絲的纖度范圍在0.5-20dtex，強(qiáng)力范圍在25-45cN/dtex。
與現(xiàn)有技術(shù)方案相比，本發(fā)明的有益效果在于：
本發(fā)明公開了一種基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布及其制備工藝，該工藝由膜裂法直接將超高分子量聚乙烯單向膜通過膜裂裝置切割為基于膜裂法的超高分子量聚乙烯纖維長絲，再后續(xù)制備無紡布的過程中無需切斷纖維長絲，與其它工藝生產(chǎn)的無紡布相比較，一步成型的方式，節(jié)省了傳統(tǒng)的纖維切斷，開包、短纖維梳理鋪網(wǎng)工序，節(jié)省了人工和產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，減少了短纖維的運(yùn)輸環(huán)節(jié)，也防止了短纖維在運(yùn)輸過程中的二次污染。
本發(fā)明的基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布，一次成型制造，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中無紡布牢固性差、制備工藝復(fù)雜、增加人力成本等缺陷，使基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布的整體力度增強(qiáng)，具有良好的柔軟性、透水性、透氣性能等，同時(shí)，克服了傳統(tǒng)短纖維無紡布中纖維頭過多、表面不夠平滑的缺陷，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明提供了一種基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布，包括由平均纖度為0.5-20dtex的基于膜裂法的超高分子量聚乙烯纖維長絲鋪疊而成的長絲纖維網(wǎng)，利用反復(fù)針刺加固和拉伸的方式使長絲纖維網(wǎng)受到壓縮，形成基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布；長絲纖維網(wǎng)的針刺密度為100-800針/平方厘米；基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布中混合有金屬纖維絲或玻璃纖維絲中的一種或兩種，其中，組成纖維絲中超高分子量聚乙烯纖維長絲所占重量百分比為20-80％、金屬纖維絲所占重量百分比為10-35％、玻璃纖維絲所占重量百分比為10-45％；超高分子量聚乙烯纖維長絲的直徑為0.003-0.03mm的細(xì)長纖維、金屬纖維絲的直徑為0.005-0.05mm的細(xì)長纖維、玻璃纖維絲的直徑為0.004-0.04mm的細(xì)長纖維；構(gòu)成基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布中的纖維長絲為連續(xù)不切斷的纖維長絲，所述纖維長絲的長度不等，所述纖維長絲的長度≥100mm。
實(shí)施例1：
一種基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布的制備工藝，包括如下步驟：
(1)、備料：根據(jù)生產(chǎn)需求，按量準(zhǔn)備超高分子量聚乙烯單向膜；
(2)、開纖：將步驟(1)的超高分子量聚乙烯單向膜經(jīng)膜裂裝置切割成10000根基于膜裂法的超高分子量聚乙烯纖維長絲，所述超高分子量聚乙烯纖維長絲的纖度范圍在5dtex，強(qiáng)力范圍在25cN/dtex；
(3)、鋪網(wǎng)：將步驟(2)中經(jīng)膜裂裝置制得的基于膜裂法的超高分子量聚乙烯纖維長絲均勻分散并鋪放在成網(wǎng)機(jī)網(wǎng)簾上，通過成網(wǎng)機(jī)網(wǎng)簾的往復(fù)鋪疊，形成基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲纖維網(wǎng)彼此交叉堆疊在輸出網(wǎng)簾上；
(4)、針刺：利用截面為三角形且棱邊帶有鉤刺的刺針，將步驟(3)制得的長絲纖維網(wǎng)進(jìn)行針刺，長絲纖維網(wǎng)的針刺密度為100針/平方厘米；當(dāng)若干個(gè)刺針刺入長絲纖維網(wǎng)時(shí)，刺針上的鉤刺會(huì)帶著長絲纖維網(wǎng)表面的纖維隨刺針穿過長絲纖維網(wǎng)，相互糾纏，在摩擦力的作用下，使長絲纖維網(wǎng)受到壓縮，針刺加固時(shí)，纖維長絲脫離鉤刺以垂直的狀態(tài)停留在長絲纖維網(wǎng)內(nèi)，使得已經(jīng)壓縮的長絲纖維網(wǎng)不再恢復(fù)原狀，根據(jù)生產(chǎn)需求，達(dá)到預(yù)設(shè)的密度為0.2克/平方厘米，形成基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布；
(5)、收卷：將步驟(4)制得的基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布收卷打包。
實(shí)施例2：
一種基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布的制備工藝，包括如下步驟：
(1)、備料：根據(jù)生產(chǎn)需求，按量準(zhǔn)備超高分子量聚乙烯單向膜；
(2)、開纖：將步驟(1)的超高分子量聚乙烯單向膜經(jīng)膜裂裝置切割成30000根基于膜裂法的超高分子量聚乙烯纖維長絲，所述超高分子量聚乙烯纖維長絲的纖度范圍在15dtex，強(qiáng)力范圍在35cN/dtex；
(3)、鋪網(wǎng)：將步驟(2)中經(jīng)膜裂裝置制得的基于膜裂法的超高分子量聚乙烯纖維長絲均勻分散并鋪放在成網(wǎng)機(jī)網(wǎng)簾上，通過成網(wǎng)機(jī)網(wǎng)簾的往復(fù)鋪疊，形成基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲纖維網(wǎng)彼此交叉堆疊在輸出網(wǎng)簾上；
(4)、針刺：利用截面為三角形且棱邊帶有鉤刺的刺針，將步驟(3)制得的長絲纖維網(wǎng)進(jìn)行針刺，長絲纖維網(wǎng)的針刺密度為550針/平方厘米；當(dāng)若干個(gè)刺針刺入長絲纖維網(wǎng)時(shí)，刺針上的鉤刺會(huì)帶著長絲纖維網(wǎng)表面的纖維隨刺針穿過長絲纖維網(wǎng)，相互糾纏，在摩擦力的作用下，使長絲纖維網(wǎng)受到壓縮，針刺加固時(shí)，纖維長絲脫離鉤刺以垂直的狀態(tài)停留在長絲纖維網(wǎng)內(nèi)，使得已經(jīng)壓縮的長絲纖維網(wǎng)不再恢復(fù)原狀，根據(jù)生產(chǎn)需求，達(dá)到預(yù)設(shè)的密度為1.5克/平方厘米，形成基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布；
(5)、收卷：將步驟(4)制得的基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布收卷打包。
實(shí)施例3：
一種基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布的制備工藝，包括如下步驟：
(1)、備料：根據(jù)生產(chǎn)需求，按量準(zhǔn)備超高分子量聚乙烯單向膜；
(2)、開纖：將步驟(1)的超高分子量聚乙烯單向膜經(jīng)膜裂裝置切割成50000根基于膜裂法的超高分子量聚乙烯纖維長絲，所述超高分子量聚乙烯纖維長絲的纖度范圍在20dtex，強(qiáng)力范圍在45cN/dtex；
(3)、鋪網(wǎng)：將步驟(2)中經(jīng)膜裂裝置制得的基于膜裂法的超高分子量聚乙烯纖維長絲均勻分散并鋪放在成網(wǎng)機(jī)網(wǎng)簾上，通過成網(wǎng)機(jī)網(wǎng)簾的往復(fù)鋪疊，形成基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲纖維網(wǎng)彼此交叉堆疊在輸出網(wǎng)簾上；
(4)、針刺：利用截面為三角形且棱邊帶有鉤刺的刺針，將步驟(3)制得的長絲纖維網(wǎng)進(jìn)行針刺，長絲纖維網(wǎng)的針刺密度為800針/平方厘米；當(dāng)若干個(gè)刺針刺入長絲纖維網(wǎng)時(shí)，刺針上的鉤刺會(huì)帶著長絲纖維網(wǎng)表面的纖維隨刺針穿過長絲纖維網(wǎng)，相互糾纏，在摩擦力的作用下，使長絲纖維網(wǎng)受到壓縮，針刺加固時(shí)，纖維長絲脫離鉤刺以垂直的狀態(tài)停留在長絲纖維網(wǎng)內(nèi)，使得已經(jīng)壓縮的長絲纖維網(wǎng)不再恢復(fù)原狀，根據(jù)生產(chǎn)需求，達(dá)到預(yù)設(shè)的密度為2.5克/平方厘米，形成基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布；
(5)、收卷：將步驟(4)制得的基于膜裂法的超高分子量聚乙烯長絲無紡布收卷打包。
以上所述僅為發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。