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基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革及其生产工艺

文献发布时间:2024-04-18 20:00:25


基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革及其生产工艺

技术领域

本发明涉及功能性复合纤维技术领域,尤其涉及一种基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革及其生产工艺。

背景技术

随着世界经济的发展和人们生活水平的不断提高,皮革的需求量在逐年递增。目前,合成革已大量取代资源不足的天然皮革,用以制作包箱、服装、鞋以及车辆和家具,具有广阔的发展前景。

随着合成革行业的发展,可以用作人造合成革基布的材料如机织布、针织布、非织造布等制造产业也得以迅速发展。超细纤维合成革,及时地填补了天然皮革产业衰退时留下的空白。超细纤维合成革生产技术也在不断提高,例如下述专利:

CN106087461A公开了一种TPU超纤合成革,包括:基布和涂塑在所述基布一表面上的TPU膜,所述基布是采用超细海岛纤维通过高密度针刺法织造而成的非织造基布,所述TPU膜包括的原料成分及其质量份数为:热塑性聚氨酯85-90份、着色剂5-10份、添加剂1-3份。

CN104532600A公开了一种透气吸湿TPU超纤皮革的制作方法。其工艺步骤依次为:将平面离型纸依次通过一号、二号涂布头,在其表面依次涂布一层特殊处理过的面料、接着料→将涂有面料、接着料的平面离型纸进行预热处理,然后将阻燃超纤贝斯与涂有面料、接着料的平面离型纸相结合,再经过烘箱进行烘干处理、分离制得半成品→将半成品进行压花制得有纹路的半成品→水性表面处理制得成品。

CN107604533A公开了一种弹力超细纤维合成革及其环境友好的制备方法,弹力超细纤维合成革由聚氨酯超细纤维与PA6超细纤维的交联体、和填充的聚氨酯树脂组成的弹力超细纤维合成革基布及可选的聚氨酯面层组成,通过制备聚氨酯与水可溶/水不溶可控的聚氨酯海岛复合纤维,然后将所制备的纤维与尼龙六/(水可溶/水不溶可控型聚氨酯)海岛纤维混合制备无纺布,再对无纺布浸渍阴离子水性聚氨酯树脂浆料、烘干固化、在温和条件下减量、水洗及干燥定型得到弹力超纤革基布,对基布进行后续加工制得弹力超纤革,并对减量海组分进行清洁回收,整个制备过程环境友好,制得的超细纤维合成革弹力高、回弹性好、手感饱满,可用于靴筒、服装、沙发等有高回弹要求的场合。

由上述专利技术可知,随着超细纤维制造技术的进步,从不定岛海岛超细纤维到定岛海岛超细纤维的产量的剧增,超细纤维产品引起了高端纺织品开发热潮;超细纤维合成革的出现是第五代人工皮革其三维结构网络的无纺布为合成革在基材方面创造了赶超天然皮革的条件。目前超细纤维合成革的制备方法是将岛相PET或者PA6,海相COPET或者PE复合纺的短纤维经无纺布针刺机制成无纺布,然后含浸聚氨酯液体,进行凝固处理。凝固后的基布减量处理得到超细纤维合成革基布。

含浸和凝固有两种工艺,一种是含浸溶剂型聚氨酯,含浸后入水凝固;另一种,含浸水性聚氨酯,含浸后直接干燥。这两种工艺,溶剂型工艺生产过程有对环境有一定污染,而且,产品中会有微量化学溶剂残留。水性聚氨酯虽然解决了污染和溶剂残留问题,但是,水性聚氨酯凝固后弹性和柔软性比较差,和真皮相比还有一定差距,所以,水性聚氨酯生产的超细纤维合成革还有一定缺陷。因此,如何解决现有超细纤维合成革柔软度、弹性不足,手感丰满性差,以及环境污染的问题,提高超细纤维合成革产品的手感和仿真性,成为了超细纤维合成革领域技术人员亟待解决的一个难题。

发明内容

针对现有技术存在的不足,本发明所要解决的技术问题是,提供一种有效提高超细纤维合成革的弹性和柔软度,有效降低生产成本,且从根本上解决环境污染问题的基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革及其生产工艺。

为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:一种基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革,由如下重量份的组分经成网、针刺加固、含浸、固化、减量及烘干等工艺制备而成:

聚酯/TPU复合纤维50~75份;

定岛海岛纤维25~50份;

水性聚氨酯5份。

上述的基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革,由如下重量份的组分经成网、针刺加固、含浸、固化、减量及烘干等工艺制备而成:聚酯/TPU复合纤维60份;定岛海岛纤维40份;水性聚氨酯5份。

上述的基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革,所述定岛海岛纤维为岛相组分与海相组分比例为70:30的涤涤海岛纤维或涤锦海岛纤维。

上述的基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革,所述聚酯/TPU复合纤维由如下重量份的组分经熔融复合纺丝工艺制备而成:

TPU 50~75份;

聚酯切片25~50份。

上述的基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革,所述聚酯/TPU功能性复合纤维的纤度范围为单丝3.5-6.5D,曲折恢复性≥99%,断裂强度≥3g/cn,断裂伸长率≥95%。

上述的基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革,所述聚酯/TPU功能性复合纤维为橘瓣纤维,由热塑性聚氨酯弹性体和聚酯通过交叉间隔设置形成橘瓣型结构,所述橘瓣型结构由16或32个大小相同的橘瓣构成,其横截面呈圆形。

一种基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革的生产工艺,包括如下步骤:

一、制备聚酯/TPU复合纤维

(1)、聚酯切片经输送系统进入湿料仓,经回转阀进入预结晶器,在预结晶器内结晶20-30分钟后进入干燥塔用热干空气进行干燥,干燥好的聚酯切片进入螺杆挤出机熔融挤出,进入纺丝箱体。

(2)、TPU切片经输送系统进入干燥塔,用热干空气进行干燥。干燥温度为80℃-100℃,干燥好的TPU切片进入螺杆挤出机熔融挤出,进入纺丝箱体;

(3)、聚酯和TPU经各自的计量泵计量后经各自的熔体管道分别进入同一复合纺丝组件内,经过喷丝板的汇合,形成复合熔体,将复合熔体通过喷丝板的喷丝孔内喷射成丝束状得到初生纤维;

(4)、初生纤维经侧吹风冷却,通过油嘴上油后顺着甬道进入卷绕装置卷装成UDY复合纤维;

(5)、UTY复合纤维经集束、牵伸、卷曲,切断获得聚酯/TPU复合短纤维;

二、制备超细纤维合成革

(6)、按相应重量份比例将聚酯/TPU复合短纤维和定岛海岛纤维分别通过梳理机和铺网机成网,然后将两纤维网复合,经针刺加固制成聚酯/TPU复合纤维和定岛海岛纤维纤维复合非织造布;

(7)、将制得的复合非织造布浸入固含量8%的水性聚氨酯,经轧车将多余水性聚氨酯轧去,轧车挤压辊间隙为复合非织造布厚度的70%;

(8)、将含浸完成获得的非织造布干燥固化处理,热风温度120-130℃;

(9)、将获得经含浸聚氨酯干燥后的非织造布进行减量处理,减量溶剂为95℃的热水,减量时间8-10分钟;

(10)、减量后经水洗槽水洗,进入烘干箱干燥定型,制得基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革。

上述的基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革的生产工艺,所述步骤(7)中,含浸处理的含浸量为360-400g/m

上述的基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革的生产工艺,所述减量后的超细纤维合成革的成分比例中,聚酯超细纤维为51.8-61.4%,TPU纤维为29.7-41%,水性聚氨酯为7.2-8.9%。

上述的基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革的生产工艺,所述步骤(1)中,预结晶温度为170℃-177℃,干燥温度为150℃-170℃,电接点压力0.1MPa-0.2MPa,螺杆挤出机一区温度278℃-282℃;二区温度282℃-285℃;三区温度285℃-292℃;四区温度285℃-290℃;五区温度284℃-290℃。螺杆挤出机控制压力为10Mpa;步骤(2)中,螺杆挤出机一区温度200℃-210℃;二区温度210℃-215℃;三区温度220℃-225℃;四区温度220℃-225℃;五区温度215℃-220℃。螺杆挤出机控制压力为10MPa;步骤(3)中,PET箱体的温度为282℃-290℃,TPU箱体的温度为220℃-225℃;步骤(4)中,侧吹风温度为18℃-25℃,湿度为50%-80%,风压为450Pa,卷绕速度为1000m/min;步骤(5)中,牵伸机的牵伸倍数:一牵为3.3-3.5倍,二牵为0.98-1倍,牵伸温度:一辊110℃-130℃,二辊140℃-160℃,车速为150m/min。

本发明基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革及其生产工艺的优点是:聚酯/TPU复合短纤维的的整个制备过程都是在密闭管道和设备中进行,对环境没有任何污染。而通过熔融复合纺丝,在纤维内部植入了两种性能不同的材料,使纺制的纤维既具有一定的强度,同时又有一定的弹性和肉感,赋予了复合纤维新的性能。本发明首创的利用聚酯和热塑性聚氨酯弹性体(TPU)两种组份熔融复合纺丝制成的,既有聚酯纤维的抗拉强度,又有TPU的弹性特点。并保持良好的力学性能,解决复合纤维弹性不足和没有肉感的缺陷。同时,采用聚酯/TPU复合短纤维可以精准的控制TPU在超细纤维合成革中的含量,并使TPU纤维均匀的分布在超细纤维合成革中;TPU纤维和PET或者PA6纤维三维立体交织的结构形式提高了超细纤维合成革的弹性和柔软度;含浸微量的水性聚氨酯目的是起到固定纤维的作用,使纤维相互之间相对固定;原生产工艺是含浸浆状聚氨酯,聚氨酯工作液的固成分是20-30%,含浸后有大于70-80%的溶剂需要挥发,挥发过程中会造成环境污染或者增加生产成本,用TPU复合纺纤维可以做到无污染生产,同时也降低了聚氨酯的固化费用。

附图说明

图1为现有技术中直接添加TPU的超细纤维合成革的截面电镜照片;

图2为本发明超细纤维合成革的截面电镜照片。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。

在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下,具体为附图中的图面方向;而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。另外,在本申请的描述中,术语“包括”是指“包括但不限于”。用语第一、第二、第三等仅仅作为标示使用,并没有强加数字要求或建立顺序。用语“多个”是指“两个或两个以上”。

本发明的各种实施例可以以一个范围的形式存在;应当理解,以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁,不应理解为对本申请范围的硬性限制;因此,应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如,应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围,例如从1到3,从1到4,从1到5,从2到4,从2到6,从3到6等,以及所述范围内的单一数字,例如1、2、3、4、5及6,此不管范围为何皆适用。另外,每当在本文中指出数值范围,是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。

本发明基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革,由如下重量份的组分经成网、针刺加固、含浸、固化、减量及烘干等工艺制备而成:聚酯/TPU复合纤维50~75份;定岛海岛纤维25~50份;水性聚氨酯5份。定岛海岛纤维为岛相组分与海相组分比例为70:30的涤涤海岛纤维或涤锦海岛纤维。聚酯/TPU复合纤维由如下重量份的组分经熔融复合纺丝工艺制备而成:TPU50~75份;聚酯切片25~50份。聚酯/TPU功能性复合纤维的纤度范围为单丝3.5-6.5D,曲折恢复性≥99%,断裂强度≥3g/cn,断裂伸长率≥95%。聚酯/TPU功能性复合纤维为橘瓣纤维,由热塑性聚氨酯弹性体和聚酯通过交叉间隔设置形成橘瓣型结构,所述橘瓣型结构由16或32个大小相同的橘瓣构成,其横截面呈圆形。

本发明基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革的工艺,包括如下步骤:

一、制备聚酯/TPU复合纤维

(1)、聚酯切片经输送系统进入湿料仓,经回转阀进入预结晶器,在预结晶器内结晶20-30分钟后进入干燥塔用热干空气进行干燥,干燥好的聚酯切片进入螺杆挤出机熔融挤出,进入纺丝箱体。

(2)、TPU切片经输送系统进入干燥塔,用热干空气进行干燥。干燥温度为80℃-100℃,干燥好的TPU切片进入螺杆挤出机熔融挤出,进入纺丝箱体;

(3)、聚酯和TPU经各自的计量泵计量后经各自的熔体管道分别进入同一复合纺丝组件内,经过喷丝板的汇合,形成复合熔体,将复合熔体通过喷丝板的喷丝孔内喷射成丝束状得到初生纤维;

(4)、初生纤维经侧吹风冷却,通过油嘴上油后顺着甬道进入卷绕装置卷装成UDY复合纤维;

(5)、UTY复合纤维经集束、牵伸、卷曲,切断获得聚酯/TPU复合短纤维;

二、制备超细纤维合成革

(6)、按相应重量份比例将聚酯/TPU复合短纤维和定岛海岛纤维分别通过梳理机和铺网机成网,然后将两纤维网复合,经针刺加固制成聚酯/TPU复合纤维和定岛海岛纤维纤维复合非织造布;

(7)、将制得的复合非织造布浸入固含量8%的水性聚氨酯,经轧车将多余水性聚氨酯轧去,轧车挤压辊间隙为复合非织造布厚度的70%;

(8)、将含浸完成获得的非织造布干燥固化处理,热风温度120-130℃;

(9)、将获得经含浸聚氨酯干燥后的非织造布进行减量处理,减量溶剂为95℃的热水,减量时间8-10分钟;

(10)、减量后经水洗槽水洗,进入烘干箱干燥定型,制得基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革。

图1为现有技术中添加热塑性聚氨酯弹性体的超细纤维合成革,明显可见超细纤维和聚氨酯块状发泡体交织在一起。如图2所示,本发明将热塑性弹性体与聚酯复合纺丝形成复合纤维后,可见TPU纤维均匀的分布在超细纤维合成革中,TPU呈纤维状和聚酯纤维立体交织在一起,与直接添加热塑性聚氨酯弹性体相比,明显没有聚氨酯的块状发泡体。所以,本发明TPU纤维和聚酯纤维三维立体交织的结构形式提高了超细纤维合成革的弹性和柔软度,弹性更好。并且含浸微量的水性聚氨酯目的还能够起到固定纤维的作用。

下面通过具体实施例来对本申请进行具体说明,以下实施例仅是本申请的部分实施例,不是对本申请的限定。

实施例1:

一种基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革,由如下重量份的组分经成网、针刺加固、含浸、固化、减量及烘干等工艺制备而成:聚酯/TPU复合纤维75份;定岛海岛纤维25份;水性聚氨酯5份。定岛海岛纤维为岛相组分与海相组分比例为70:30的涤涤海岛纤维。

其中,聚酯/TPU复合纤维由如下重量份的组分经熔融复合纺丝工艺制备而成:TPU75份;聚酯切片25份。聚酯/TPU功能性复合纤维的纤度范围为单丝3.5D,曲折恢复性99.6%,断裂强度3.5g/cn,断裂伸长率96.1%。聚酯/TPU功能性复合纤维为橘瓣纤维,由热塑性聚氨酯弹性体和聚酯通过交叉间隔设置形成橘瓣型结构,所述橘瓣型结构由16个大小相同的橘瓣构成,其横截面呈圆形。

本实施例基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革的生产工艺,包括如下步骤:

一、制备聚酯/TPU复合纤维

(1)、PET切片经输送系统进入湿料仓,经回转阀进入预结晶器,在预结晶器内结晶20分钟后进入干燥塔用热干空气进行干燥,干燥好的PET切片进入螺杆挤出机熔融挤出,进入纺丝箱体,其中,预结晶温度为170℃,干燥温度为150℃,电接点压力0.1MPa,螺杆挤出机一区温度278℃;二区温度282℃;三区温度285℃;四区温度285℃;五区温度284℃。螺杆挤出机控制压力为10MPa。

(2)、TPU切片经输送系统进入干燥塔,用热干空气进行干燥。干燥温度为80℃,干燥好的TPU切片进入螺杆挤出机熔融挤出,进入纺丝箱体;其中,螺杆挤出机一区温度200℃;二区温度210℃;三区温度220℃;四区温度220℃;五区温度215℃。螺杆挤出机控制压力为10MPa。

(3)、PET和TPU经各自的计量泵计量后经各自的熔体管道分别进入同一复合纺丝组件内,经过喷丝板的汇合,形成复合熔体,将复合熔体通过喷丝板的喷丝孔内喷射成丝束状得到初生纤维;PET箱体的温度为282℃,TPU箱体的温度为220℃。

(4)、初生纤维经侧吹风冷却,通过油嘴上油后顺着甬道进入卷绕装置卷装成UDY复合纤维;其中,侧吹风温度为18℃-,湿度为50%,风压为450Pa,卷绕速度为1000m/min。

(5)、UTY复合纤维经集束、牵伸、卷曲,得到PET/TPU功能性复合长纤维或切断获得PET/TPU功能性复合短纤维。其中,牵伸机的牵伸倍数:一牵为3.3倍,二牵为0.98倍,牵伸温度:一辊110℃,二辊140℃,车速为150m/min。

二、制备超细纤维合成革

(6)、将25%聚酯:75%TPU的复合纤维和70:30的海岛纤维分别针刺成网,25%聚酯:75%TPU的复合纤网的克重240g/m

(7)、将制成的混合网浸入固成分8%的水性聚氨酯,含浸量400g/m

(8)、将含浸完成获得的非织造布干燥固化处理,热风温度120-130℃;

(9)、将固化好的制品进入减量设备进行减量,减量溶液是95度热水,减量时间是8-10分钟;

(10)、减量后进入扩副烘干箱进行烘干定型、成卷。

本实施例减量后的超细纤维合成革的成分比例中,聚酯超细纤维占51.8%,TPU纤维占41%,水性聚氨酯占7.2%。

实施例2:

一种基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革,其特征在于:由如下重量份的组分经成网、针刺加固、含浸、固化、减量及烘干等工艺制备而成:聚酯/TPU复合纤维60份;定岛海岛纤维40份;水性聚氨酯5份。定岛海岛纤维为岛相组分与海相组分比例为70:30的涤涤海岛纤维。

其中,聚酯/TPU复合纤维由如下重量份的组分经熔融复合纺丝工艺制备而成:TPU40份;聚酯切片60份。聚酯/TPU功能性复合纤维的纤度范围为单丝5D,曲折恢复性99.3%,断裂强度3.2g/cn,断裂伸长率95.4%。聚酯/TPU功能性复合纤维为橘瓣纤维,由热塑性聚氨酯弹性体和聚酯通过交叉间隔设置形成橘瓣型结构,所述橘瓣型结构由32个大小相同的橘瓣构成,其横截面呈圆形。

本实施例基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革的生产工艺,包括如下步骤:

一、制备聚酯/TPU复合纤维

(1)、PET切片经输送系统进入湿料仓,经回转阀进入预结晶器,在预结晶器内结晶25分钟后进入干燥塔用热干空气进行干燥,干燥好的PET切片进入螺杆挤出机熔融挤出,进入纺丝箱体,其中,预结晶温度为173℃,干燥温度为160℃,电接点压力0.15MPa,螺杆挤出机一区温度280℃;二区温度283℃;三区温度288℃;四区温度289℃;五区温度287℃。螺杆挤出机控制压力为10MPa。

(2)、TPU切片经输送系统进入干燥塔,用热干空气进行干燥。干燥温度为90℃,干燥好的TPU切片进入螺杆挤出机熔融挤出,进入纺丝箱体;其中,螺杆挤出机一区温度205℃;二区温度212℃;三区温度223℃;四区温度224℃;五区温度218℃。螺杆挤出机控制压力为10MPa。

(3)、PET和TPU经各自的计量泵计量后经各自的熔体管道分别进入同一复合纺丝组件内,经过喷丝板的汇合,形成复合熔体,将复合熔体通过喷丝板的喷丝孔内喷射成丝束状得到初生纤维;PET箱体的温度为286℃,TPU箱体的温度为223℃。

(4)、初生纤维经侧吹风冷却,通过油嘴上油后顺着甬道进入卷绕装置卷装成UDY复合纤维;其中,侧吹风温度为21℃,湿度为65%,风压为450Pa,卷绕速度为1000m/min。

(5)、UTY复合纤维经集束、牵伸、卷曲,得到PET/TPU功能性复合长纤维或切断获得PET/TPU功能性复合短纤维。其中,牵伸机的牵伸倍数:一牵为3.4倍,二牵为0.99倍,牵伸温度:一辊120℃,二辊150℃,车速为150m/min。

二、制备超细纤维合成革

(6)、将40%聚酯:60%TPU的复合纤维和70:30的海岛纤维分别针刺成网,40%聚酯:60%TPU的复合纤维网的克重200g/m

(7)、将制成的混合网浸入固成分8%的水性聚氨酯,含浸360g/m

(8)、将含浸完成获得的非织造布干燥固化处理,热风温度120-130℃;

(9)、将固化好的制品进入减量设备进行减量,减量溶液是95度热水,减量时间是8-10分钟;

(10)、减量后进入扩副烘干箱进行烘干定型、成卷。

本实施例减量后的超细纤维合成革的成分比例中,聚酯超细纤维占占58.1%,TPU纤维占33.83%,水性聚氨酯占8.1%。

实施例3:

一种基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革,其特征在于:由如下重量份的组分经成网、针刺加固、含浸、固化、减量及烘干等工艺制备而成:聚酯/TPU复合纤维50份;定岛海岛纤维50份;水性聚氨酯5份。定岛海岛纤维为岛相组分与海相组分比例为70:30的涤锦海岛纤维。

其中,聚酯/TPU复合纤维由如下重量份的组分经熔融复合纺丝工艺制备而成:TPU50份;聚酯切片50份。聚酯/TPU功能性复合纤维的纤度范围为单丝6.5D,曲折恢复性99%,断裂强度3g/cn,断裂伸长率95%。聚酯/TPU功能性复合纤维为橘瓣纤维,由热塑性聚氨酯弹性体和聚酯通过交叉间隔设置形成橘瓣型结构,所述橘瓣型结构由16个大小相同的橘瓣构成,其横截面呈圆形。

本实施例基于聚酯/TPU双组份复合纤维的超细纤维合成革的生产工艺,包括如下步骤:一、制备聚酯/TPU复合纤维

(1)、PET切片经输送系统进入湿料仓,经回转阀进入预结晶器,在预结晶器内结晶30分钟后进入干燥塔用热干空气进行干燥,干燥好的PET切片进入螺杆挤出机熔融挤出,进入纺丝箱体,其中,预结晶温度为177℃,干燥温度为170℃,电接点压力0.2MPa,螺杆挤出机一区温度282℃;二区温度285℃;三区温度292℃;四区温度290℃;五区温度290℃。螺杆挤出机控制压力为10MPa。

(2)、TPU切片经输送系统进入干燥塔,用热干空气进行干燥。干燥温度为100℃,干燥好的TPU切片进入螺杆挤出机熔融挤出,进入纺丝箱体;其中,螺杆挤出机一区温度210℃;二区温度215℃;三区温度225℃;四区温度225℃;五区温度220℃。螺杆挤出机控制压力为10MPa。

(3)、PET和TPU经各自的计量泵计量后经各自的熔体管道分别进入同一复合纺丝组件内,经过喷丝板的汇合,形成复合熔体,将复合熔体通过喷丝板的喷丝孔内喷射成丝束状得到初生纤维;PET箱体的温度为290℃,TPU箱体的温度为225℃。

(4)、初生纤维经侧吹风冷却,通过油嘴上油后顺着甬道进入卷绕装置卷装成UDY复合纤维;其中,侧吹风温度为25℃,湿度为80%,风压为450Pa,卷绕速度为1000m/min。

(5)、UTY复合纤维经集束、牵伸、卷曲,得到PET/TPU功能性复合长纤维或切断获得PET/TPU功能性复合短纤维。其中,牵伸机的牵伸倍数:一牵为3.5倍,二牵为1倍,牵伸温度:一辊130℃,二辊160℃,车速为150m/min。

二、制备超细纤维合成革

(6)、将50%聚酯:50%TPU的复合纤维和70:30的海岛纤维分别针刺成网,50%聚酯:50%TPU的复合纤网的克重210g/m

(7)、将制成的混合网浸入固成分8%的水性聚氨酯,含浸量300g/m

(8)、将含浸完成获得的非织造布干燥固化处理,热风温度120-130℃;

(9)、将固化好的制品进入减量设备进行减量,减量溶液是95度热水,减量时间是8-10分钟;

(10)、减量后进入扩副烘干箱进行烘干定型、成卷。

本实施例减量后的超细纤维合成革的成分比例中,聚酯超细纤维占61.4%,TPU纤维占29.7%,水性聚氨酯占8.9%。

实施例4

本实施例中,PET/TPU复合纤维也可替换为PA6/TPU复合纤维,用以制备超细纤维合成革,其具体工艺如下:

原料:30%PA6:70%TPU的复合纤维,70:30的涤锦海岛纤维,水性聚氨酯。

1、将30%PA6:70%TPU的复合纤和70:30的海岛纤维分别针刺成网,30%PET:70%TPU的复合纤维网的克重220g/m

2、将制成的混合网浸入固成分8%的水性聚氨酯,含浸350g/m

3、将固化好的制品进入减量设备进行减量,减量溶液是95度热水,减量时间是8-10分钟;

4、将含浸完成获得的非织造布干燥固化处理,热风温度120-130℃;

5、减量后进入扩副烘干箱进行烘干定型、成卷。

本实施例减量后的超细纤维合成革的成分比例中,PA6超细纤维占49.5%,TPU纤维占43%,水性聚氨酯占7.5%。

本发明改变了传统的热塑性聚氨酯弹性体制备超细纤维的工艺,用聚酯/TPU复合纤维中的TPU纤维取代现在大部分聚氨酯用含浸方法和海岛纤维无纺布结合的工艺。是利用超细纤维制备合成革的开拓性技术。使用聚酯/TPU复合纤维作为超细纤维合成革的原料,可以使纤维本身具有胶原蛋白体的柔软和弹性特点,在制备超细纤维合成革的工艺中省略了传统含浸工艺,减少了碳排放,用于超细纤维合成革,大大缩短了工艺路线,降低了生产成本。

本发明聚酯/TPU复合纤维生产工艺中所用设备及技术参数如下:

1、PET切片干燥设备

PET切片干燥设备包括湿料仓、除湿机、预结晶器、干燥塔。PET切片从湿料仓经回转阀进入预结晶器,在热风的作用下沸腾并结晶,结晶好的切片进入干燥塔,在热干空气的作用下进行干燥。

2、PET熔融挤出设备:

PET切片干燥后通过单螺杆挤出机熔融挤出。单螺杆挤出机由传动、加料、机筒、螺杆、机头等组成,具有结构简单,价格低的特点,对聚合物的剪切降解小,操作和工艺控制相对简单。根据设计生产能力,采用螺杆直径70mm、长径比L/D=20的单螺杆挤出机

表1单螺杆挤出机主要技术参数

3、TPU切片干燥设备

TPU切片干燥设备包括湿料仓、除湿机、干燥塔。TPU切片从湿料仓进入干燥塔,在热干空气的作用下进行干燥。

4、TPU熔融挤出设备

TPU切片干燥后通过单螺杆挤出机熔融挤出。单螺杆挤出机由传动、加料、机筒、螺杆、机头等组成,具有结构简单,价格低的特点,对聚合物的剪切降解小,操作和工艺控制相对简单。根据设计生产能力和熔体的塑化要求,采用螺杆直径90mm、长径比L/D=25的单螺杆挤出机

表2单螺杆挤出机主要技术参数

5、复合纺丝设备

复合纺丝设备包括联苯加热装置、复合箱体、侧吹风装置、上油装置、甬道、卷绕装置。螺杆熔融挤出的两种熔体,经各自的熔体管道进入复合箱体,最后进入同一组件纺丝,初生纤维经冷却、上油,然后卷绕成PET/TPU复合UTY纤维。

6、后纺设备

后纺设备包括集束架、牵伸机、卷曲机、切断机、打包机。PET/TPU复合UDY纤维经集束、牵伸、卷曲、切断、打包,最后制成成品PET/TPU复合纤维。

当然,上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不限于上述举例,本技术领域的普通技术人员,在本发明的实质范围内,作出的变化、改型、添加或替换,都应属于本发明的保护范围。

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06120116532905