无轧点超弹无纺布的生产方法及应用
技术领域
本发明涉及无纺布技术领域，尤其涉及无轧点超弹无纺布的生产方法及应用。
背景技术
无纺布又称不织布，由定向或随机的纤维构成，是新一代环保材料。无纺布具有防潮、透气、柔韧、质轻、易分解且无毒无刺激性等特点，所以无纺布越来越广泛的用于医疗、卫生领域。但是，由于医疗卫生材料的特殊用途，往往需要无纺布具备一定的弹性。正常来讲，无纺布产品是不具备弹性的。
目前的弹性无纺布产品都是在两层纺粘无纺布中间夹一层弹力膜或者在无纺布表面喷涂弹性材料；另一种方法是用纺粘法制备两层纤网，中间夹一层弹性纤网再一起热轧成一层无纺布。这两种方法制备的弹性无纺布虽然也可以提供一定的弹性，但由于第一种无纺布使用的是层结构，使用过程中容易分层或破损；而第二种方无纺布虽然不是层结构，但是无纺布是三层纤网热轧，上下两层纤网是较小弹性的材料制成，所以使用时如果弹力太大无纺布就会破损或回弹性差。因为这两种无纺布都是有轧点无纺布，依靠轧点将多层结构轧制在一起，所以拉伸时或弹性较大时，轧点牵制无纺布的弹性，造成回弹性一般。
塑料薄膜是我们日常生活中常用的一种材料，主要有聚乙烯塑料薄膜、聚酯薄膜和聚氨酯塑料薄膜等。聚乙烯塑料薄膜的强度高但弹性小，聚酯(PET)薄膜硬度大韧性高但弹性小，而聚氨酯塑料薄膜的强度不如聚乙烯薄膜但弹性很大。聚氨酯薄膜是常用的一种高弹性材料，使用范围广泛，从医疗卫生、包装运输等各个领域均有使用。但聚氨酯薄膜的透气性差，在做医用胶带、膏药贴、口罩、外科用包扎绷带等使用时，因其透气性差，与皮肤接触常常造成皮肤过敏、红肿等现象，且强度也不如无纺布大。当厚度相同时，有轧点无纺布的弹性不如塑料薄膜，但塑料薄膜又没有有轧点无纺布的透气性。所以现在需要一种既有塑料薄膜的高弹性，又具有无纺布的透气性和高强度的高回弹性仿膜无纺布。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，本发明提供无轧点超弹无纺布，来代替塑料薄膜和有轧点弹性无纺布的使用。
本发明是通过如下技术方案实现的，本发明的第一方面，提供轧点超弹无纺布的生产方法，包括以下步骤：
(1)将聚氨酯母料通过纺粘法进行挤压熔融、纺丝制成聚氨酯纤维；
(2)将聚氨酯纤维进行分丝铺网制成纤网后送入烘箱预热；
(3)将纤网传输到双面光辊第一热轧机进行热轧，热轧机温度70～90℃，线压力1～%205MPa；
(4)将热轧后的纤网传输到双面光辊第二热轧机进行热轧，热轧机的温度为100～130℃，线压力1～5MPa；
(5)收卷剪切包装。
优选的，所述聚氨酯母料由以下重量份的原料组成：聚氨酯切片97～100份，色母粒%200～3份。
优选的，所述聚氨酯纤维的直径为15～25μm。
优选的，所述烘箱的预热温度130～160℃，预热时间10～20min。
本发明的第二方面提供一种包装用阻燃无轧点超弹无纺布。
优选的，所述无纺布的厚度为10～100μm，面密度为1～25g/cm2。
优选的，强力CD达到21.6N/5cm，强力MD达到35.2N/5cm；伸长率CD达到480.0％，伸长率达到MD550.6％；回弹性达到110～120％。
优选的，静水压达到42.9cmH2O，拒油等级达到7级。
优选的，透气量达到30.59L/m2·s。
本发明的第三方面提供一种包装用阻燃无轧点超弹无纺布的应用：
1)代替塑料薄膜的使用；
2)代替有轧点弹性无纺布的使用；
3)与其他无纺布复合使用。
本发明的有益效果：
1.本发明的无轧点超弹无纺布是一层纺粘纤网热轧而成，可以通过添加色母粒制成不同颜色的无轧点无纺布。
2.本发明的无轧点超弹无纺布与有轧点弹性无纺布相比生产成本低，生产速度更快，并且不需要后处理工序。
3.本发明的无轧点超弹无纺布具有较好的拒水性，拒油性和透气性。
4.本发明的无轧点超弹无纺布不含粘合剂，与塑料薄膜相比，印刷方便不掉色，更容易印刷图案。
5.本发明的无轧点超弹无纺布具有高于有轧点弹性无纺布和塑料薄膜的弹性和回弹性。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
正如背景技术所述，目前市面上的弹性无纺布基本上有两种方法制备而成：一种是两层纺粘无纺布中间夹一层弹力膜或者在无纺布表面喷涂弹性材料；另一种是用纺粘法制备两层纤网，中间夹一层弹性纤网再一起热轧成一层无纺布。而这两种方法制备的无纺布都是有轧点无纺布，弹性和回弹性都收到轧点的限制。基于此，本发明提供一种无轧点超弹无纺布，是一种仿膜无纺布，既有聚氨酯薄膜的弹性和回弹性，又有无纺布的透气性和拒水拒油性。
本发明的无轧点超弹无纺布是通过以下方法生产的：
(1)将聚氨酯母料通过纺粘法进行挤压熔融、纺丝制成聚氨酯纤维；
(2)将聚氨酯纤维进行分丝铺网制成纤网后送入烘箱预热；
(3)将纤网传输到双面光辊第一热轧机进行热轧，热轧机温度70～90℃，线压力1～%205MPa；
(4)将热轧后的纤网传输到双面光辊第二热轧机进行热轧，热轧机的温度为100～130℃，线压力1～5MPa；
(5)收卷剪切包装。
本发明的无纺布是将热轧机的花辊换成光辊进行热轧，而光辊热轧机没有轧点，靠压力硬挤压到一块，所以会出现布面不均匀的情况。聚氨酯纤维较柔软如热轧的压力太大，布面容易压破。为了使布面热轧均匀，需要在热轧前对纤网进行预热。由于本发明的无纺布是单层纺粘层，没有与其他纺粘层或熔喷层复合，热轧时不存在将多层纤网粘合在一起的情况，所以只需要很小的压力(热轧线压力为1～5MPa)即可。如果一开始热轧温度就设置在100℃以上，由于纤网较薄，即使压力很小也容易压破或粘辊。本发明人经多次试验发现，当热轧温度控制在70～90℃时，热轧后不会出现压破或粘辊的现象。然后再将热轧温度升至100℃以上进行热轧，将上道工序热轧时出现的布面不均匀的地方压均匀。但热轧温度需控制在100～130℃之间，超过130℃仍会出现粘辊等问题。使用此工艺生产出的无轧点超弹无纺布不需要后处理，可直接打包收卷。
所述聚氨酯母料由以下重量份的原料组成：聚氨酯切片97～100份，色母粒0～3份。聚氨酯母料中不添加色母粒，生产出的无轧点超弹无纺布就是透明的，可替代塑料薄膜使用，但比塑料薄膜更容易印刷图案。聚氨酯母料中添加色母粒，如白色色母粒，生产出的无轧点超弹无纺布就是白色的可替代白色弹性无纺布使用。
色母粒为市售产品，如需生产白色无轧点无纺布就购买白色色母粒，根据色母粒颜色的不同生产不同颜色的无轧点无纺布。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。如果实施例中未注明的实验具体条件，通常按照常规条件，或者按照试剂公司所推荐的条件；下述实施例中所用的试剂、耗材等，如无特殊说明，均可通过商业途径获得。
实施例1：无轧点超弹无纺布的制备
1.将含97份聚氨酯切片，3份白色母粒的聚氨酯母料加入料斗；搅拌好的聚丙烯母料通过喂料系统(真空抽吸)到螺杆进行挤压熔融，获得热熔体(螺杆熔融温度180℃)；将热熔体在250℃、5MPa下进行过滤、计量和分配；将分配计量好的热熔体进行纺丝，并将纺出的丝经侧冷风冷却，获得初生长丝(将分配计量好的热熔体纺丝是通过0.8mm%20孔径中喷出丝，经过冷却风箱冷却，冷却风箱温度20℃，冷却风速度0.2m/s，将丝冷却获得初生长丝)；将初生长丝进行牵伸，获得纤维(将初生长丝经过气流分丝的方式，通过狭缝式牵伸器的喇叭口，将初生长丝进行气流牵伸，气流牵伸速度为5000m/H，获得1.8%20丹尼尔纤度的纤维，同时经过牵伸的初生长丝分子链排列整齐，产生强力，形成纤维)；将纤维分丝铺网，得到纺粘层纤网(将该纤维杂乱的铺到成网帘上，成网帘下有抽风机，进行向下的抽吸风，将纤维固定在成网帘上，通过预压辊进行预压，形成纤网)；
2.将聚氨酯纤维进行分丝铺网制成纤网后送入烘箱预热，预热温度160℃，预热时间%2010min；
3.将预热后的纤网传输到双面光辊第一热轧机进行热轧粘合，热轧机温度70℃，线压力5MPa；双面光辊热轧机是将生产有轧点无纺布的花辊热轧机的花辊换成光辊而成。
4.将热轧后的纤网传输到双面光辊第二热轧机进行热轧，热轧机的温度为130℃，线压力1MPa；
5.收卷剪切包装。
实施例2：无轧点超弹无纺布的制备
1.将含100份聚氨酯切片加入料斗；搅拌好的聚氨酯切片通过喂料系统(真空抽吸)%20到螺杆进行挤压熔融，获得热熔体(螺杆熔融温度270℃)；将热熔体在230℃、10MPa%20下进行过滤、计量和分配；将分配计量好的热熔体进行纺丝，并将纺出的丝经侧冷风冷却，获得初生长丝(将分配计量好的热熔体纺丝是通过0.7mm孔径中喷出丝，经过冷却风箱冷却，冷却风箱温度10℃，冷却风速度1.5m/s，将丝冷却获得初生长丝)；将初生长丝进行牵伸，获得纤维(将初生长丝经过气流分丝的方式，通过狭缝式牵伸器的喇叭口，将初生长丝进行气流牵伸，气流牵伸速度为2000m/H，获得2.2丹尼尔纤度的纤维，同时经过牵伸的初生长丝分子链排列整齐，产生强力，形成纤维)；将纤维分丝铺网，得到纺粘层纤网(将该纤维杂乱的铺到成网帘上，成网帘下有抽风机，进行向下的抽吸风，将纤维固定在成网帘上，通过预压辊进行预压，形成纤网)；
2.将聚氨酯纤维进行分丝铺网制成纤网后送入烘箱预热，预热温度160℃，预热时间%2010min；
3.将预热后的纤网传输到双面光辊第一热轧机进行热轧粘合，热轧机温度90℃，线压力1MPa；双面光辊热轧机是将生产有轧点无纺布的花辊热轧机的花辊换成光辊而成。
4.将热轧后的纤网传输到双面光辊第二热轧机进行热轧，热轧机的温度为100℃，线压力5MPa；
5.收卷剪切包装。
对比例1：有轧点弹性无纺布的制备
1.将含97份聚氨酯切片，3份白色母粒的聚氨酯母料加入料斗；搅拌好的聚丙烯母料通过喂料系统(真空抽吸)到螺杆进行挤压熔融，获得热熔体(螺杆熔融温度180℃)；将热熔体在250℃、5MPa下进行过滤、计量和分配；将分配计量好的热熔体进行纺丝，并将纺出的丝经侧冷风冷却，获得初生长丝(将分配计量好的热熔体纺丝是通过0.8mm%20孔径中喷出丝，经过冷却风箱冷却，冷却风箱温度20℃，冷却风速度0.2m/s，将丝冷却获得初生长丝)；将初生长丝进行牵伸，获得纤维(将初生长丝经过气流分丝的方式，通过狭缝式牵伸器的喇叭口，将初生长丝进行气流牵伸，气流牵伸速度为5000m/H，获得1.8%20丹尼尔纤度的纤维，同时经过牵伸的初生长丝分子链排列整齐，产生强力，形成纤维)；将纤维分丝铺网，得到纺粘层纤网(将该纤维杂乱的铺到成网帘上，成网帘下有抽风机，进行向下的抽吸风，将纤维固定在成网帘上，通过预压辊进行预压，形成纤网)；
2.将纤网通过成网帘，在网帘辊的带动下传输到热轧机(花辊)进行热轧粘合，热轧机温度100℃，线压力50MPa。
3.将经过热轧的无纺布通过后整理系统进行后整理处理，进行热风加热并同时进行三次拉伸，加热温度80℃
4.收卷剪切包装。
对比例2：医用TPU膜
购自东莞市雄林新材料科技股份有限公司
试验例1：基本指标检测
采用测厚仪测试实施例制得的无轧点超弹无纺布和对比例的厚度，采用电子称称重并计算面密度。所得结果见表1。
表1基本指标
由表1可知，相同厚度下，实施例1～2制得的无轧点无纺布的面密度低于对比例1制得的有轧点无纺布。实施例1～2制得的无轧点无纺布更轻一些。
试验例2：强度和弹性试验
采用电子拉力试验机对实施例1～2和对比1～2进行强力、伸长率和回弹性试验，所得结果见表2。
表2强力和伸长率测试结果
由表2可以看出，本发明的无纺布具有极好的伸长率，比对比例1有轧点弹性无纺布高的伸长率提高了30％；与对比例2医用聚氨酯薄膜相比伸长率基本一致，但强度远高于对比例2。实施例1和2所制备的无纺布回弹性远低于对比例，在110～120％左右，具有优异的回弹性。通过对比本发明的无轧点超弹无纺布既有有轧点弹性无纺布的强度，又有聚氨酯薄膜的弹性。
试验例3：拒水性试验
采用静水压仪对实施例和对比例进行静水压试验，检测产品的拒水性能，所得结果见表3；
表3静水压试验结果
由表3可以看出，实施例1和2制得的无轧点超弹无纺布的静水压远高于对比例1所制备的有轧点无纺布，可见使用光辊热轧技术制备的无轧点无纺布拒水性更好。可代替弹性无纺布使用。
试验例4：拒油性试验
采用AATCC118-1992标准，依次在实施例和对比例制得的产品上滴加0.05ml的最低编号的实验液体，如30s内无渗透和润湿现象发生，则紧接着用编号较高的实验液体滴在无纺布上。实验连续进行，直至实验液体在30s内润湿下方和周围的无纺布为止。无纺布的拒油等级以30S内不能润湿无纺布的最高标号的实验液体表示(表4为拒油测试试剂)，所得结果见表5。
表4拒油测试试剂
表5拒油性测试结果
由表5可以看出，实施例1和2制得的无轧点超弹无纺布的拒油等级高于对比例1所制备的有轧点无纺布，可见使用光辊热轧技术制备的无轧点无纺布拒油性更好。可代替弹性无纺布使用。
试验例5：透气性试验
采用水蒸气透过率检测仪对实施例和对比例制备的无纺布进行透气量测试，所得结果见表6。
表6透气量结果
由表6可知，实施例1和2制得的无轧点超弹无纺布的透气性基本与对比例1一致，在透气性能上不相上下。
由于聚氨酯薄膜不是织物所以不做拒水拒油性和透气量试验，所以无法比较实施例1 和2制得的无轧点超弹无纺布的拒水拒油性和透气性是否比聚氨酯薄膜高。但从实施例的试验结果来看，本发明制备的无轧点弹性无纺布具有很强的拒水拒油性和良好的透气性，完全可以代替医用聚氨酯薄膜在医用胶带、膏药贴、口罩、外科用包扎绷带等方面的使用。
当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。
