一种高强聚酯长丝胎基布的生产工艺

专利类型 发明公开 法律事件 公开; 实质审查;
专利有效性 实质审查 当前状态 实质审查
申请号 CN202410644582.0 申请日 2024-05-23
公开(公告)号 CN118910896A 公开(公告)日 2024-11-08
申请人 四川科瑞宝新材料科技有限公司; 申请人类型 企业
发明人 王占立; 吴丽芹; 贾少华; 张志成; 第一发明人 王占立
权利人 四川科瑞宝新材料科技有限公司 权利人类型 企业
当前权利人 四川科瑞宝新材料科技有限公司 当前权利人类型 企业
省份 当前专利权人所在省份:四川省 城市 当前专利权人所在城市:四川省雅安市
具体地址 当前专利权人所在详细地址:四川省雅安市雅安经济开发区滨河东路11号 邮编 当前专利权人邮编:625199
主IPC国际分类 D06N3/00 所有IPC国际分类 D06N3/00D04H3/011D04H3/105D01D5/088D01D5/14D04H3/02D06M15/11D06M101/32
专利引用数量 0 专利被引用数量 0
专利权利要求数量 10 专利文献类型 A
专利代理机构 北京国诚精信专利代理事务所 专利代理人 付正明;
摘要 本 发明 涉及高强聚酯长丝胎基布技术领域,特别涉及一种高强聚酯长丝胎基布的生产工艺。先通过涤纶纺粘和针刺加固的方法生产出高强聚酯长丝胎基布半成品,再通过浸胶定型工艺处理,最终得到高强聚酯长丝胎基布产品。本发明采用聚酯长丝直接铺设成网,纺丝采用气流牵伸,由于气流牵伸不同于常规化纤纺丝的机械拉伸,导致高分子取向度受到限制,具有更好的抗外界负荷、均勾分布外界应 力 和抗 变形 能力,使用寿命也远高于同类短纤 胎体 油毡、另外,长丝聚酯胎是由均匀连续的长丝构成,产品均匀、强力高、抗热收缩性能好,其物理性能优于短纤聚酯胎,所以比较适合防 水 卷材生产线的工艺要求,其卷材具有均匀的抗热收缩性和较长的防水持久性。
权利要求

1.一种高强聚酯长丝胎基布的生产工艺,其特征在于:先通过涤纶纺粘和针刺加固的方法生产出高强聚酯长丝胎基布半成品,再通过浸胶定型工艺处理,最终得到高强聚酯长丝胎基布产品。
2.根据权利要求1所述的高强聚酯长丝胎基布的生产工艺,其特征在于,其具体包括以下步骤:将聚酯切片经过结晶、干燥,喂入螺杆挤压机中,经过过滤器和计量进入纺丝箱体,熔体定量经过喷丝板形成初生纤维,牵伸后的长丝经分丝和摆丝,均匀铺放在成网帘上形成纤网,纤网经预针刺、主针刺加固,裁切收卷得到高强聚酯长丝胎基布半成品,高强聚酯长丝胎基布半成品经过热定型、浸胶、烘干后整理,得到高强聚酯长丝胎基布成品。
3.根据权利要求2所述的高强聚酯长丝胎基布的生产工艺,其特征在于:
在上述步骤中,以带菱形销钉混炼头的单螺杆挤出机为工具进行纺丝过程,对纺丝的冷却侧吹进行设置,将侧吹风道为渐缩式,内设导流板,以及多孔板、不锈网组成的阻尼整流层,使侧吹风纵向速度梯度,完成纺丝过程。
4.根据权利要求2所述的高强聚酯长丝胎基布的生产工艺,其特征在于:
在上述步骤中,采用管式牵伸器牵伸,通过增加牵伸管数量和控制牵伸气流速度/温度,来调控牵伸速率和牵伸比。
5.根据权利要求2所述的高强聚酯长丝胎基布的生产工艺,其特征在于:
在上述步骤中,采用往复横动机构进行横向摆动的机械分丝,然后利用铺网机系统进行铺网。
6.根据权利要求1所述的高强聚酯长丝胎基布的生产工艺,其特征在于:采用针刺加固法作为纤网固结方式。
7.根据权利要求4所述的高强聚酯长丝胎基布的生产工艺,其特征在于:所述管式牵伸器为HY‑II型牵伸器。
8.根据权利要求4所述的高强聚酯长丝胎基布的生产工艺,其特征在于:所述牵引器的牵伸速度为5000‑6000m/min。
9.根据权利要求4所述的高强聚酯长丝胎基布的生产工艺,其特征在于:所述牵引器牵伸管的高度为1000~1200mm,牵引器的牵仲伸管内径为10mm,牵伸风压0.5MPa。
10.根据权利要求5所述的高强聚酯长丝胎基布的生产工艺,其特征在于:所述往复横动机构的摆幅为50‑54mm。

说明书全文

一种高强聚酯长丝胎基布的生产工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及高强聚酯长丝胎基布技术领域,特别涉及一种高强聚酯长丝胎基布的生产工艺。

背景技术

[0002] 防卷材目前的主要应用领域包括:城镇房屋建筑、高速路、高速公路及城市道桥、地铁及城市轨道、机场、水利设施、港口码头、核能设施、环卫工程、国防工程、能源及矿业工程等。非织造布为改性沥青卷材最重要的生产原料之一。
[0003] 传统的胎基布以短纤梳理加针刺固结的方法制得,纤维经过开松混合、梳理(或气流)成网、铺网、牵伸及针刺固结后形成成品。短纤针刺胎基布加工技术具有适应件强、机动灵活、技术易掌握等特点,在胎基布发展的初期得以快速发展。随着技术的进步,以及国家对工程质量的要求不断提高,各类工程对防水材料性能指标的要求也越来越高,一直以短纤维针刺土工布为主的局面已渐渐被打破。
[0004] 申请号为:2010101413465的发明专利公开了一种聚酯长丝油毡基布生产工艺,包括步骤:将聚酯切片预结晶干燥;将预结晶干燥后的聚酯切片输送到螺杆挤压机将切片高温融化;将熔融后的切片熔体输送到计量得到纺丝;气流拉伸纺丝;针刺将纺丝缠结在一起形成半成品布;对针刺后的半成品布高温定型;将定型后的产品通过浸胶槽、挤压、高温烘筒烘干并成卷。该发明专利通过将聚酯切片作为原料直接生产。和现有技术相比,减少了生产化纤的过程,缩短了工艺,减少了生产成本和环节。但其得到的产品强度、纵横强比、断裂强度、耐磨性、抗疲劳强度等相对较低。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种高强聚酯长丝胎基布的生产工艺,以解决背景技术中提出的问题。
[0006] 为了解决上述技术问题,本发明的技术方案为:一种高强聚酯长丝胎基布的生产工艺;先通过涤纶纺粘和针刺加固的方法生产出高强聚酯长丝胎基布半成品,再通过浸胶定型工艺处理,最终得到高强聚酯长丝胎基布产品。
[0007] 其具体包括以下步骤:将聚酯切片经过结晶、干燥,喂入螺杆挤压机中,经过过滤器计量泵进入纺丝箱体,熔体定量经过喷丝板形成初生纤维,牵伸后的长丝经分丝和摆丝,均匀铺放在成网帘上形成纤网,纤网经预针刺、主针刺加固,裁切收卷得到高强聚酯长丝胎基布半成品,高强聚酯长丝胎基布半成品经过热定型、浸胶、烘干后整理,得到高强聚酯长丝胎基布成品。
[0008] 在上述步骤中,以带菱形销钉混炼头的单螺杆挤出机为工具进行纺丝过程,对纺丝的冷却侧吹进行设置,将侧吹风道为渐缩式,内设导流板,以及多孔板、不锈网组成的阻尼整流层,使侧吹风纵向速度梯度,完成纺丝过程。
[0009] 在上述步骤中,采用管式牵伸器牵伸,通过增加牵伸管数量和控制牵伸气流速度/温度,来调控牵伸速率和牵伸比。
[0010] 在上述步骤中,采用往复横动机构进行横向摆动的机械分丝,然后利用铺网机系统进行铺网。
[0011] 采用针刺加固法作为纤网固结方式。
[0012] 所述管式牵伸器为HY‑II型牵伸器。
[0013] 所述牵引器的牵伸速度为5000‑6000m/min。
[0014] 所述牵引器牵伸管的高度为1000~1200mm,牵引器的牵仲伸管内径为10mm,牵伸风压0.5MPa。
[0015] 所述往复横动机构的摆幅为50‑54mm。
[0016] 与现有技术相比,本发明的有益效果为:
[0017] 本发明采用聚酯长丝直接铺设成网,纺丝采用气流牵伸,由于气流牵伸不同于常规化纤纺丝的机械拉伸,导致高分子取向度受到限制,这就决定了长丝胎基布具有拉伸强度、顶破强度、伸长都高、从长丝胎基布的破坏机理发现,长丝胎基布的断裂形态主要为连续长丝的断裂、而短纤胎基布的断裂主要表现为布结构的破坏和短纤维的滑移,这也说明了为什么长丝胎基布的断裂延伸率高于同类短纤维产品,因此,以长线聚酯胎为胎体的油毡在实际应用中,具有更好的抗外界负荷、均勾分布外界应力和抗变形能力,使用寿命也远高于同类短纤胎体油毡、另外,长丝聚酯胎是由均匀连续的长丝构成,产品均匀、强力高、抗热收缩性能好,其物理性能优于短纤聚酯胎、再经适合的淀粉浸胶工艺,所以比较适合防水卷材生产线的工艺要求,其卷材具有均匀的抗热收缩性和较长的防水持久性。附图说明
[0018] 图1为本发明的工艺流程图
[0019] 图2为本发明的牵伸器原理图。

具体实施方式

[0020] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是,对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0021] 如图1所示,本项目首先利用涤纶纺粘和针刺加固的方法生产出高强聚酯长丝胎基布(PET)半成品,再通过浸胶定型等工艺处理,最终得到高强聚酯长丝胎基布(PET)产品。
[0022] 从生产工艺来看,长纤聚酯胎的生产较短纤聚酯胎减少了开松、喂料、梳理等生产环节,具有质量稳定、节能环保的优点。
[0023] 涤纶纺粘针刺胎基布的基本生产流程包括:聚酯(PET)切片经过结晶、干燥,喂入螺杆挤压机中,经过过滤器和计量泵进入纺丝箱体,熔体定量经过喷丝板形成初生纤维:牵伸后的长丝经分丝和摆丝,均匀铺放在成网帘上形成纤网,纤网经预针刺、主针刺加固,裁切收卷得到高强聚酯长丝胎基布半成品。高强聚酯长丝胎基布半成品经过热定型、浸胶、烘干等后整理,得到高强聚酯长丝胎基布成品。
[0024] 现在建筑物跨度越来越大,结构设计越来越轻,这就要求防水材料要具有足够的抗拉断强度、抗穿刺力和适当的延伸率以承受相应负荷。另外,一些地区昼夜温差变化大,这就要求防水材料能适应这种温度变化,具有抗高温性能的同时,在低温条件下还要具有柔韧性。APP与SBS两种改性沥青具有对气候的良好适应性,但必须有高伸长、高强度的胎基布与之匹配,否则APP和SBS改性沥青的温差变形会导致胎基断裂,影响防水效果。
[0025] 在高强聚酯长丝胎基布的生产过程中,纺粘长丝的牵伸倍率、纤维均匀性、延伸率,铺网均匀性,生产的稳定性,浸胶的环保和经济性等因素,都会直接影响产品最终性能和实际生产的经济社会效益。
[0026] 确保纺粘长丝的强力和伸长性
[0027] 一般来讲,纺粘长丝性能是影响胎基布产品最终性能的最重要的因素。初生纤维的物理和机械性能相对较差,牵伸过程使长丝逐渐变细,是纤维的二次成型,纤维中大分子延纤维轴向取向并结品、使纤维的断裂强度、耐磨性、抗疲劳强度等达到使用要求,纺丝过程的连续稳定以及充足的牵伸,对于保证长丝质最至关重要。
[0028] 纺丝过程
[0029] 聚酯纺粘法非织造布的纺丝技术以聚酯长丝纺丝为基础,聚酯纺粘法非织造布的纺丝在幅宽方向单位长度上的根数要求足够多,密度大,由于受圆形纺丝组件及管式牵伸工艺的影响,要得到理想的纺丝根数和密度,非常具有难度。喷丝板直径、牵伸管排列密度、摆丝器设计等几个工序相互联系又相互制约,
[0030] 本发明采用带菱形销钉混炼头的单螺杆挤出机,圆形上装式纺丝组件,每组件一喷丝板;采用一箱双模头,每模头72束丝,纺统箱采用双面操作形式,箱内结构具有等径熔体支管长度相同、曲率相同、保证了各管路中熔体的流动性和均匀性,熔体分配管道的设计及分配原则是每根熔体管路单位时间的流量一致,且熔体在每根管路上的停留时间一样:即各部位的熔体都是在同一条件下,经历了同样的停留时间,产生了同样的压力降。并对喷丝板排列和喷丝孔设计都做了相应调整,对纺丝的冷却侧吹风进行了特殊设计,侧吹风道为渐缩式,内设导流板,以及多孔板,不锈钢网等组成的阻尼整流层,能使侧吹风有比较合理的纵向速度梯度,有利于丝束冷却固化效果,从而保证纺丝过程的连续稳定。实际运行参数如下:结晶温度:170℃、干燥温度:160℃、螺杆挤压机温度:270℃,~296℃,纺丝箱体温度:286℃,~296℃,计量泵规格:2.4cc/revx8、2.4cc/revx4、2.4cc/revx2、喷丝板规格:中65mmx30孔、丝束数:72束x2、螺杆长径比:L/D=25、侧吹风风速,0.4~0.7m/s。
[0031] 牵伸过程
[0032] 本发明采用管式气流牵伸方法,通过增加牵伸管数量和控制牵伸气流速度/温度,来调控牵伸速率和牵伸比、优化产品性能,降低牵伸风压、降低能耗,
[0033] 牵伸器的原理是用一股压强较高的喷射气流来吸引压强较低并裹挟着丝束的被引射气流(简称引射气流)、牵伸器可分为四个部分:喷射喷口、引射口、混合段和牵伸段。在气体动力学中,混合段称为初始段,牵伸段称为主体段。喷射气流和引射气流的混合可分为等截面混合和收缩截面混合两种。牵伸器的工作原理见图2,喷射气体以压强P1经渐缩形流道以高速从喷射喷口(狭缝)喷出流向混合段,速度由V0升高到V1、压强降为P。由伯努利方程可知,在增加牵伸气体速度的同时,压强必然下降,选择适当的牵伸器结构几何参数,可以在喷口处形成负压,抽吸裹挟着丝束的引射气流以速度V2进入混合段,混合段的长度为其直径的5~8倍。喷射气体与引射气体在混合段的终止截面上发生混合,进行能量交换,两种气体逐步混合成均匀的流体,速度V3趋于平衡、压强上升为P3,然后流入牵伸段。在牵伸段,丝束受到气流摩擦,气流牵伸丝束使丝变细,然后气体压强降低为P4,气流速度变为V4。最后混合气体和被拉伸丝束一同从牵伸器出口处喷射出去,完成对丝束的拉伸过程。
[0034] 丝束因受到周围气流的摩擦作用而受到牵伸力,根据化纤纺丝原理,牵伸力公式为:
[0035]
[0036] C=0.37(Re)0.61
[0037] Re=Vd/v
[0038] V=V3‑U0
[0039] 式中:CF‑摩擦系数
[0040] 由Matsui经验公式确定:v‑气体的运动粘度;V3‑气流速度;U0‑纺丝速度;d‑丝束直径;ρ3‑流体密度;Re‑雷诺数;L‑牵伸段长度。
[0041] 由公式可以看出,牵伸力与流体密度、丝束直径、牵伸段长度成正比,还与气流和丝束之间速度差的平方成正比。牵伸器内流场特点是体积小而湍流度高,在不同部位的不同时间里,气流速度和方向随时变化,这给理论分析和实际研究带了了很大困难,但总的来说,牵伸器的研究方向是向纺丝速度快、空气压力低、消耗气量少的方向。
[0042] 本发明通过对几种管式牵伸器的分解和剖析,结合理论计算,对牵伸器结构的几何参数、牵伸器内气流场特点、气流参数以及纺丝参数、丝束受力等进行了大量试验、计算、设计与研究,总结出牵伸器内不同部位、不同时间、不同气流速度与丝束的相对变化关系;吸丝口与出气口的进气压力与流量关系;不同狭缝宽度的进气压力与吸丝口压力关系;不同狭缝宽度的进气压力与进出口压差关系;不同进丝口直径进气压力与流量关系等。气流牵伸器历经了二次更新换代,选用HY‑II型牵伸器的牵伸管直径进一步缩小,牵伸气流和牵伸束能够进一步集中到风道中心流动,更大程度地提高了牵伸气流对纤维束的握持作用,使纤维牵伸速度加快,牵伸倍数增加,效率提高,并进一步降低了能耗。经过生产线上在线验证其产品各项性能指标均达到国外同类产品的先进水平。
[0043] 牵伸速度的影响
[0044] 实际中通过调节牵伸压力的情况下,研究了牵伸速度与长丝性能的关系(表1)。可以看出,随着牵伸速度的提高,长丝的强度不断增加,伸长率降低,这是因为在牵伸过程中,大分子在气流摩擦作用下沿纤维轴向的取向度不断提高,从而使纤维的断裂强度提高,延伸率下降。实际中,综合能耗和性能因素,确定纤维的牵伸速度在5000‑6000m/min之间。
[0045] 表1牵伸速度与长丝性能关系表
[0046]
[0047] 表2单孔流量变化对长丝性能的影响
[0048]
[0049] 从(表2)看出,在牵伸压力保持不变的情况下,提高单孔流量,单丝纤度提高,牵伸速度降低,单丝强力略有下降,单丝伸长变高。说明在一定范围内,单孔流量对单丝性能影响不大,实际中,根据具体产品指标。会选择合适的挤出量并调节冷却风及牵伸风条件,达到生产效率和产品质量的最佳值。
[0050] 表3牵伸头高度对长丝性能的影响
[0051]
[0052] 从(表3)数据看出:牵伸头高度对长丝性能的影响,在牵伸速度为5000m/min以下时,单丝纤度高于拟定值,牵伸速度在5000m/min附近时,纤度接近设定值,另外还可以看出,牵伸头高度在1200mm时,达到拟定纤度需要的牵伸速度比牵伸头高度为800mm要小,即牵伸头高度在1200mm时比牵伸头高度800mm达到相同牵伸速度需要更少的气压。
[0053] 本发明最终采用144支牵伸管,双排丝每排72支,牵伸管高度1000~1200mm,牵仲伸管内径10mm,牵伸风压0.5MPa左右,牵伸速度控制在5000‑6000m/min。
[0054] 确保分丝、铺网的均匀性
[0055] 成网技术影响纤网的均匀度,是纺粘法非织造布中一个重要工序,纺丝牵伸后的长丝必须在很短时间内分丝铺网,再加上高速的牵伸气流,因此牵伸后,长丝的均匀分丝和铺网技术难度大,难控制,而它对胎基布的质量又至关重要。要求有先进合理的分丝、铺网和吸风技术,分丝铺网主要有气流分丝法、静电分丝法、机械分丝法等。本发明采用能够横向摆动的机械分丝的方法,选用了先进的线性往复横动机构,取代传统的弧形横动机构,使摆丝频率及摆丝幅度的范围大大提高,以适合生产不同产品的需要,实事证明,采用该技术,能提高铺网时纤网中长丝纤维的纬向分布,从而提高产品的横向强力,减少纵横向强力比。(表4)和(表5)是试验中选择不同摆幅和摆频对产品纵横强力比的影响,可以看出摆频的提高对纵横强力比有利,摆幅选择在50‑54mm的范围内纵横强力比较好。
[0056] 表4摆幅对纵横向强力比的影响
[0057]
[0058] 表5摆频对纵横向强力比的影响
[0059]
[0060] 纺粘成网技术是直接影响纺粘法非织造布产品均匀性及生产效率的主要因素,铺网的均匀性决定了产品的克重及强力等指标的均匀性。铺网均匀性的影响因素很多,除上节所述的分丝摆丝的影响外,主要取决于铺网机系统的吸网风速的均匀性、网帘运行的稳定性以及静电消除系统等的技术水平、网帘本身的质量好坏等。铺网机由吸风区、吸风风道及调节装置、吸风风机、导辊、静电消除器、机架、传动及控制系统等组成。好的铺网机,不但能铺成均匀的纤网,还要能够克服外部气流、摩擦静电等因索的影响,将纤网以较高的速度稳定地送入下道工序,而不产生翻网、纤网滑动等现象,速度越高,纤网受外部气流影响越大,摩擦产生的静电越高,因此,铺网机的技术水平也影响了生产速度和产量。
[0061] 选择适当的纤网固结工艺
[0062] 纺粘工艺中常用的纤网固结工艺主要包括针刺加固、水刺加固、热粘合加固以及复合加固等方式。其中,热粘合加固法能耗较高,且对于厚型产品存在加固效果较差,易分层等问题;水刺加固法存在投资成本较高、能耗较高,厚型产品加固效果较差等问题;针刺加固法具有工艺简单、成本低、厚型产品加固效果佳、生产效率较高等特点,同时,针刺加固的一些固有缺陷(如产品有针痕、手感硬、对纤维强力有一定损失等),而对于单丝纤度3.0~6.0dpf的较粗纤维来说,针刺力刺断纤维的情况较细旦丝要小得多,反而有利于提高产品的强力及增加产品的透气及浸渍性能。因此本项目采用针刺加固法作为纤网固结方式,与短纤针刺工艺相比,在针刺机的选择上主要有以下不同:
[0063] 针刺机的结构:
[0064] 用短纤维进行针刺,可以随时停机与开机,在生产过程中,若出现大量断针,可随时停机更换针板.但是纺粘法是属于连续化生产,开机和关机准备工作复杂停机会给企业生产造成一定的损失,但是针刺机的断针和换针板是不可避免的,目前较好的方式是采用双轴双针板针刺机,可实现不停机更换刺针,但设备投资较大,从实际生产上,平衡各方情况,本项目最终选择了双轴单针板针刺机。
[0065] 针刺机的配备
[0066] 涤纶纺粘针刺产品应用于土工布及油毡胎基布时,强力是其重要的指标,而强力指标高低,除纤维本身性能外,最重要的是针刺对其产生的影响,包括刺针结构、针刺密度、针深、步进量等。针刺密度过大,将对长丝纤维损伤大,导致其强力下降;针刺密度过小,则缠结效果差,产品致密性差,抱合不好,强力也下降。由于纺粘法的长丝针刺不像短纤维针刺时完全要依靠针刺的次数多少来决定产品的强力,不必使用更多台针刺机就能完全达到并且远远超过短纤维针刺的质量水平,如果用太多的针刺机,不仅产品质量不能提高,反而会下降,因此本发明在配制针刺生产线时,配备了主针刺机和预针刺机,参数见(表6)。
[0067] 表6针刺机参数
[0068]预针刺(上刺) 主针刺(下刺)
布针幅宽(mm) 7400 7400
针刺频率(次/min) 900 900
植针密度(枚/米) 4000 4000
针刺深度(mm) 6~10 6~10
[0069] 刺针的选择
[0070] 长丝的针对与短纤针刺相比、短纤针刺时因为纤网蓬松、纤维较短、刺针很容易刺入、刺针在刺入时张力很小、阻力也很低,但对于纺粘生产的连续长丝来说、针刺入纤网时,张力与阻力均较大,如果简单地用短纤的刺针、难以刺入、而且断针机会大大增加,因此本项目采用生产纺粘针制产品的专用制针。
[0071] 保障浸胶效果并实现低成本绿色生产
[0072] 在后续加工成沥青油毡时,胎基布要经过浸渍、烘燥等高温过程,因此、胎基布也要先经过高温热定型、经热定型的产品热稳定性大大提高,但强度和硬挺度等仍达不到胎基布要求,在后道浸渍沥青的过程中会因为受力发生结构变化,影响最终产品质量,解决这一问题的常规做法是利用黏合剂来提高产品强度和硬挺度,本发明对比了丙烯酸酯类和改性淀粉作为浸胶整理剂的差别,并研究了烘燥工艺、上胶量等对产品性能的影响。
[0073] 浸胶整理剂(黏合剂)的选择
[0074] 目前、国内市场上使用的胶粘剂主要有酪素胶、化学校、淀粉胶以及它们的改进胶。通过(表7)中的性能比较可以看出、酪素胶在各种性能上均表现较好,但是酪素胶原料难得、价格品昂贵,很难成为大规模使用的胶种;化学胶由于其毒性和高污染性,使用也受到限制:淀粉原料便宜易得、无毒无污染,但淀粉胶粘性存在缺陷,一般需要进行改性后使用。
[0075] 表7酪素胶、化学胶,淀粉胶性能对比表
[0076] 化学胶 淀粉胶 酪素胶初粘力 中 高 高
快干性 慢 慢 中‑快
抗冷凝水性能 差 差 良好
上机性能 良好 良好 良好
适合机器速率 慢 慢 快
稳定性能 优良 一般 良好
[0077] 以淀粉为原料制备的胶粘剂与其它类型的胶粘剂相比,存在上机性能不好、防水性能差、储存时间短等使用性能上的缺陷,但是近年来,随着人们环保意识的提高,石油化工原料供应紧张,淀粉作为原料的优势凸显出来,由于淀粉原料便宜易得,无毒环保,是一种可持续再生的资源,越来越多改性淀粉胶粘剂也在工业生产和日常生活中得到应用。传统涤纶短纤针刺油毡基布用的是丙烯酸酯类黏合剂,该种乳液共聚所需单体均为石化原料、使用成本较高,在合成和使用过程中均会造成环境污染,而且存在生产设备不易清洗等问题。本发明中,采用改性淀粉为浸胶整理剂,在绿色环保、产品满足后续沥青浸渍等要求的基础上,还可以降低生产成本。
[0078] 烘燥工艺
[0079] 从生产实践来看,烘燥温度应该根据纤维材料、黏合剂特点以及能耗情况。选择适宜的烘操温度、烘燥时间(生产线速度)要匹配设备性能和满足浸渍要求,以使黏合剂固化完全,各项指标在规定范围之内,基胎不会泛黄,纤维网不致受损,烘燥工艺主要包括烘燥温度和烘操时间(生产线速度),本发明经连续生产实践应用,最后确定淀粉类黏合剂在生产胎基布时各区最佳烘干温度为:第1区(烘桶)210℃,第2区(圆网)165℃,第3区(圆网)180℃,生产速度为18m/min。
[0080] 上胶量控制
[0081] 上胶量直接影响到浸渍后的产品质量和生产成本、是浸胶工艺中的关键参数之一,上胶量可以通过调节浸胶整理剂(改性玉米淀粉溶液)浓度、控制浸胶速度、调节轧辊间距等方法进行调控。
[0082] 选用200g/㎡聚酯长丝基布来说,生产线速度控制在18m/min,烘燥温度为210℃~165℃~180℃,通过调整浸胶整理剂(改性玉米淀粉溶液)浓度以及轧辊间距,可以得到不同上胶量的产品,研究上胶量对产品性能的影响,测试结果如
[0083] (表8)所示,
[0084]
[0085] 从测试结果可以看出:在基布克重一定的情况下,聚脂长胎基随着含胶量的提高,厚度增大,纵横向强力提升,伸长率和收缩率降低,手感从柔软越来越硬。从实际使用要求和成本度考虑,最终选上胶量为25%,与市售聚酯短纤针刺胎基(基布克重为180/m')相比,本发明高强聚酯长丝胎基布产品(150g/m"基布)性能更优异,且生产流程短,生产速度快。
[0086] 以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言,在不脱离本发明原理和精神的情况下,对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,仍落入本发明的保护范围内。
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