[发明专利]用于含加筋层的厚型非织造材料的针刺加固方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种非织造针刺加固方法，尤其是涉及一种用于含加筋层的厚型非织造材料的针刺加固方法。本方法特别适合用于含有经纱、纬纱交织的机织布或单一经纱的加筋层的厚型非织造材料的针刺加固，所制成的厚型非织造材料加筋层强力保持率高，使用寿命长。

背景技术

由于针刺非织造材料存在着孔隙率高、孔隙尺寸小的结构特点，因而具有良好的通透性、过滤性能和保温性能，因此，其应用迅速扩大到其他产业用领域，如造纸毛毯、耐高温滤料、公路路基土工布、高抗拉强度的传送带、沙发合成革基布等。但是，针刺非织造材料是靠纤网中纤维相互之间柔性缠结而得以加固的，与机织布相比较，其断裂强力偏低、断裂伸长率偏大，在实际使用中其尺寸稳定性较差。为了克服上述缺点，人们在制造厚型针刺非织造材料时，采用上下纤网层之间植入加筋层(即经纱、纬纱交织的机织布或单一的经纱)形成“三明治”复合结构，以期提高产品强度和尺寸稳定性。然而，所用的常规非织造刺针的针叶为三角形截面，其三条棱边上通常开有2～3个冲带纤维的钩齿，该针叶结构的刺针，在穿刺含加筋层的纤网时，将不可避免地导致一条或两条棱边上的钩齿钩住加筋层经、纬纱交织的机织布或单一的经纱中的纤维，当钩齿钩住加筋层这些纱线中的纤维且处于高速运动时，极易造成这些纱线中的纤维断裂，导致加筋层强力下降。因此，常规三角形截面针叶结构的刺针已无法适应含加筋层的针刺非织造材料的特殊工艺要求。

为此，人们对含加筋层的厚型非织造材料的针刺加固方法，尤其是对其方法中改进刺针针叶结构进行了大量的研究，具体如下：

中国专利ZL90215336.6“一种针刺生产用刺针”公开了一种工作段横截面呈橄榄形(棱形)的刺针。该刺针针叶横截面为橄榄形，橄榄形截面工作段的两条长径棱上设有若干钩齿，两条短径棱上没有钩齿，在加工单一经纱组成的加筋层的造纸毛毯时，针刺前设定针叶橄榄形横截面的长径与加筋层的经纱平行，则针刺时长径棱上的钩齿不会钩住经纱中的纤维，从而减轻刺针对经纱的损伤，提高最终造纸毛毯的纵向强力。然而，将这种刺针用于含经、纬纱线交织的加筋层的厚型非织造材料针刺加工时，不论针叶橄榄形横截面的长径方向如何设定，总是会有一条或两条棱边上的钩刺对加筋层的经纱或纬纱造成严重破坏，甚至造成经纬纱线同时受损，致使厚型非织造材料的断裂强力降低、使用寿命缩短。因此，该刺针不适宜用于含经、纬纱线交织的加筋层的厚型非织造材料的针刺加工。

中国专利ZL201020167528.5“无纺布针刺机的刺针”公开了一种非织造针刺机的刺针。该刺针针叶的横截面包括有两个穿刺面及一个穿刺压面，两穿刺面呈倒“V”字形，穿刺压面为与两穿刺面衔接的弧面；且针叶的轴向呈旋转扭曲设置。该刺针虽可提高针刺效率并减轻针痕，但是，该刺针用于含单一经纱或经、纬纱交织的加筋层的厚型非织造材料时，由于该发明针叶的轴向呈旋转扭曲设置，从而导致针叶横截面的多个方位均会出现钩刺，因此，在针刺时，无论刺针针叶方位如何设置，其加筋层的纱线中的纤维均有可能会受到钩齿的钩取作用，从而造成损伤。所以该刺针仅适用于没有加筋层的非织造材料针刺加固，不适合用于含加筋层的厚型非织造材料的针刺加工。

中国专利ZL200520072134.0“偏厚织物所用的无纺针”公开了一种用于生产造纸毛毯的刺针。该刺针的针叶横截面呈荸荠形，针尖的头端制成弧面状，在一定程度上能减轻对经、纬纱线的损伤。该发明的实质是将针叶横截面为三角形的常规刺针的两条棱边修成圆弧状，另一棱边保持原状并开钩刺。在加工单一经纱组成的加筋层的造纸毛毯时，将该刺针开钩刺棱边顶角的角平分线设置成平行于经纱，则该刺针上钩刺就不会钩住加筋层的经纱中的纤维，即也不损伤经纱强力。然而，该刺针用于含经纱、纬纱交织的机织布的加筋层的厚型非织造材料针刺加固时，还不能克服类似于常规三角形截面针叶结构的刺针的弊端，即不能同时避免损伤加筋层的经纱或纬纱的强力。因此，该刺针仅适合单一经纱组成的加筋层的造纸毛毯的针刺加固，不适用于含经、纬纱交织的加筋层的厚型非织造材料的针刺加工。此外，该刺针针叶工作部位只有一条棱边开有钩齿，其针刺缠结效率不高。

综上所述，为了克服传统非织造针刺加固过程中对含经纱、纬纱交织的机织布的加筋层的厚型非织造材料强力下降的缺陷，研发减轻厚型非织造材料中加筋层纤维损伤的新型刺针及其相应的针刺加固方法，仍是目前研究的热点。

发明内容