[发明专利]一种热粘合无纺布及其生产方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种热粘合无纺布及其生产方法，应用于空气过滤领域，尤其是汽车空调过滤领域。

背景技术

目前市场上无纺布的成网方式主要有干法，湿法，气流成网法，纺粘法，熔喷法等，其中又以干法成网为主，占到整个无纺布生产总量的50%以上，干法成网后的固网方式有针刺、水刺、化学粘合、热粘合等。针对运用于空气过滤领域的无纺布，需要具有高透气性、高集尘的特点，因此干法化学粘合和干法热粘合形成的低克重无纺布运用较多，但化学粘合加固过程中产生的三废、能耗高等问题没有彻底被解决，并且产品中残留的化学药剂对人体有着副作用，例如对皮肤的刺激性。另外，由于化学粘合无纺布中含有可燃性粘合剂，不能被应用于汽车空调过滤领域，带来使用的局限性。

目前市场上用于汽车空调过滤器中的无纺布是以针刺棉无纺布和热粘合无纺布为主。针刺棉无纺布虽然集尘效果（寿命长）比较好，但是其捕集效率比较低，且强度不高，如果受到高（强度）风量时，纤维间空隙会变大，过滤效果更差。而热粘合无纺布的集尘效果好差是根据它的加工方法，目前其加工方法是通过开棉、梳棉、交叉铺网后形成复合纤维网层，再对纤维网层热轧辊加热加固，采用这种方法使得无纺布表面的低熔点纤维由于受热或受力过量，导致纤维被压扁，从而通气度下降、阻力增加；而且由于热辊加固，无纺布中间层受热不足、中间层低熔点纤维受热不足，从而导致强力降低。

如中国公开专利CN101058960中公开了一种热粘合无纺布，虽然提到了使用“10～25微米的小直径纤维”和“30～50微米的大直径纤维”的混纺结构，并且提到了“低熔点树脂部”的皮芯复合纤维，可以达到所谓的高刚性、高抗拉强度的优点。但是并没有具体阐述具体各纤维种类的配比和厚度要求，以及汽车行业用的阻燃特性。而且该专利中对纤维网层再次热定型加固的方法是采用120～200度左右热的轧纹辊、热的轧光辊等，通过该轧辊加热加固的话，只是无纺布表面的皮芯复合纤维受热融化粘接，而无纺布内部的纤维没有充分粘接或粘接很少，这样就带来了外层纤维粘接，内层纤维没有粘接的现象，从而导致无纺布强度低，集尘量小等缺点。另外，通过这样的加固方法还会使表面的纤维容易压扁，这样就会降低通气度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种强度高、集尘量高的热粘合无纺布。

本发明的另一目的在于提供一种热粘合无纺布的生产方法，该方法提高了无纺布断面方向上纤维间的粘接率，同时又不会使表层的纤维受力过量。

本发明的技术解决方案是：本发明的热粘合无纺布，该无纺布是由皮芯复合纤维、阻燃纤维和普通聚酯纤维三种纤维构成，该无纺布断面方向上三种纤维呈粘接状态，且纤维间粘接率为60～99%。通过皮芯复合纤维的皮层部分（低熔点）受热熔融，从而使三种纤维熔融接合。皮芯复合纤维、阻燃纤维和普通聚酯纤维分别达到粘合、阻燃、提高刚软度的目的。该无纺布的上表层、中间层、下表层的纤维都充分熔融，通过扫描电子显微镜可以看出，该无纺布断面方向上，上述三种纤维呈粘接状态，且该无纺布断面方向的纤维间粘接率为60～99%。如果该无纺布断面方向的纤维间粘接率小于60%的话，说明皮芯复合纤维与其他纤维没有充分粘接，可能只有无纺布上、下表面的纤维受热粘接，中间层的纤维由于受热不足而不能粘合在一起，从而造成无纺布强度低和粉尘集尘量较差。

本发明的热粘合无纺布，上述普通聚酯纤维为纤度在10～30丹尼尔之间的粗纤度普通聚酯纤维、纤度在1～9丹尼尔之间的细纤度普通聚酯纤维中的一种或两种构成。粗纤度普通聚酯纤维可以提高无纺布的强度及硬度，便于后道加工；细纤度普通聚酯纤维由于纤度相对较小，可以提高无纺布的过滤效率,其含量为20重量%以下。

本发明的热粘合无纺布，该无纺布的经向拉伸强力为80～160N/5cm，纬向拉伸强力为100～200N/5cm。如果上述无纺布的经向拉伸强力小于80N/5cm、纬向拉伸强力小于100N/5cm的话，无纺布易拉断。

本发明的热粘合无纺布，在风量3m3/min时，该无纺布对ISO fine A2粉尘的集尘量为100～300g/m²。无纺布表面的纤维由于未受力过量（未被压死），从而提高了无纺布对粉尘的集尘能力，其中ISO fine A2为国际标准ISO 12103-1中规定的精细粉尘。如果集尘量低于100g/m²的话，寿命会短，增加使用者的成本；如果集尘量高于300g/m²的话，寿命长，肯定好，但是现有技术很难达到300g/m²。