[发明专利]一种新型超高密度纤维针刺毡的制备方法

说明书

一种新型超高密度纤维针刺毡的制备方法，包括下列步骤：(1)不同结构的纤维材料裁切备用；(2)不同结构纤维材料按配比层叠预针刺，采用基布50与方格布60组合，方格布60提供Z向连接纤维，不用网胎；(3)辅助加压固化单元层10厚度，使各单元层10厚度保持一致，并与理论计算厚度一致；(4)单元层10叠层针刺，针刺密度、深度等针刺参数根据针刺毡预制体密度可调；(5)针刺毡预制体内部应力去除，有效确保预制体平整，无翘边，循环进行单元层10叠层接力针刺即可制得满足厚度尺寸和高密要求的针刺毡预制体；采用本发明制备的针刺毡预制体密度高、层间连接强度大，可应用于高温防热领域。

技术领域

本发明涉及一种纤维针刺毡的制备方法，尤其是一种新型超高密度纤维针刺毡的制备方法，属于纤维集合体技术领域。

背景技术

针刺技术源于纺织工业的短切纤维制毡工艺，是通过刺针对网胎和基布(长纤维织物)进行接力针刺，从而得到准三维网状结构织物的一种复合材料预制体成型技术。现有技术无一例外到要用到网胎作为Z向连接用纤维源头，制备的针刺毡密度低满足保温隔热需求，在高温隔热领域已批量应用。

现有技术使用短纤维经过气流或梳理成网先制成网胎，再把网胎与二维布叠层针刺制造出针刺毡。其网胎的制备采用短切纤维，该纤维在梳理或气流成网过程中易损伤，强度下降，且网胎的均匀性相比平面织物要差，网胎具有的蓬松特性使其在相同重量下比平面织物厚度要高三倍，就此说明要制备超高密度针刺毡，不能使用厚度上未经压缩的网胎等蓬松类织物。由于网胎厚度方向蓬松，在相同厚度下比平面织物的层数要少，另相邻层的网胎在针刺过程变形不一致，会出现收缩各异的情况使得针刺毡上、下层不平整，要平整就需进行裁切，损耗增加。现有针刺毡技术网胎在首次针刺时基本就已固定，后续针刺基本不会再产生Z向纤维，反复针刺反而会把纤维刺烂，使其X-Y向面内性能下降，因此现有技术只能用于制备低密度针刺毡用于保温隔热领域。

中国专利公告号CN1255600C，公告日是2006年5月10日，名称为‘一种可针刺无纺织物及准三维预制件’中公开了一种由聚丙烯晴基碳纤维预制薄层无纺织物及编织布，以及经多重交替叠层针刺形成的准三维预制件，克服了已有采用长条碳纤维前体聚丙烯晴基预氧纤维(OPF)为主叠层针刺预制件的缺陷，不足之处是采用该工艺无法制备出超高密度针刺毡预制件。中国专利公告号CN103668779A，公告日是2014年3月26日，名称为‘一种碳化硅纤维针刺毡及其制备方法’中公开了一种碳化硅纤维针刺毡及其制备方法，采用单层针刺和叠层针刺工艺，在Z向力学性能大大提高的同时，X-Y向的力学性能和热物理性能也较非针刺毡显著提高，不足之处是采用该方法制备的针刺毡密度较低，只适合应用于高温过滤、隔热等低密度复合材料领域。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是现有技术中网胎均匀性较差，产品密度较难控制；网胎单位克重厚度高，与超高密度纤维针刺毡制备机理相悖；网胎在反复针刺过程中面内性能下降以及网胎提供Z向连接纤维不足的问题，提出一种纤维针刺毡制备新方法。

本发明一种新型超高密度纤维针刺毡制备方法包括如下步骤：

)按设计选取一定规格的基布(5)和方格布(6)，把不同结构的纤维材料按配比层叠后，放在针刺毡主针刺设备的进料口处，调整其托网板(3)与剥网板(4)的距离为层叠物理论厚度之和加2mm，夹持固定；

)对所述托网板(3)与剥网板(4)的夹持物按设定的针刺深度和密度进行针刺制成单元层(1)；

)在标准温、湿度条件下，对单元层(1)先用超声波震动器去除内应力，再设定压力，对其进行辅助加压使其厚度控制在设定范围内；

)对单元层(1)进行裁剪修边，使其平面尺寸一致，去除表面毛糙，使其厚度尺寸一致；