CN101624755A - 纯棉无纺布生产工艺及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纯棉无纺布生产工艺及设备，其工序顺序包括：交叉铺网：将纤网往复交错均匀铺开；牵伸：利用不同牵伸速度调整纤维的排列；夹网预湿：对纤网进行预加湿处理；一次平网水刺：利用水射流对平行运动的纤网进行缠结；圆鼓水刺：利用水射流对圆周运动的纤网进行缠结；二次平网水刺：再次利用水射流对平行运动的纤网进行缠结。采用本发明的生产工艺及设备，水刺工序采用平网和圆鼓相结合的方式，可扬长避短，发挥各自的优势，提高制成率及成品的张力、均匀性、柔软性和表面质量等物理性能；既节省了原材料，减轻了对循环水的污染，又减少了设备的维修量，增加了设备的使用周期，达到了降低成本、节省能源的目的。

Description

纯棉无纺布生产工艺及设备

【技术领域】

本发明涉及一种无纺布的生产工艺及设备。

【背景技术】

无纺布的原料主要是合成纤维和棉，合成纤维无纺布其原料资源具有不可再生性，生产成本高，销毁成本高，且不环保，所以其应用并不广泛。而纯棉无纺布其原料是天然棉花，原料充足、处理方便、对人体无引敏反应、具有天然的生物降解等特性，并且纯棉无纺布具有高吸湿性和透气性、强度高、不起毛、不掉毛、悬垂性好、手感好、不含化学黏合剂和其它杂质等特点，因而得到广泛应用，如：妇女卫生巾、卫生护垫、婴儿尿片、化妆棉、美容面膜等产品。然而目前，纯棉无纺布生产技术尚存在工艺复杂、产品能耗高且制成率低等不足。

【发明内容】

本发明的主要目的是：提供一种可提高制成率的纯棉无纺布生产工艺及设备。

为此，本发明提出了一种纯棉无纺布的生产工艺，其流程顺序包括：

交叉铺网：将纤网往复交错均匀铺开；

牵伸：利用不同牵伸速度调整纤维的排列；

夹网预湿：对纤网进行预加湿处理；

一次平网水刺：利用水射流对平行运动的纤网进行缠结；

圆鼓水刺：利用水射流对圆周运动的纤网进行缠结；

二次平网水刺：再次利用水射流对平行运动的纤网进行缠结。

上述的纯棉无纺布生产工艺，所述一次平网水刺与所述二次平网水刺对纤网的水刺方向相反。

上述的纯棉无纺布生产工艺，所述圆鼓水刺包括一次圆鼓水刺、二次圆鼓水刺和三次圆鼓水刺；相邻圆鼓水刺步骤之间对纤网的水刺方向相反。

上述的纯棉无纺布生产工艺，所述牵伸采用多组握持针布辊和牵伸针布辊，形成多个牵伸区的多级牵伸。

上述的纯棉无纺布生产工艺，所述一次平网水刺、一次圆鼓水刺、二次圆鼓水刺、三次圆鼓水刺和二次平网水刺中，相邻水刺步骤之间对纤网的水刺方向相反。

同时，本发明提出了一种纯棉无纺布生产设备，包括顺序衔接的以下装置：

交叉铺网装置：用于将纤网往复交错均匀铺开；

牵伸装置：利用不同牵伸速度调整纤维的排列；

夹网预湿装置：对纤网进行预加湿处理；

一次平网水刺装置：利用水射流对平行运动的纤网进行缠结；

圆鼓水刺装置：利用水射流对圆周运动的纤网进行缠结；

二次平网水刺装置：再次利用水射流对平行运动的纤网进行缠结。

上述的纯棉无纺布生产设备，所述圆鼓水刺装置包括一次圆鼓水刺装置、二次圆鼓水刺装置和三次圆鼓水刺装置；相邻圆鼓水刺装置对纤网的水刺方向相反。

上述的纯棉无纺布生产设备，所述牵伸装置包括多组握持针布辊和牵伸针布辊，形成多个牵伸区的多级牵伸。

采用本发明的生产工艺及设备，水刺工序采用平网和圆鼓相结合的方式，可扬长避短，发挥各自的优势，提高制成率及成品的张力、均匀性、柔软性和表面质量等物理性能；既节省了原材料，减轻了对循环水的污染，又减少了设备的维修量，增加了设备的使用周期，达到了降低成本、节省能源的目的。

本发明的生产工艺，克服现有技术中水刺工序不超出三次的技术偏见，采用多于三次的水刺工序，对纤网进行正反双向的反复水刺，使纤维充分缠结加固，提高了成品的各项性能。

平网水刺工艺结构简单、便于维修、制造成本低。圆鼓水刺工艺中，水刺头沿着圆鼓圆周排列，纤网吸附在转鼓上，接受水刺头喷出的水射流的喷射；被加工的纤网、输送网及转鼓之间以同一角速度同步旋转，在整个水刺过程中没有相对位移，消除了平网式水刺装置中纤维被“剪切”的现象；纤网吸附在转鼓上，不存在跑偏现象，有利于高速生产，同时纤网在水刺区内呈曲面运动，接受水刺面放松，反面压缩，这样有利于水射流穿透，有效地缠结纤维；转鼓为金属圆筒打孔结构，内设脱水装置，与平网水刺加固的托网帘相比，对水流有很好的反弹作用；同时，由于表面积的减少，水刺废水的抽吸效果更好，而且因被“剪”、“扯”断的纤维也比较少，从而既节省了原材料，减轻了对循环水的污染，又减少了设备的维修量，增加了设备的使用周期，达到了降低成本、节省能源的目的。

【附图说明】

图1是本发明的一个实施例的生产工序流程图。

图2是本发明的一个实施例的夹网预湿和水刺部分。

【具体实施方式】

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。

如图1所示，本例的无纺布生产工艺顺序包括以下步骤：备料，开松，除微尘，梳理，交叉铺网，牵伸，夹网预湿，水刺，扎干，烘干定型，储布卷绕，分切，包装。

1)备料：将优质脱脂棉或彩棉准备好，以便下道工序使用。

2)开松：采用开松装置，将原料开松变成单纤维状态。备好的脱脂棉或彩棉经过传送带送入预开棉机，进行初步开松，然后经输棉风机送入大仓混棉机，对各种长短、纤度不一的纤维进行充分混合，混合后的原料一部分由脚钉带出经风机送入下一道工序，部分被存储起来作为后续输出，这样就避免了频繁的喂入原料，大大降低了操作工的劳动强度。被风机送出来的原料进入精开棉机，使原料进一步开松变成单纤维状态。

3)除微尘：利用微除尘机，除去原料中的一些微小粉尘、杂质，而呈单纤维状态的原料使得整个除尘过程干净、彻底，进一步提高了产品的洁净度。

4)梳理：使纤维形成均匀的纤维网；采用梳理机，利用各种型号转动的针布和不同针布的转动速度、方向对纤维进行充分的分梳，清除杂质，达到平行伸直的单纤维状态，使纤维充分混合，最后形成均匀的纤维网。

5)交叉铺网：采用交叉铺网机(交叉铺网装置)将纤网往复交错均匀铺开，使纤网的纵横强力统一，进而提高产品的强度；交叉铺网主要是改变纤网和产品的性能，利用输入帘、补偿帘、铺网帘(小车)、输出帘的各个运动机构，在发挥梳理机幅宽的情况下，改变纤网的幅宽来调整产品的幅宽，改变纤网层数来保证产品的均匀度，改变纤网的层数和牵伸率来控制产品的定量，改变纤网的纵横向排列来提高产品的内在综合强力。纤维经过交叉铺网后，纵横向强力比可以达到1∶1。

6)牵伸：采用牵伸机(牵伸装置)，利用7个握持针布辊和7组(每组3个)牵伸针布辊，对纤维形成了7个牵伸区，牵伸区的各辊由电机带减速器控制，调节各电机的转速即可调节各区的速度，第一个牵伸区的牵伸比为19％左右，第二个为14.5％左右，剩余5个都为13％左右，前述均为加速比。通过调节牵伸速度可以改变纤网的张力、强度、克重及产能，进一步改善纤维的排列，使纤维层与层之间紧密结合，以减少水刺后的分层。

7)夹网预湿：请参考图2所示，经成形的纤网20送入水刺机加固，首先是预加湿处理，使纤网进入水刺区后能有效地吸收水射流的能量，以加强纤维缠结效果。本例采用双网夹持式水平喂入式进行预湿，纤网20在上下两层聚酯网10的夹持下，水平喂入，经预湿水刺装置1进行预湿。该方式可以减少纤网中纤维在预湿过程中产生意外位移，并有效压缩蓬松纤维网输入预湿区。纤网控制和预湿效果比带孔滚筒与输网帘夹持方式好，适合高生产线速度的生产工艺。

8)水刺：请参考图2所示，采用水刺机组(水刺装置)利用高压水刺头通过水针板射出的高压微水柱，从而使纤维定型缠结和正、反面缠结加固，形成具有一定强度的无纺布。本例采用圆鼓与平网相结合的水刺加固方式：由一次平网水刺装置21进行第一次平网水刺，对纤网反面进行水刺加固，由圆鼓水刺装置22进行圆鼓水刺，由二次平网水刺装置23进行第二次平网水刺；对应的分布在三道水刺中，水刺头的使用个数及压力可随产品规格的改变而改变，第一次平网水刺的反冲水刺压力约2.5MPa，圆鼓水刺压力约为2.5MPa，第三道平网水刺任意采用三个水刺头其压力依次为6MPa、6.5MPa、2.5MPa，其余的水刺头可不用。第一道低压水刺是为了预湿并压实纤网，第二道高压水刺是对纤网进行加固、成型，第三道低压水刺是起整形的作用。其中圆鼓水刺采用三级圆鼓水刺，由一次圆鼓水刺装置221进行第一次圆鼓水刺，由二次圆鼓水刺装置222进行第二次圆鼓水刺，由三次圆鼓水刺装置223进行第三次圆鼓水刺，通过圆鼓的设置，纤网运动方向变化，相邻圆鼓水刺的方向相反，可以在很小的空间位置内完成对纤网多次正反水刺，加强缠结效果。平网水刺工艺结构简单、便于维修、制造成本低，其不足之处是容易造成纤维的损伤，影响产品的强力、均匀性及表面质量。

圆鼓水刺工艺中，水刺头沿着圆鼓圆周排列，纤网吸附在转鼓上，接受水刺头喷出的水射流的喷射。被加工的纤网、输送网及转鼓之间以同一角速度同步旋转，在整个水刺过程中没有相对位移，消除了平网式水刺装置中纤维被“剪切”的现象。纤网吸附在转鼓上，不存在跑偏现象，有利于高速生产，同时纤网在水刺区内呈曲面运动，接受水刺面放松，反面压缩，这样有利于水射流穿透，有效地缠结纤维。

水刺机喷水板的喷水孔喷射出多股微细水射流，垂直射向纤网。水射流使纤网中一部分表层纤维发生位移，包括向纤网反面的垂直运动，当水射流穿透纤网后，受到托网帘或转鼓的反弹作用，以不同的方位散射到纤网的反面。在水射流直接冲击和反弹水流的双重作用下，纤网中的纤维发生位移、穿插、缠结、抱合，形成无数个柔性缠结点，从而使纤网得到加固。

转鼓为金属圆筒打孔结构，内设脱水装置，与平网水刺加固的托网帘相比，对水流有很好的反弹作用。同时，由于表面积的减少，水刺废水的抽吸效果更好，而且因被“剪”、“扯”断的纤维也比较少，从而既节省了原材料，减轻了对循环水的污染，又减少了设备的维修量，增加了设备的使用周期，达到了降低成本、节省能源的目的。

因此，本例采用的平网式与圆鼓式组合方式可扬长避短，发挥各自的优势。

9)扎干：采用扎干机将水刺结束后纤网中部分水分挤压掉，有利于降低烘燥能耗。

10)烘干定型：经水刺加工处理的纤维，当其离开扎干***时，纤网的含湿量仍然极高，且水刺生产线速度快，因而需要配置一个烘燥效率高的烘干设备，及时对产品进行烘干。烘干机是通过热油在其内部循环，以散发的热量加热烘房内空气，再利用一个循环风机，在烘筒周围形成负压，形成热风对流式传热烘燥，达到快速烘干定型的目的。

11)储布卷绕：采用成卷机将按工艺要求生产的产品打卷成一定幅宽和长度的卷子。

12)分切：无纺布分切机根据需要把无纺布卷分切成多个宽度不同或相同的小无纺布卷。

13)包装。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种纯棉无纺布生产工艺，其特征在于：其工序顺序包括：

交叉铺网：将纤网往复交错均匀铺开；

牵伸：利用不同牵伸速度调整纤维的排列；

夹网预湿：对纤网进行预加湿处理；

一次平网水刺：利用水射流对平行运动的纤网进行缠结；

圆鼓水刺：利用水射流对圆周运动的纤网进行缠结；

二次平网水刺：再次利用水射流对平行运动的纤网进行缠结。

2.如权利要求1所述的纯棉无纺布生产工艺，其特征在于：所述一次平网水刺与所述二次平网水刺对纤网的水刺方向相反。

3.如权利要求1所述的纯棉无纺布生产工艺，其特征在于：所述圆鼓水刺包括一次圆鼓水刺、二次圆鼓水刺和三次圆鼓水刺；相邻圆鼓水刺步骤之间对纤网的水刺方向相反。

4.如权利要求1所述的纯棉无纺布生产工艺，其特征在于：所述预湿处理采用双网夹持水平喂入式预湿。

5.如权利要求3所述的纯棉无纺布生产工艺，其特征在于：所述一次平网水刺、一次圆鼓水刺、二次圆鼓水刺、三次圆鼓水刺和二次平网水刺中，相邻水刺步骤之间对纤网的水刺方向相反。

6.如权利要求1-5中任一项所述的纯棉无纺布生产工艺，其特征在于：于所述交叉铺网工序前，还顺序包括开松，除微尘，梳理。

7.如权利要求1-5中任一项所述的纯棉无纺布生产工艺，其特征在于：所述牵伸采用多组握持针布辊和牵伸针布辊，形成多个牵伸区的多级牵伸。

8.一种纯棉无纺布生产设备，其特征是，包括顺序衔接的以下装置：

交叉铺网装置：用于将纤网往复交错均匀铺开；

牵伸装置：利用不同牵伸速度调整纤维的排列；

夹网预湿装置：对纤网进行预加湿处理；

一次平网水刺装置：利用水射流对平行运动的纤网进行缠结；

圆鼓水刺装置：利用水射流对圆周运动的纤网进行缠结；

二次平网水刺装置：再次利用水射流对平行运动的纤网进行缠结。

9.如权利要求8所述的纯棉无纺布生产设备，其特征是：所述圆鼓水刺装置包括一次圆鼓水刺装置、二次圆鼓水刺装置和三次圆鼓水刺装置；相邻圆鼓水刺装置对纤网的水刺方向相反。

10.如权利要求8或9所述的纯棉无纺布生产设备，其特征是：于所述交叉铺网装置前，还包括开松装置、微除尘机和梳理机，三者顺序衔接。

Images