CN103255587B - 高过滤性无纺布自动生产***及其生产的三m复合无纺布 - Google Patents

Abstract

一种高过滤性无纺布自动生产***及其生产的三M复合无纺布，包括固定于地面上的机架，所述机架顶板上设置有螺杆挤出机，顶板下吊装有与螺杆挤出机挤出口对应连接的第一模头、第二模头、第三模头，所述第一模头、第三模头***分别环绕有第一、第三热风环管，所述第一、第二、第三热风环管分别与供热***连接；所述机架下设置有成网机，成网机包括输送网、传送辊系，输送网套置在传送辊系上，输送网底部设有与模头对应的吸风漏斗，该吸风漏斗通过吸风管与抽风机连接。本发明具有自动化程度高、生产效率高、省时省力、节约成本等特点。其具有三个多功能模头，运行过程全自动、高效率，在充分保证产品的高品质的前提下，可以生产出具有特定功能的产品，因此具有非常深远的发展潜力。

Description

高过滤性无纺布自动生产***及其生产的三M复合无纺布

技术领域

本发明涉及一种无纺布熔喷生产设备，特别涉及一种高过滤性无纺布自动生产***及其生产的三M复合无纺布。

背景技术

无纺布是一种不需要纺织布而形成的织物，具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解(该材料若置于室外经自然分解，其最长寿命只有90天)、无毒无刺激性等特点。与纺织布相比，无纺布制品色彩丰富、价格低廉、可循环再用，因此在医疗、卫生、家庭装饰、服装业、工业和农业上广泛应用。

目前无纺布的生产多采用聚丙稀(pp)颗粒料为原料，经螺杆挤出机高温熔融挤出、然后通过熔喷设备的模头喷丝，形成纤维丝，一般在1～4um，在成网机上，纤维间相互粘连，使纤网得以加固，形成无纺布。但是，现有的熔喷设备通常只具有一台模头，仅仅形成无纺布的单层自粘合纤维结构，以致纤维不够致密，过滤效果不是很好，而且加工的产品风格单一，无法满足客户的不同需求。同时，现有设备模头的加热多采用电加热，加热成本较高，并且加热不够均匀，加热效率不高。直接导致设备利用率低，生产效率较低。此外，由于现有无纺布仅仅只有一层自粘合纤维，因此强度低，不耐磨。

发明内容

本发明提供一种高过滤性无纺布自动生产***，以解决现有无纺布熔喷生产设备存在的生产效率低、能耗大、维修不方便、产品质量难以保证等技术问题。

本发明同时还提供一种由高过滤性无纺布自动生产***生产的三M复合无纺布，以解决现有熔喷生产设备生产的无纺布产品风格单一、产品性能有限、过滤效果差、产品成本高等问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种高过滤性无纺布自动生产***，包括抽风机、供热***、固定于地面上的机架，所述机架顶部设有顶板，机架顶板上设置有螺杆挤出机，顶板下吊装有与螺杆挤出机挤出口对应连接的第一模头、第二模头、第三模头，所述第一模头、第三模头***分别环绕有第一、第三热风环管，所述第一、第三热风环管内环处设置有矩形的出风口，该出风口与截面为矩形的热风扩散腔连接，热风扩散腔另一端口与模头侧部的进风孔连接；所述第二模头侧部设置有多个进风孔，第二模头***环绕有第二热风环管，该热风环管内环处与金属软管连接，金属软管的另一端与进风孔对应连接，所述第一、第二、第三热风环管分别与供热***连接；所述机架下设置有成网机，成网机包括输送网、传送辊系，输送网套置在传送辊系上，输送网底部设有与模头对应的吸风漏斗，该吸风漏斗通过吸风管与抽风机连接。

作为优选，所述供热***包括锅炉、油加热装置、电加热装置，其中电加热装置包括柱状壳体，壳体内中轴线上设有电加热风管，在电加热风管周围环设有螺旋形电热丝，壳体内填充有石英砂，所述电加热风管两端穿过壳体，其顶端与熔喷布生产***中的热风环管连接；所述油加热装置包括油箱，油箱内设有螺旋型热风管，该螺旋型热风管两端穿过油箱，其一端与电加热风管的底端连接，另一端与热风风机连接；锅炉上设置有出油口、进油口、鼓风机，锅炉上出油口与出油管一端连接，出油管的另一端与油箱上的进油口连接，锅炉上进油口与进油管一端连接，进油管的另一端与油箱上的出油口连接，出油管和进油管交叉处设置有控制阀。

作为优选，所述成网机底部设置有多个滑轮，滑轮设置在固定于地面的滑轮轨道上。

作为优选，所述传送辊系包括设置于成网机机架顶部的上传送辊、设置于成网机机架底部的下传送辊，所述输送网套置在上传送辊、下传送辊上，在成网机机架左右两端部分别设有将输送网压制住的第一张紧辊、第二张紧辊。

作为优选，所述第一、第二、第三热风环管的外环两端设有进风口，该进风口与C形管两端连接，C形管的中部进风口经过管道与供热***中的电加热风管连接。

一种采用高过滤性无纺布自动生产***生产的三M无纺布，该三M无纺布由三层材料复合而成，位于无纺布最外层和最里层的为聚丙烯层，在两层聚丙烯层之间的为热塑弹性体聚丙烯芯层；所述热塑弹性体聚丙烯芯层主要由以下组分按重量比制成：聚丙烯50份，山梨醇0.2～1.1份，单甘油酯0.2～0.3份，热塑性聚氨酯弹性体（TPU）3～8份。

由于热塑弹性体聚丙烯芯层中加了热塑性聚氨酯弹性体。弹性体对多层聚丙烯有良好的结合作用，与山梨醇协同作用，可以有效的提高制品的韧性和刚性、热变形温度、尺寸稳定性。使得本发明的三层复合结构具有良好强度、耐磨性能。单甘油酯利用其亲水基吸收空气中的水汽覆盖在无纺布表面，以产生抗静电的效果。

本发明具有自动化程度高、生产效率高、省时省力、节约成本等特点。其具有三个多功能模头，运行过程全自动、高效率，在充分保证产品的高品质的前提下，可以生产出具有特定功能的产品，因此具有非常深远的发展潜力。用本设备加工出来的三M复合无纺布，集多种材料的优良性能于一体，通过取长补短作用，使产品的综合性能得到充分改善。另外，其热风供应通过两个加热装置进行加热，热风供应持久、稳定，满足了机器连续、高效的运行要求。同时其锅炉以天然气为燃料，有利于节能环保，减轻对周围环境的污染。

采用本发明制成的三M无纺布性能优异，具有多功能、耐磨性能好、结合强度高、弹性模量高、透气性好、柔韧、不助燃、无毒无刺激性等特点。同时具有高除尘能力和很高的除尘效率，过滤效果达到99%，是理想的过滤材料。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1所示机架的侧视图；

图3是图2中第一热风环管的A-A剖视图；

图4是图2中第二热风环管的A-A剖视图；

图5是利用本发明制造出的三M无纺布的结构示意图；

图6是图5中B处的放大图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

图1是本发明的结构示意图。由图1结合图2、3、4可知，该高过滤性无纺布自动生产***主要由锅炉1、热风风机2、供热***3、成网机4、架体5、抽风机6等构成。供热***3包括锅炉1、油加热装置31、电加热装置32，其中电加热装置32包括圆桶形壳体35，螺旋形电热丝34，设在壳体35中轴线处的电加热风管71，螺旋形电热丝34环绕设置在电加热风管71周围，壳体内填充有导热的石英砂。电加热风管71两端穿过壳体35，其顶端与熔喷布生产***中的C形管连接。

油加热装置31包括油箱33、设置在油箱33内的螺旋型热风管7，螺旋型热风管7两端穿过油箱33，其一端与电加热风管71的底端连接，另一端与热风风机2连接。锅炉1上设置有出油口111、进油口112、鼓风机13，锅炉1上出油口111与出油管11一端连接，出油管11的另一端与油箱33上的进油口21连接，锅炉1上进油口112与进油管12一端连接，进油管12的另一端与油箱33上的出油口22连接，出油管11和进油管12交叉处设置有控制阀14，该控制阀14可以调整出油管11和进油管12的流量、流向等参数。

机架5顶部设有顶板51，顶板51上设置有螺杆挤出机52，顶板51下吊装有与螺杆挤出机52挤出口521对应连接的第一模头53、第二模头55、第三模头54。第一模头53、第二模头55、第三模头54的***分别环绕着第一、第二、第三热风环管（531、551、541）。由于第一模头53与第三模头54结构一样，现以第一模头53为例说明：第一模头53***环绕有第一热风环管531，第一热风环管531内环处设置有矩形的出风口511，该矩形热风管出风口511与矩形的热风扩散腔532连接，热风扩散腔532另一端口与模头侧部的进风孔512连接。第一热风环管531、第三热风环管541的外环两端设有进风口515，该进风口515与C形管516两端连接，C形管516的中部进风口539经过管道与供热***3中的电加热风管71连接。第二模头55上***环绕有第二热风环管551，第二模头55侧部设置有多个进风孔552，该热风环管551内环处与金属软管553连接，金属软管553的另一端与进风孔552对应连接。第二热风环管551的外环两端设有进风口515，该进风口515与C形管516两端连接，C形管516的中部进风口539经过管道与供热***3中的电加热风管71连接。

机架5下设置有成网机4，成网机4包括输送网41、传送辊系46、成网机机架47，输送网41套置在传送辊系46上，传送辊系46包括设置于成网机机架47顶部的上传送辊44、设置于成网机机架47底部的下传送辊45，所述输送网41套置在上传送辊44、下传送辊45上，成网机机架47左右两端部分别设有将输送网41压制住的第一张紧辊42、第二张紧辊张紧43。输送网41底部设有与模头对应的吸风漏斗61，该吸风漏斗61通过吸风管62与抽风机6连接。抽风机6产生的负压吸住从模头落下的纤维丝83，尤其是纤维丝83落下的区域，其底下的主负压风道吸力特强，依靠网下的负压，使纤维丝83稳定的跟随输送网41传动。

成网机4底部设置有多个滑轮，滑轮8设置在固定于地面的滑轮轨道81上，于是成网机4可以在滑轮轨道81滑动。这样在模头出现故障时，将成网机4推出后，方便工作人员维修模头。

本***工作原理是，空气由风机2输进热风管7，然后由供热***3加热，热空气传输到模头内；同时热塑性聚丙稀(pp)颗粒料经螺杆挤出机52高温熔融后挤出，在热空气的作用下形成纤维丝83平铺在成网机4上，纤维丝83相互交织，冷却后即定型成布。

图5是利用本发明制造出的三M无纺布的结构示意图。它由三层材料复合而成,位于无纺布最外层和最里层的为聚丙烯层（91、93），在两层聚丙烯层之间的为热塑弹性体聚丙烯芯层92。而由图6进一步可知，在热塑弹性体聚丙烯芯层92与聚丙烯层（91、93）交界处还有一渗透层911。

以下是三M无纺布制造中的几个实例。

实施例1：按重量比将聚丙烯50份（每份1公斤，下同）投入第一台挤出机料斗，按重量比将聚丙烯50份投入第三台挤出机料斗内；按重量比将聚丙烯树脂50份，山梨醇0.2份，单甘油酯0.3份，热塑性聚氨酯弹性体(中国台湾省大东树脂化学股份有限公司生产，下同)4份混合后投入第二台挤出机料斗内，该材料熔融指数ＭＦＩ为３５９／１０ｍｉｎ。第一台挤出机中的料经高温熔融通过第一摸头挤出纤维丝83，第一摸头挤出6.67g/m²，形成最里层聚丙烯层；然后第二台挤出机中的料经高温熔融通过第二摸头挤出纤维丝83，第二摸头挤出6.67g/m²，第二摸头挤出纤维丝83覆盖第一层形成热塑弹性体聚丙烯芯层，而后由第三台挤出机中的料经高温熔融通过第三摸头挤出纤维丝83，第三摸头挤出6.67g/m²，第三摸头挤出纤维丝83覆盖第二层形成最外层聚丙烯层，由于各层纤维丝在成网机上还处于半熔融状态，各层纤维丝83互相渗透，于是形成渗透层911。从三台挤出机模头挤出的原料形成纤维丝83，在成网机4上直接铺网成型，冷却后即得到三M无纺布。所得三M无纺布最后由收卷装置收集后再进行后续加工工序（下同）。

实施例2：按重量比将聚丙烯50份投入第一台挤出机料斗，按重量比将聚丙烯50份投入第三台挤出机料斗内；按重量比将聚丙烯树脂50份，山梨醇0.8份，单甘油酯0.2份，热塑性聚氨酯弹性体6份混合后投入第二台挤出机料斗内；从三台挤出机模头挤出的原料形成纤维丝83，在成网机4上直接铺网成型，冷却后即得到三M无纺布。

实施例3：按重量比将聚丙烯50份投入第一台挤出机料斗，按重量比将聚丙烯50份投入第三台挤出机料斗内；按重量比将聚丙烯树脂50份，山梨醇1.1份，单甘油酯0.3份，热塑性聚氨酯弹性体7份混合后投入第二台挤出机料斗内；从三台挤出机模头挤出的原料形成纤维丝83，在成网机4上直接铺网成型，冷却后即得到三M无纺布。

对普通无纺布和实施例1、实施例2、实施例3所得3M无纺布进行检测后，得到以下对比数据。

表1：无纺布性能检测

从上表可知，采用本发明高过滤性熔喷布多机头生产***生产的三M复合无纺布的强度、过滤效果等性能十分突出。

Claims (3)

1.一种高过滤性无纺布自动生产***，包括抽风机、供热***、固定于地面上的机架，其特征是所述机架顶部设有顶板，机架顶板上设置有螺杆挤出机，顶板下吊装有与螺杆挤出机挤出口对应连接的第一模头、第二模头、第三模头，所述第一模头、第三模头***分别环绕有第一、第三热风环管，所述第一、第三热风环管内环处设置有矩形的出风口，该出风口与截面为矩形的热风扩散腔连接，热风扩散腔另一端口与模头侧部的进风孔连接 ；所述第二模头侧部设置有多个进风孔，第二模头***环绕有第二热风环管，该热风环管内环处与金属软管连接，金属软管的另一端与进风孔对应连接，所述第一、第二、第三热风环管分别与供热***连接 ；所述机架下设置有成网机，成网机包括输送网、传送辊系，输送网套置在传送辊系上，输送网底部设有与模头对应的吸风漏斗，该吸风漏斗通过吸风管与抽风机连接；

所述供热***包括锅炉、油加热装置、电加热装置，其中电加热装置包括柱状壳体，壳体内中轴线上设有电加热风管，在电加热风管周围环设有螺旋形电热丝，壳体内填充有石英砂，所述电加热风管两端穿过壳体，其顶端与熔喷布生产***中的热风环管连接 ；所述油加热装置包括油箱，油箱内设有螺旋型热风管，该螺旋型热风管两端穿过油箱，其一端与电加热风管的底端连接，另一端与热风风机连接 ；锅炉上设置有出油口、进油口、鼓风机，锅炉上出油口与出油管一端连接，出油管的另一端与油箱上的进油口连接，锅炉上进油口与进油管一端连接，进油管的另一端与油箱上的出油口连接，出油管和进油管交叉处设置有控制阀；

所述成网机底部设置有多个滑轮，滑轮设置在固定于地面的滑轮轨道上。

2.根据权利要求1所述的高过滤性无纺布自动生产***，其特征是所述传送辊系包括设置于成网机机架顶部的上传送辊、设置于成网机机架底部的下传送辊，所述输送网套置在上传送辊、下传送辊上，在成网机机架左右两端部分别设有将输送网压制住的第一张紧辊、第二张紧辊。

3.根据权利要求 1 所述的高过滤性无纺布自动生产***，其特征是所述第一、第二、第三热风环管的外环两端设有进风口，该进风口与 C 形管两端连接，C 形管的中部进风口经过管道与供热***中的电加热风管连接。