CN106274012A - 耐刮、耐磨、耐老化的淋膜无纺布的成型设备及制备工艺 - Google Patents

耐刮、耐磨、耐老化的淋膜无纺布的成型设备及制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐刮、耐磨、耐老化的淋膜无纺布的成型设备及制备工艺，本发明属于复合材料设备技术领域，本发明具有以下优势：1本发明中设备制作方便，价格低廉，占有面积小，自动化程度高，可以减少人工及管理成本，适合小型制造及大型工厂的规模化生产；2 本发明中的工艺设计，温度设置低，生产速度快，能耗消耗少，效率高，且生产中不释放危害人们身体的物质，也不会对环境产生破坏，是一种绿色工艺；3.本发明中的设备及工艺生产出的产品外观与实用性上均达到国外产品的标准，打破国外产品对国内的垄断，对国内相关产品的发展起到指导作用，同时也为其下游产品热塑性复合材料提供了优质材料，提高其产品表面的质量，增强了其竞争力。

Description

耐刮、耐磨、耐老化的淋膜无纺布的成型设备及制备工艺
技术领域
本发明属于复合材料设备技术领域，具体涉及一种耐刮、耐磨、耐老化的复合淋膜无纺布的成型设备及制备工艺。
背景技术
随着复合材料的发展，复合材料凭借其比强度，比刚度高，密度轻的特性得到广泛的应用，当前复合材料发展的趋势之一是用热塑性复合材料代替传统的热固性环氧复合材料。原因之一是热塑性复合材料可以通过简单加热、熔化及冷却成型，可以像金属一样进行焊接，为此热塑性复合材料的发展对今后的市场产生很大的变化。但是热塑性复合材料在其制备中，由于其材料本身加工工艺的特性，在制作过程中，无法添加大量的抗紫外吸收剂，耐磨剂等，如果加入，会影响热塑性树脂的流动性，从而降低材料的力学性能，因此复合材料的户外制品的使用上应用极少；由于树脂含量少，纤维增强材料多，树脂体积含量少，在产品制品表面不够光滑，玻纤外露等现象。在有颜色要求的产品中，产品颜色分散不均匀；由于热塑性复合材料中大部分属于非极性材料，表面极性键少，粘接力差，且该产品可二次成型，无法添加热固性胶衣，因此如何改进其表面质量，制约着热塑性复合材料的应用。
目前中国无纺布行业虽然很多，成型方法多种多样，针刺无纺布、纺粘无纺布、熔喷无纺布、热合无纺布好多，但是淋膜无纺布尚属初级阶段，大多都是以无纺布为基层，单面或双面淋膜树脂，基本用于包装材料，做包装袋衣服等,对于其表面及耐候不能做到长期户外使用，国外杜邦公司推出适合热塑性复合材料贴面的淋膜无纺布材料，但是其售价高，起订量大，交货周期长，甚至于出现国内无代理的现象。这制约国内热塑性复合材料的发展，而且国内目前对于淋膜无纺布的成型设备及工艺仍处于开发阶段，根本无法做出于国外同质量甚至于稍弱于其质量的产品。
中国专利CN 1046944039 A 一种双面淋膜无纺布及其制备方法 中公开了一种双面淋膜无纺布分为保护层，无纺布层和粘接层3层结构，此种无纺布在制作过程中虽能够解决产品表面质量及表面着色力分布均匀的问题，但不能够赋予产品的抗老化性以及耐刮擦耐磨性，且产品表面为PP膜，耐紫外性极差，因此无法满足户外长期使用，大大降低了产品的实用性。且淋膜无纺布在结构上设置粘接层，无形中增加了淋膜无纺布的成本，使其不利于推广及销售。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种耐刮、耐磨、耐老化的复合淋膜无纺布的成型设备。
本发明的第二目的在于提供一种耐刮、耐磨、耐老化的复合淋膜无纺布的制备工艺。
本发明的第一目的是这样实现的，包括介质层材料放卷轴、保护层材料放卷轴、五辊张力调节及除静电装置、三辊张力调节及除静电装置、 耐候层挤出模头、复合单元、导辊及除静电装置、压平辊、切边装置、卷曲单元，所述的介质层材料放卷轴设置在五辊张力调节及除静电装置上游，所述的保护层材料放卷轴设置在三辊张力调节及除静电装置上游，所述的五辊张力调节及除静电装置和三辊张力调节及除静电装置均设置于复合单元上游，所述的复合单元与五辊张力调节及除静电装置之间设置耐候层挤出模头，所述的导辊及除静电装置、压平辊、切边装置、卷曲单元按顺序依次设置于复合单元下游。
本发明的第二目的是这样实现的，包括如下步骤：
将无纺布卷放置于放卷轴上进行放卷，牵引无纺布，使其通过五辊张力调节及除静电装置后，使其平整无静电状态下其与耐候层挤出模头挤出的熔融树脂进行贴合，然后通过复合辊进行辊压，树脂淋在无纺布的面层为耐候层制作完毕；
将PET薄膜放置于放卷轴上进行放卷，牵引PET薄膜，使其通过三辊张力调节及除静电装置后，使其平整无静电状态下与淋膜无纺布耐候层进行贴合，通过第一复合辊与第二复合辊间的辊隙进行辊压，辊压时应使单硅PET膜面与耐候层相贴合，复合完后PET膜层即为产品的保护层；
然后产品进行冷却，冷却后进入导辊及除静电装置，除去产品的静电，最后进入压平单元，将淋膜无纺布压平，两侧使用切刀将其边部切掉，保持整齐，然后进行收卷。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
1.本发明中设备制作方便，价格低廉，占有面积小，自动化程度高，可以减少人工及管理成本，适合小型制造及大型工厂的规模化生产；
2 本发明中的工艺设计，温度设置低，生产速度快，能耗消耗少，效率高，且生产中不释放危害人们身体的物质，也不会对环境产生破坏，是一种绿色工艺。
3.本发明中的设备及工艺生产出的产品外观与实用性上均达到国外产品的标准，打破国外产品对国内的垄断，对国内相关产品的发展起到指导作用，同时也为其下游产品热塑性复合材料提供了优质材料，提高其产品表面的质量，增强了其竞争力。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明之无纺布结构示意图；
图中：1-介质层材料放卷轴，2-保护层材料放卷轴，3-五辊张力调节及除静电装置，4-三辊张力调节及除静电装置，5-耐候层挤出模头，6-复合单元，7-导向辊及除静电装置，8-压平辊，9-切边装置，10-卷曲单元，11-保护层，12-耐候层，13-介质层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不得以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明包括介质层材料放卷轴1、保护层材料放卷轴2、五辊张力调节及除静电装置3、三辊张力调节及除静电装置4、 耐候层挤出模头5、复合单元6、导辊及除静电装置7、压平辊8、切边装置9、卷曲单元10，所述的介质层材料放卷轴1设置在五辊张力调节及除静电装置3上游，所述的保护层材料放卷轴2设置在三辊张力调节及除静电装置4上游，所述的五辊张力调节及除静电装置3和三辊张力调节及除静电装置4均设置于复合单元6上游，所述的复合单元6与五辊张力调节及除静电装置3之间设置耐候层挤出模头5，所述的导辊及除静电装置7、压平辊8、切边装置9、卷曲单元10按顺序依次设置于复合单元6下游。
所述五辊张力调节及除静电装置3，其第2，4两个辊为浮动张力辊，与丝杆一同连接可上可下，其余三辊为定辊，每个辊均有氧化铝涂层，最靠近耐候层挤出模头5处的辊上部设有静电消除器，可减少介质层材料所带有的静电。
所述三辊张力调节及除静电装置4中，三辊为定辊，有氧化铝涂层，最靠近耐候层挤出模头5处的辊上部设有静电消除器，可减少保护层材料所带有的静电。
所述耐候层挤出模头5为单螺杆挤出机流涎模头，所述复合单元6为三辊辊压复合单元6。
所述导辊及除静电装置7为安装定辊，防止淋膜无纺布边角在未冷却后翘起，在其上部安装静电消除器，消除产品中的静电。
本发明所述的制作工艺包括以下步骤：
将无纺布卷放置于放卷轴上进行放卷，牵引无纺布，使其通过五辊张力调节及除静电装置3后，使其平整无静电状态下其与耐候层挤出模头5挤出的熔融树脂进行贴合，然后通过复合辊进行辊压，树脂淋在无纺布的面层为耐候层制作完毕；
将PET薄膜放置于放卷轴上进行放卷，牵引PET薄膜，使其通过三辊张力调节及除静电装置4后，使其平整无静电状态下与淋膜无纺布耐候层进行贴合，通过第一复合辊与第二复合辊间的辊隙进行辊压，辊压时应使单硅PET膜面与耐候层相贴合，复合完后PET膜层即为产品的保护层11；
然后产品进行冷却，冷却后进入导辊及除静电装置7，除去产品的静电，最后进入压平单元，将淋膜无纺布压平，两侧使用切刀将其边部切掉，保持整齐，然后进行收卷。
所述耐候层挤出模头5中挤出树脂其熔融指数大于20g/10min，挤出机螺杆设置温度为160-220℃，挤出模头温度设置为220-260℃。
所述复合单元6中的三辊按照靠近耐候层挤出模头5的位置依次分为第一复合辊、第二复合辊、第三复合辊；三辊复合的的温度为第一复合辊85-95℃，第二复合辊80-90℃，第三复合辊60-80℃，三辊靠模温机加热。
所述冷却方式为自然冷却或风冷。
所述整机速度为3-15m/min。
本发明所述的无纺布包括保护层11、耐候层12和介质层13。

Claims (10)

1.一种耐刮、耐磨、耐老化的淋膜无纺布的成型设备，包括介质层材料放卷轴（1）、保护层材料放卷轴（2）、五辊张力调节及除静电装置(3)、三辊张力调节及除静电装置（4）、 耐候层挤出模头（5）、复合单元（6）、导辊及除静电装置（7）、压平辊（8）、切边装置（9）、卷曲单元（10），其特征在于所述的介质层材料放卷轴（1）设置在五辊张力调节及除静电装置(3)上游，所述的保护层材料放卷轴（2）设置在三辊张力调节及除静电装置（4上游，所述的五辊张力调节及除静电装置(3)和三辊张力调节及除静电装置（4）均设置于复合单元（6）上游，所述的复合单元（6）与五辊张力调节及除静电装置(3)之间设置耐候层挤出模头（5），所述的导辊及除静电装置（7）、压平辊（8）、切边装置（9）、卷曲单元（10）按顺序依次设置于复合单元（6）下游。
2.根据权利要求1所述的耐刮、耐磨、耐老化的淋膜无纺布的成型设备，其特征在于所述五辊张力调节及除静电装置(3)包括浮动张力辊和定辊，其中按顺序第2和第4为浮动张力辊，与丝杆一同连接能上下浮动，其余三辊为定辊，每个辊均有氧化铝涂层，最靠近耐候层挤出模头（5）处的辊上设有静电消除器。
3.根据权利要求1所述的耐刮、耐磨、耐老化的淋膜无纺布的成型设备，其特征在于所述三辊张力调节及除静电装置（4）中，三辊均为定辊，有氧化铝涂层，最靠近复合单元（6）处的辊上设有静电消除器。
4.根据权利要求3所述的耐刮、耐磨、耐老化的淋膜无纺布的成型设备，其特征在于所述耐候层挤出模头（5）为单螺杆挤出机流涎模头。
5.根据权利要求1所述的耐刮、耐磨、耐老化的淋膜无纺布的成型设备，其特征在于所述复合单元（6）为三辊辊压复合单元（6）。
6.根据权利要求5所述的耐刮、耐磨、耐老化的淋膜无纺布的成型设备，其特征在于所述导辊及除静电装置（7）为安装定辊，其上部安装静电消除器。
7.一种利用权利要求1所述的耐刮、耐磨、耐老化的淋膜无纺布的制备工艺，其特征在于包括如下步骤：
将无纺布卷放置于放卷轴上进行放卷，牵引无纺布，使其通过五辊张力调节及除静电装置(3)后，使其平整无静电状态下其与耐候层挤出模头（5）挤出的熔融树脂进行贴合，然后通过复合辊进行辊压，树脂淋在无纺布的面层为耐候层制作完毕；
将PET薄膜放置于放卷轴上进行放卷，牵引PET薄膜，使其通过三辊张力调节及除静电装置（4）后，使其平整无静电状态下与淋膜无纺布耐候层进行贴合，通过第一复合辊与第二复合辊间的辊隙进行辊压，辊压时应使单硅PET膜面与耐候层相贴合，复合完后PET膜层即为产品的保护层；
然后产品进行冷却，冷却后进入导辊及除静电装置（7），除去产品的静电，最后进入压平单元，将淋膜无纺布压平，两侧使用切刀将其边部切掉，保持整齐，然后进行收卷。
8.根据权利要求7所述的耐刮、耐磨、耐老化的淋膜无纺布的制备工艺，其特征在于所述耐候层挤出模头（5）中挤出树脂其熔融指数大于20g/10min，挤出机螺杆设置温度为160-220℃，挤出模头温度设置为220-260℃。
9.根据权利要求5所述的耐刮、耐磨、耐老化的淋膜无纺布的制备工艺，其特征在于所述复合单元（6）中的三辊按照靠近耐候层挤出模头（5）的位置依次分为第一复合辊、第二复合辊、第三复合辊；三辊复合的温度为第一复合辊85-95℃，第二复合辊80-90℃，第三复合辊60-80℃，三辊靠模温机加热。
10.根据权利要求5所述的耐刮、耐磨、耐老化的淋膜无纺布的制备工艺，其特征在于所述冷却方式为自然冷却或风冷；所述整机速度为3-15m/min。
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