CN109868512A - 一种聚合物挤出法非织造布生产设备、生产线及生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种聚合物挤出法非织造布生产设备、生产线及生产工艺，本发明通过升高熔喷喷丝装置中高温气流的温度，使喷丝板中高粘度聚合物的流动性增加，使其能够正常从喷丝孔中喷出，并经高温气流牵伸，由于此时气流和熔喷纤维温度较高，需要经过适当冷却后集合在成网装置上。本专利通过在熔喷喷丝板下方安装冷风箱和风道，通过控制冷风温度和气流方向，使高温熔喷纤维适当降温，并在冷风气流和成网装置的负压气流联合作用下，集合在成网装置上。本发明可使用MFI值小于50g/min的聚丙烯原料进行熔喷非织造布的生产，可以制备高强度的熔喷纤维，并通过合适的纤维粘结工艺，可生产高强度熔喷非织造布，大大增加熔喷非织造布的适用性。

Description

一种聚合物挤出法非织造布生产设备、生产线及生产工艺

技术领域

本发明涉及一种非织造布领域，具体说是一种聚合物挤出法非织造布生产设备、生产线及生产工艺，特别是涉及一种熔喷喷丝装置和纺粘气流牵伸冷却装置的组合。

背景技术

在非织造熔喷生产线上，聚合物在熔喷喷丝板高温气流牵伸后成纤，近距离喷在成网帘上集合成网，受到喷丝板结构和高温气流温度限制使用的多是低粘度聚合物，以聚丙烯为例，熔喷使用的聚丙烯MFI值一般都在400g/min以上。由低粘度原料制备的纤维强度很低，限制了熔喷非织造布的使用，通常需要和纺粘非织造布复合使用。(1.刘玉军，纺粘和熔喷非织造布手册，中国纺织工业出版社，2014)

发明内容

本发明的技术任务是针对现有技术的不足，通过将熔喷喷丝装置和纺粘冷却牵伸装置结合，提出一种新型的聚合物挤出法非织造布生产设备、生产线及生产工艺。

本发明的设计原理如下：

本发明通过升高熔喷喷丝装置中高温气流的温度，使喷丝板中高粘度聚合物的流动性增加，使其能够正常从喷丝孔中喷出，并经高温气流牵伸，由于此时气流和熔喷纤维温度较高，需要经过适当冷却后集合在成网装置上。本专利通过在熔喷喷丝板下方安装冷风箱和风道，通过控制冷风温度和气流方向，使高温熔喷纤维适当降温，并在冷风气流和成网装置的负压气流联合作用下，集合在成网装置上。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

1、本发明提供一种聚合物挤出法非织造布生产设备，包括装有喷丝板的熔喷组件、及成网装置，所述喷丝板上开设有用于喷出熔喷纤维的喷丝孔，所述喷丝板下方安装冷风箱和风道，熔喷纤维经冷风箱及风道冷却后形成熔喷冷却纤维，

其中：

所述冷风箱由喷丝板下方两侧的纺粘侧吹冷却风道围合形成，中间形成漏斗状的冷却空间，冷却风道底部为冷风进口，顶部为与冷却空间相连通的冷风出口，冷却风道上、冷却空间顶部正对冷风出口的位置处设有折流挡风板；

所述风道为长距离纺粘气流牵伸冷却风道；

所述成网装置位于风道的下方，具有用于接收所述熔喷冷却纤维的接收面。

方案优化的，所述成网装置包括成网网带和负压风机，负压风机的吸风口设置于成网网带的正下端。所述成网装置可根据需要采用不同成网方式。

方案优化的，所述折流挡风板面积至少覆盖冷风出口的面积。

方案优化的，所述接收面的进给方向垂直于所述风道的轴线方向。

方案优化的，所述喷丝孔为毛细孔，喷丝孔的四周设有朝喷丝孔方向渐缩的斜向高温气体孔。

方案优化的，所述喷丝板通过两侧熔喷侧板与冷风箱连接，两侧熔喷侧板中间形成中间宽两端窄的流道。

方案优化的，所述纺粘气流牵伸冷却风道的长度为2.0-5.0m。

2、本发明另提供一种聚合物挤出法非织造布生产线，包括通过连接管道依次相连的螺杆挤出机、过滤器、计量泵、及上述的一种聚合物挤出法非织造布生产设备。

3、本发明还提供一种聚合物挤出法非织造布生产工艺，基于上述的一种聚合物挤出法非织造布生产线，包括步骤如下：

1)聚合物和其他添加剂经与熔喷组件连接的螺杆挤出机或其他塑化设备塑化混合后，形成聚合物熔体；

2)在熔喷组件中，聚合物熔体在喷丝板中经过高温气流吹出形成熔喷纤维并进行牵伸；

3)熔喷纤维经气流引导进入冷风箱内，经过适当降温和进一步牵伸落入风道中，在风道内进一步冷却和牵伸，在负压气流作用下集合于成网装置上，然后经过热轧合或其他纤维粘结方式后形成熔喷聚合物非织造布。

本发明的一种聚合物挤出法非织造布生产设备、生产线及生产工艺，与现有技术相比所产生的有益效果是：

1、本专利通过将常规熔喷喷丝装置和纺粘气流牵伸冷却装置组合而实现，容易实施，结构简单。

2、本专利通过利用较长距离的纺粘冷却牵伸装置，可增加熔喷组件中的高温气流的温度，因此可适用于制备高粘度聚合物熔喷非织造布。

3、通过使用本专利设备制得的聚合物纤维强度较常规低粘度聚合物纤维强度高，可制备高强度的非织造布产品。

以聚丙烯为例，本装置可使用MFI值小于50g/min的原料进行熔喷非织造布的生产。由于聚合物粘度和聚合物有直接的关系，粘度提高，聚合度也提高，可以制备高强度的熔喷纤维，并通过合适的纤维粘结工艺，可生产高强度熔喷非织造布，可大大增加熔喷非织造布的适用性。

附图说明

附图1是本发明一种聚合物挤出法非织造布生产设备的结构示意图；

附图2是本发明所涉及冷风箱的内部流道结构示意图；

附图3是本发明一种聚合物挤出法非织造布生产线的结构示意图。

附图中各标记表示：

1、熔喷组件，2、熔喷侧板，3、冷风箱，300、冷却风道，301、冷却空间，302、冷风进口，303、冷风出口，304、折流挡风板，4、风道，5、成网装置，6、负压风机，7、喷丝孔，8、高温气体孔，9、螺杆挤出机，10、过滤器，11、计量泵。

具体实施方式

下面结合附图1-3，对本发明的一种聚合物挤出法非织造布生产设备、生产线及生产工艺作以下详细说明，这些实施例仅用于说明本专利儿不限定本专利。

实施例一

如附图1所示，本发明的一种聚合物挤出法非织造布生产设备，包括装有喷丝板的熔喷组件1、及成网装置5，喷丝板上开设有用于喷出熔喷纤维的喷丝孔7，喷丝板下方安装冷风箱3和风道4，熔喷纤维经冷风箱3及风道4冷却后形成熔喷冷却纤维。

其中：

喷丝板通过两侧熔喷侧板2与冷风箱3连接，两侧熔喷侧板2中间形成中间宽两端窄的流道。

喷丝孔7为毛细孔，喷丝孔7的四周设有朝喷丝孔7方向渐缩的斜向高温气体孔8。图1中局部放大图仅给出了喷丝孔7、斜向高温气体孔8，与喷丝孔7周围斜向高温气体孔8相连的高温风机未示出，高温风机与高温气体孔8的连接在现有技术中存在各种形式，且并不是本发明的创新实质所在，在此不做赘述。

结合附图2，冷风箱3由喷丝板下方两侧的纺粘侧吹冷却风道300围合形成，中间形成漏斗状的冷却空间301，冷却风道300底部为冷风进口302，顶部为与冷却空间301相连通的冷风出口303，冷却风道300上、冷却空间301顶部正对冷风出口303的位置处设有折流挡风板304，折流挡风板304起气流导向作用，折流挡风板304面积至少覆盖冷风出口303的面积。

风道4为长距离纺粘气流牵伸冷却风道4，长度为2.0-5.0m。

成网装置5位于风道4的下方，具有用于接收所述熔喷冷却纤维的接收面，接收面的进给方向垂直于所述风道4的轴线方向。成网装置5包括成网网带和负压风机6，负压风机6的吸风口设置于成网网带的正下端，成网装置5可根据需要采用不同成网方式。

实施例二

结合附图3，本发明的一种聚合物挤出法非织造布生产线，包括通过连接管道依次相连的螺杆挤出机9、过滤器10、计量泵11、及实施例一的一种聚合物挤出法非织造布生产设备。

本发明的一种聚合物挤出法非织造布生产工艺，包括步骤如下：

1)聚合物和其他添加剂经螺杆挤出机9塑化混合后，形成聚合物熔体；

2)聚合物熔体经过串接有连接管道的过滤器10、计量泵11，挤压进入熔喷组件1中；

3)在熔喷组件1中，聚合物熔体在喷丝板中经过高温气流吹出形成熔喷纤维并进行牵伸；

4)熔喷纤维经气流引导进入冷风箱3内，经过适当降温和进一步牵伸落入风道4中，在风道4内进一步冷却和牵伸，在负压气流作用下集合于成网装置5上，然后经过热轧合或其他纤维粘结方式后形成高粘度熔喷聚合物非织造布。

使用MFI＝36的聚丙烯原料，添加适量的抗氧化剂、稳定剂和其他助剂，原料在螺杆挤出机中塑化混合后，聚合物熔体经过连接管道、过滤器和计量泵等挤压进入熔喷组件1中，螺杆挤出机温度设定为260℃，连接管道、过滤器和计量泵的温度也设定为260℃。在熔喷组件1中，聚合物熔体在喷丝板中经过高速高温气流吹出形成熔喷纤维并进行牵伸。熔喷组件1温度设定为265℃，高温气体温度设定为280℃，高温风机转速为1000转/分钟，熔喷纤维经过气流引导进入冷风箱3内，经过适当降温和进一步牵伸，落入风道4中，冷风箱3中气流温度设定为25℃。负压风机6转速800转/分钟，在风道4内经过进一步冷却和牵伸，在负压气流作用下集合于成网装置5上，然后经过热轧合形成高强度聚丙烯非织造布。

最后应说明的是：该设备同样适用于低粘度聚合物非织造布的生产，也适用于聚丙烯之外的其他聚合物。由于聚合物粘度和聚合物有直接的关系，粘度提高，聚合度也提高，可以制备高强度的熔喷纤维，并通过合适的纤维粘结工艺，可生产高强度熔喷非织造布，可大大增加熔喷非织造布的适用性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (9)

1.一种聚合物挤出法非织造布生产设备，包括装有喷丝板的熔喷组件、及成网装置，所述喷丝板上开设有用于喷出熔喷纤维的喷丝孔，其特征在于，所述喷丝板下方安装冷风箱和风道，熔喷纤维经冷风箱及风道冷却后形成熔喷冷却纤维，

其中：

所述冷风箱由喷丝板下方两侧的纺粘侧吹冷却风道围合形成，中间形成漏斗状的冷却空间，冷却风道底部为冷风进口，顶部为与冷却空间相连通的冷风出口，冷却风道上、冷却空间顶部正对冷风出口的位置处设有折流挡风板；

所述风道为长距离纺粘气流牵伸冷却风道；

所述成网装置位于风道的下方，具有用于接收所述熔喷冷却纤维的接收面。

2.根据权利要求1所述的一种聚合物挤出法非织造布生产设备，其特征在于，所述成网装置包括成网网带和负压风机，负压风机的吸风口设置于成网网带的正下端。

3.根据权利要求1或2所述的一种聚合物挤出法非织造布生产设备，其特征在于，所述折流挡风板面积至少覆盖冷风出口的面积。

4.根据权利要求1或2所述的一种聚合物挤出法非织造布生产设备，其特征在于，所述接收面的进给方向垂直于所述风道的轴线方向。

5.根据权利要求1或2所述的一种聚合物挤出法非织造布生产设备，其特征在于，所述喷丝孔为毛细孔，喷丝孔的四周设有朝喷丝孔方向渐缩的斜向高温气体孔。

6.根据权利要求1或2所述的一种聚合物挤出法非织造布生产设备，其特征在于，所述喷丝板通过两侧熔喷侧板与冷风箱连接，两侧熔喷侧板中间形成中间宽两端窄的流道。

7.根据权利要求1或2所述的一种聚合物挤出法非织造布生产设备，其特征在于，所述纺粘气流牵伸冷却风道的长度为2.0-5.0m。

8.一种聚合物挤出法非织造布生产线，其特征在于，包括通过连接管道依次相连的螺杆挤出机、过滤器、计量泵、及权利要求1或2所述的一种聚合物挤出法非织造布生产设备。

9.一种聚合物挤出法非织造布生产工艺，其特征在于，基于权利要求8所述的一种聚合物挤出法非织造布生产线，包括步骤如下：

1)聚合物和其他添加剂经与熔喷组件连接的螺杆挤出机或其他塑化设备塑化混合后，形成聚合物熔体；

2)在熔喷组件中，聚合物熔体在喷丝板中经过高温气流吹出形成熔喷纤维并进行牵伸；

3)熔喷纤维经气流引导进入冷风箱内，经过适当降温和进一步牵伸落入风道中，在风道内进一步冷却和牵伸，在负压气流作用下集合于成网装置上，然后经过热轧合或其他纤维粘结方式后形成熔喷聚合物非织造布。