專利名稱：紡粘法制造彈性無(wú)紡布的方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種彈性無(wú)紡布的生產(chǎn)方法及其設(shè)備，尤其涉及一種應(yīng)用紡粘法生產(chǎn)彈性無(wú)紡布的方法及其設(shè)備。
背景技術(shù)：
無(wú)紡布是紡織工業(yè)中最年輕而最有發(fā)展前途的一個(gè)新興領(lǐng)域，從1942年美國(guó)的無(wú)紡布開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化以來(lái)，在過(guò)去半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間內(nèi)，由于它具有工藝流程短、產(chǎn)量高、成本低、品種變化快、原料來(lái)源廣泛等特點(diǎn)，并且還具有許多功能上的優(yōu)異性能，已經(jīng)獲得了產(chǎn)業(yè)部門的很大重視和消費(fèi)者的青睞。無(wú)紡布被廣泛的應(yīng)用于醫(yī)療用品、衣服襯料、家具防塵罩、尿布等許多工業(yè)產(chǎn)品上。
近年來(lái)，隨著彈性無(wú)紡布的面世，給無(wú)紡布產(chǎn)業(yè)又帶來(lái)了一次技術(shù)革命。目前生產(chǎn)彈性無(wú)紡布的方法主要有熔噴法和復(fù)合法兩種。
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?3116761.6公開(kāi)了一種熔噴成網(wǎng)制造聚氨酯彈性無(wú)紡布的方法及裝置，該彈性無(wú)紡布的制造步驟為將聚氨酯粒子送入螺桿擠壓機(jī)內(nèi)，在180℃～260℃下經(jīng)加熱、熔融后，從模頭的噴絲孔擠出，由于噴絲孔兩側(cè)的熱氣流噴吹，熔體被拉伸形成超細(xì)纖維，再經(jīng)過(guò)自粘合后形成彈性無(wú)紡布。該熔噴法生產(chǎn)的彈性無(wú)紡布，在將聚氨酯粒子送入螺桿擠壓機(jī)之前，一般要經(jīng)過(guò)一道干燥工序，以去除原料中的水分，防止后續(xù)生產(chǎn)中紡出的絲斷裂。同時(shí)，在該生產(chǎn)方法中，由于采用熱氣流噴吹工序，所以要嚴(yán)格控制該熱氣流的速度和溫度參數(shù)，這樣既增加了工藝的復(fù)雜性，又大大消耗了能量，增加了生產(chǎn)成本。
中國(guó)專利專利號(hào)為03204475.5公開(kāi)了一種彈性復(fù)合無(wú)紡布的構(gòu)成，該彈性復(fù)合無(wú)紡布由上層無(wú)紡布、下層無(wú)紡布和彈性材料構(gòu)成，彈性材料位于上層無(wú)紡布和下層無(wú)紡布之間，彈性材料拉伸時(shí)上下表面復(fù)合上層無(wú)紡布和下層無(wú)紡布。從該結(jié)構(gòu)可以看出，該結(jié)構(gòu)的彈性無(wú)紡布生產(chǎn)條件要求高，工藝復(fù)雜，生長(zhǎng)成本自然就會(huì)很高，使得用該方法生產(chǎn)彈性無(wú)紡布也受到一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了完善上述兩種生產(chǎn)方法中生產(chǎn)工藝的不足，而提供的一種采用紡粘法制造彈性無(wú)紡布的方法以及應(yīng)用該方法的設(shè)備。
為此，本發(fā)明所采取的技術(shù)措施是一種紡粘法制造彈性無(wú)紡布的方法，包括如下步驟1)將彈性體原料進(jìn)行混合攪拌；2)將所述攪拌好的原料進(jìn)行擠壓熔融，獲得熔融的物料；3)將所述熔融的物料進(jìn)行過(guò)濾、計(jì)量和分配；4)所述分配計(jì)量好的熔融物料送入紡絲室進(jìn)行紡絲，將紡出的絲條經(jīng)冷風(fēng)冷卻，獲得初生長(zhǎng)絲；5)將所述初生長(zhǎng)絲進(jìn)行牽伸，獲得一定纖度的纖維；6)將所述纖維分絲鋪網(wǎng)，形成纖網(wǎng)；7)將該纖網(wǎng)經(jīng)自粘合或熱軋后，獲得無(wú)紡布。
所述的彈性體原料為乙烯共聚物，該乙烯共聚物的硬度為邵氏60A～65A。
步驟2)所述擠壓熔融溫度為180℃～250℃，步驟3)所述過(guò)濾、計(jì)量和分配過(guò)程中溫度為190℃～250℃，步驟4)所述紡絲溫度為180℃～250℃，步驟5)所述牽伸速度為1500米/分鐘～5000米/分鐘，步驟6)所述熱軋溫度為30℃～120℃，所述熱軋壓力為3000Kpa～10000Kpa。
牽伸采用狹縫式氣流牽伸。
為實(shí)現(xiàn)上述以紡粘法制造彈性無(wú)紡布的方法，本發(fā)明提供了應(yīng)用該方法的制造彈性無(wú)紡布的設(shè)備，該設(shè)備包括喂料系統(tǒng)用于將原料與助劑混合后輸送物料；擠壓機(jī)使物料軟化、熔融并充分混合成為熔體；過(guò)濾系統(tǒng)連接與擠壓機(jī)和熔體管道之間，以濾掉熔融混合后熔體中的雜質(zhì)。
熔體管道所述熔體從擠壓機(jī)出來(lái)后經(jīng)該管道流入計(jì)量泵，熔體管道的溫度應(yīng)保持與熔體基本一致的溫度，以防止熱量散發(fā)對(duì)紡絲帶來(lái)的影響；計(jì)量泵通過(guò)熔體管道與所述擠壓機(jī)連接，用于精確計(jì)量并分配所述熔體，計(jì)量并分配好的熔體經(jīng)分配管道進(jìn)入紡絲室；紡絲室通過(guò)分配管道與所述計(jì)量泵連接，將所述分配后的熔體紡成初生長(zhǎng)絲，所述紡絲室包括紡絲組件，用以提供將所述熔體紡成絲的條件；冷卻風(fēng)窗，對(duì)所述紡絲組件中紡出的絲進(jìn)行高速冷卻結(jié)晶。紡絲組件中應(yīng)保持適當(dāng)?shù)臏囟?，以保證紡絲的穩(wěn)定性，以紡成達(dá)到一定纖度的、穩(wěn)定的結(jié)晶絲。
牽伸器對(duì)所述初生長(zhǎng)絲進(jìn)行牽伸，使長(zhǎng)絲的高分子晶格排列整齊，提高長(zhǎng)絲中大分子沿軸向的取向度，使其產(chǎn)生一定的力學(xué)性能，從而獲得具有一定取向、力學(xué)性能以及一定纖度的纖維，該纖維具有一定的強(qiáng)度、耐磨性和適當(dāng)?shù)纳扉L(zhǎng)率。作為優(yōu)選，所述牽伸器為狹縫式氣流牽伸器。
成網(wǎng)機(jī)對(duì)從牽伸器出來(lái)的纖維進(jìn)行鋪網(wǎng)并輸送到熱軋系統(tǒng)；熱軋系統(tǒng)加固所述鋪網(wǎng)后形成的纖網(wǎng)，以獲得無(wú)紡布。其中熱軋溫度和壓力的控制對(duì)于形成的無(wú)紡布的質(zhì)量至關(guān)重要。溫度、壓力過(guò)低，則絲未完全熔融，不能很好地粘結(jié)，而溫度、壓力過(guò)高則會(huì)導(dǎo)致絲過(guò)分熔融，而結(jié)成硬塊或使紡出的布成為膜。經(jīng)熱軋后獲得的無(wú)紡布通過(guò)一冷卻輥快速冷卻后，就可送入收卷機(jī)進(jìn)行收卷，以獲得成品。
為達(dá)到最優(yōu)，該設(shè)備還包括位于成網(wǎng)機(jī)下方的吸風(fēng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)將所述纖網(wǎng)牢固地吸附在成網(wǎng)機(jī)上，同時(shí)將多余的風(fēng)排掉。
所述擠壓機(jī)為螺桿擠壓機(jī)。螺桿擠壓機(jī)應(yīng)該保持適當(dāng)?shù)臏囟?，該穩(wěn)定能保證原料的充分熔融，若溫度太低，則熔體的流動(dòng)性較差，不但使混合不充分，還會(huì)對(duì)設(shè)備造成損害；若溫度過(guò)高，則易使大分子裂解，影響分子的基本性能。
本發(fā)明中，為應(yīng)用紡粘法生產(chǎn)彈性無(wú)紡布，上述設(shè)備中螺桿擠壓機(jī)的溫度設(shè)定為180℃～250℃，熔體管道的溫度為180℃～250℃，過(guò)濾系統(tǒng)中的溫度為190℃～250℃，紡絲組件中的溫度為180℃～250℃，優(yōu)選為190℃～220℃，牽伸速度為1500米/分鐘～5000米/分鐘，優(yōu)選為2000米/分鐘～4000米/分鐘，所述熱軋溫度為30℃～120℃，優(yōu)選為30℃～80℃，所述熱軋壓力為3000Kpa～10000Kpa。
本發(fā)明制造彈性無(wú)紡布的方法和裝置具有如下的技術(shù)效果1、應(yīng)用本發(fā)明獲得的纖維為連續(xù)長(zhǎng)絲，因此具有很高的強(qiáng)力，不易斷裂。而不像熔噴法形成的纖維為不連續(xù)的短纖維，強(qiáng)力很差，制成的彈性無(wú)紡布容易斷裂；2、工藝簡(jiǎn)單，節(jié)約能量，降低成本，應(yīng)用本發(fā)明獲得的纖維不需要對(duì)原料進(jìn)行干燥，不需要用熱氣流對(duì)紡絲進(jìn)行拉伸。
綜上述可見(jiàn)，本方法是一種極具發(fā)展前途的生產(chǎn)彈性無(wú)紡布的方法。


圖1是本發(fā)明的紡粘法制造彈性無(wú)紡布設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1如圖1所示，首先將彈性體原料從紡前料斗1將原料送入三組分喂料系統(tǒng)2進(jìn)行混合攪拌后，送入螺桿擠壓機(jī)3中進(jìn)行擠壓熔融，螺桿擠壓機(jī)3的溫度為200℃，物料被充分熔融混合后送入過(guò)濾系統(tǒng)4，在此將物料中的雜質(zhì)(如碳、灰分等)進(jìn)行濾除后，物料通過(guò)熔體管道5進(jìn)入計(jì)量泵6中，計(jì)量泵6與紡絲室8之間通過(guò)分配管道7連接，計(jì)量泵6和分配管道7的溫度保持在200℃左右。
在紡絲室8中進(jìn)行紡絲，紡絲室8包括紡絲組件82和冷卻風(fēng)窗81，紡絲組件82紡出的絲經(jīng)冷卻風(fēng)窗81風(fēng)冷后，形成結(jié)晶初生長(zhǎng)絲，風(fēng)溫設(shè)定為8℃～20℃，風(fēng)速設(shè)定為3～7米/秒。初生長(zhǎng)絲被送入狹縫式氣流牽伸器9進(jìn)行牽伸，牽伸速度為2500米/分鐘，牽伸后獲得纖維度為1～1.5D的纖維。
從狹縫式氣流牽伸器9中出來(lái)的絲條送到成網(wǎng)機(jī)11上進(jìn)行鋪網(wǎng)，成網(wǎng)機(jī)11下方設(shè)置有吸風(fēng)系統(tǒng)12，鋪好的纖維經(jīng)自粘合或熱軋系統(tǒng)13加熱加壓熱軋，熱軋的溫度為80℃，壓力為5000Kpa，熱軋后形成的無(wú)紡布經(jīng)過(guò)一冷卻輥(圖中為標(biāo)示)的冷卻后送入收卷機(jī)14收卷獲得彈性無(wú)紡布產(chǎn)品。
該實(shí)施例的工藝參數(shù)和最終所獲得的彈性無(wú)紡布產(chǎn)品(樣品1)的力學(xué)性能參見(jiàn)下表1表1

實(shí)施例2如圖1所示，首先將彈性體原料從紡前料斗1將原料送入三組分喂料系統(tǒng)2進(jìn)行混合攪拌后，送入螺桿擠壓機(jī)3中進(jìn)行擠壓熔融，螺桿擠壓機(jī)3的溫度為205℃，物料被充分熔融混合后送入過(guò)濾系統(tǒng)4，在此將物料中的雜質(zhì)(如碳、灰分等)進(jìn)行濾除后，物料通過(guò)熔體管道5進(jìn)入計(jì)量泵6中，計(jì)量泵6與紡絲室8之間通過(guò)分配管道7連接，計(jì)量泵6和分配管道7的溫度保持在205℃左右。
在紡絲室8中進(jìn)行紡絲，紡絲室8包括紡絲組件82和冷卻風(fēng)窗81，紡絲組件82紡出的絲經(jīng)冷卻風(fēng)窗81風(fēng)冷后，形成結(jié)晶初生長(zhǎng)絲，風(fēng)溫設(shè)定為10℃～15℃，風(fēng)速設(shè)定為4～8米/秒。初生長(zhǎng)絲被送入狹縫式氣流牽伸器9進(jìn)行牽伸，牽伸速度為3500米/分鐘，牽伸后獲得纖維度為1～1.5D的纖維。
從狹縫式氣流牽伸器9中出來(lái)的絲條送到成網(wǎng)機(jī)11上進(jìn)行鋪網(wǎng)，成網(wǎng)機(jī)11下方設(shè)置有吸風(fēng)系統(tǒng)12，鋪好的纖維經(jīng)自粘合或熱軋系統(tǒng)13加熱加壓熱軋，熱軋的溫度為60℃，壓力為6000Kpa，熱軋后形成的無(wú)紡布經(jīng)過(guò)一冷卻輥(圖中為標(biāo)示)的冷卻后送入收卷機(jī)14收卷獲得彈性無(wú)紡布產(chǎn)品。
該實(shí)施例的工藝參數(shù)和最終所獲得的彈性無(wú)紡布產(chǎn)品(樣品2)的力學(xué)性能參見(jiàn)下表2表2

綜上所述，可以看到，本發(fā)明所采用的方法以及應(yīng)用該方法所使用的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝流程短，所得的彈性無(wú)紡布強(qiáng)度強(qiáng)、彈性好成本低，強(qiáng)力要比熔噴法聚氨酯彈性無(wú)紡布好，生產(chǎn)工藝要比復(fù)合彈性無(wú)紡布簡(jiǎn)單，且產(chǎn)品成本要比兩者都要低。因此，是一種極具發(fā)展前途和高附加值產(chǎn)品的生產(chǎn)彈性無(wú)紡布的方法以及應(yīng)用該方法所使用的設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種紡粘法制造彈性無(wú)紡布的方法，其特征在于，包括如下步驟1)將彈性體原料進(jìn)行混合攪拌；2)將所述攪拌好的原料進(jìn)行擠壓熔融，獲得熔融物料；3)將所述熔融物料進(jìn)行過(guò)濾、計(jì)量和分配；4)所述分配計(jì)量好的熔融物料進(jìn)行紡絲，并將紡出的絲條經(jīng)冷風(fēng)冷卻，獲得初生長(zhǎng)絲；5)將所述初生長(zhǎng)絲進(jìn)行牽伸，獲得一定纖度的纖維；6)將所述纖維分絲鋪網(wǎng)，形成纖網(wǎng)；7)將該纖網(wǎng)經(jīng)自粘合或熱軋后，獲得無(wú)紡布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡粘法制造彈性無(wú)紡布的方法，其特征在于，所述彈性體原料為乙烯共聚物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紡粘法制造彈性無(wú)紡布的方法，其特征在于，所述乙烯共聚物的硬度為邵氏60A～65A。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡粘法制造彈性無(wú)紡布的方法，其特征在于，步驟2)所述擠壓熔融溫度為180℃～250℃，步驟3)所述過(guò)濾、計(jì)量和分配過(guò)程中溫度為190℃～250℃，步驟4)所述紡絲溫度為180℃～250℃，步驟5)所述牽伸速度為1500米/分鐘～5000米/分鐘，步驟7)所述熱軋溫度為30℃～120℃，所述熱軋壓力為3000Kpa～10000Kpa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡粘法制造彈性無(wú)紡布的方法，其特征在于，所述牽伸采用狹縫式氣流牽伸。
6.一種以紡粘法制造彈性無(wú)紡布的設(shè)備，其特征在于，它包括——喂料系統(tǒng)用于將原料與助劑混合后輸送物料；——擠壓機(jī)使物料軟化、熔融并充分混合成為熔體；——過(guò)濾系統(tǒng)連接于擠壓機(jī)和熔體管道之間，用以濾掉熔融混合后熔體中的雜質(zhì)；——熔體管道所述熔體從擠壓機(jī)出來(lái)后經(jīng)該管道流入計(jì)量泵；——計(jì)量泵通過(guò)熔體管道與所述擠壓機(jī)連接，用于精確計(jì)量并分配所述熔體，計(jì)量并分配好的熔體經(jīng)分配管道進(jìn)入紡絲室；——紡絲室通過(guò)分配管道與所述計(jì)量泵連接，將所述分配后的熔體紡成初生長(zhǎng)絲，所述紡絲室包括為所述熔體紡成絲提供條件的紡絲組件和對(duì)所述紡絲組件中紡出的絲進(jìn)行高速冷卻結(jié)晶的冷卻風(fēng)窗；——牽伸器對(duì)所述初生長(zhǎng)絲進(jìn)行牽伸，以獲得具有一定取向、力學(xué)性能以及一定纖度的纖維；——成網(wǎng)機(jī)對(duì)從牽伸器出來(lái)的纖維進(jìn)行鋪網(wǎng)并輸送到熱軋系統(tǒng)；——熱軋系統(tǒng)加固所述鋪網(wǎng)后形成的纖網(wǎng)，以獲得無(wú)紡布；——收卷機(jī)對(duì)獲得的無(wú)紡布進(jìn)行收布成卷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的以紡粘法制造彈性無(wú)紡布的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備還包括位于成網(wǎng)機(jī)下方的吸風(fēng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)將所述纖網(wǎng)牢固地吸附在成網(wǎng)機(jī)上，同時(shí)將多余的風(fēng)排掉。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的以紡粘法制造彈性無(wú)紡布的設(shè)備，其特征在于，所述擠壓機(jī)為螺桿擠壓機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的以紡粘法制造彈性無(wú)紡布的設(shè)備，其特征在于，所述牽伸器為狹縫式氣流牽伸器。
全文摘要
一種紡粘法制造彈性無(wú)紡布的方法及其設(shè)備，其方法包括攪拌、過(guò)濾、計(jì)量、紡絲、牽伸、鋪網(wǎng)和熱軋步驟，其設(shè)備包括喂料系統(tǒng)、擠壓機(jī)、過(guò)濾系統(tǒng)、計(jì)量泵、紡絲室、牽伸器、成網(wǎng)機(jī)、熱軋系統(tǒng)以及收卷機(jī)。本發(fā)明生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝流程短，應(yīng)用本發(fā)明的方法及其設(shè)備獲得的彈性無(wú)紡布強(qiáng)度強(qiáng)、彈性好、成本低，可廣泛地應(yīng)用于服裝、醫(yī)用、包裝、裝飾等領(lǐng)域，是一種極具發(fā)展前途的生產(chǎn)方法。
文檔編號(hào)D01D5/08GK1772992SQ20051010144
公開(kāi)日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2005年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月15日
發(fā)明者楊自然, 張志毅 申請(qǐng)人:紡粘無(wú)紡布(深圳)有限公司