CN103603137A - 造纸胶辊用高强无纺布及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了造纸胶辊用高强无纺布，是用芳纶纤维通过水刺工艺制成的。其生产工艺，包括以下步骤：A.开松；B.梳理；C.铺网：将纤网送入铺网机交叉铺陈为铺网；D.牵伸：将所述铺网通过牵伸机缓慢牵引，减少铺网的纵横强力比差异；E.水刺：将牵伸完成的铺网用水刺机进行水刺加固处理。由于芳纶纤维具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻、绝缘、抗老化、生命周期长等优良性能，采用上述技术方案制成的高强无纺布耐高温、高压，抗老化性能好，使用寿命长，能够满足高速造纸机的造纸胶辊的使用要求。

Description

造纸胶辊用高强无纺布及其生产工艺
技术领域
本发明涉及无纺布，特别涉及造纸胶辊用高强无纺布及其生产工艺。
背景技术
造纸胶辊的作用是把纸张里的水份挤干和烘干，同时将纸压薄，一般造纸生产线有8～16对胶辊，胶辊一般是成对使用的，胶辊里面是钢管，外涂胶层，胶层由基布（无纺布或机织布）涂上浆料或树脂形成。
以前造纸机因为速度低，胶辊的温度只有150℃左右，胶辊的使用寿命只要半年即可，压力也小，大约50N/cm2左右，锦纶机织布或其它材料就能满足使用要求。随着造纸业的发展，纸厂的单机规模越来越大，从以前的10万吨/年到40万吨/年及更大的方向发展，特别是生产高档铜版纸以及其他高档纸，纸质的密度也越来越大，平整度向更好的方向发展，大型纸厂的生产速度从1000m/min提高到4000m/min以上。新型造纸机出来后，胶辊的温度提高，根据造纸生产线的工作条件及强大，造纸胶辊需满足以下要求：1、承受150N/cm2的压力；2、耐温200℃～250℃以上；3、要求胶辊的使用寿命在2年以上（因为造纸生产线的停机损失较大，所以都是24小时连续生产，且一年只有1～2次的检修时间）。因此，原有的造纸胶辊的基本材料就无法满足上述要求了。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种造纸胶辊用高强无纺布及其生产工艺。本发明要解决的技术问题是：现有造纸胶辊基布不耐高温高压，使用寿命短。为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为：所述高强无纺布是用芳纶纤维通过水刺工艺制成的。芳纶纤维具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻、绝缘、抗老化、生命周期长等优良性能，采用芳纶纤维生产的高强无纺布能够满足造纸胶辊耐高温、高压以及使用寿命长的要求。
上述方案中，所述芳纶纤维为芳纶1414。
上述方案中，所述造纸胶辊用高强无纺布的单位面积质量为60～70g/m2。
本发明还公开了造纸胶辊用高强无纺布的生产工艺，包括以下步骤：
A.开松：将芳纶纤维由电子秤精确称重，然后定量输送至粗开松机进行芳纶纤维的初步开松；然后将初步开松的芳纶纤维送入混棉箱，使芳纶纤维混合均匀；然后将芳纶纤维送至精开松机，纤维原料在此进行精细开松；
B.梳理：将经过精细开松后的芳纶纤维送入梳理机，将芳纶纤维梳理成为纤网；
C.铺网：将纤网送入铺网机交叉铺陈为铺网；
D.牵伸：将所述铺网通过牵伸机缓慢牵引，减少铺网的纵横强力比差异；
E.水刺：将牵伸完成的铺网用水刺机进行水刺加固处理。
上述方案中，所述步骤A中，芳纶纤维在混棉箱混合均匀时，加入重量占比4～6%的导电纤维。芳纶纤维容易产生静电，加入少量的导电纤维可以消除芳纶纤维产生的静电。
上述方案中，所述步骤B中，精细开松后的芳纶纤维是通过气压式棉箱送入梳理机，梳理完成的纤网的单位面积克重为25～30g/m2。
上述方案中，所述步骤C中纤网铺陈的层数为6层。
上述方案中，所述步骤D中对铺网进行牵伸时，铺网的竖向牵伸倍数为1.5～1.8倍。
上述方案中，所述步骤E中，水刺加固处理使用的水刺头为6个，分别为P0、P1、P2、P3、P4、P5；所述水刺头P0和P1垂直于铺网方向排列；所述水刺头P2沿水刺机的转鼓1的圆周排列；所述水刺头P3沿水刺机的转鼓2的圆周排列；所述水刺头P4和P5沿水刺机的转鼓3的圆周排列。
上述方案中，所述P0的水刺压力为30～50kg/cm2，所述P1的水刺压力为60～70kg/cm2，所述P2的水刺压力80～90kg/cm2，所述P3的水刺压力为70～80kg/cm2，所述P4的100～110kg/cm2，所述P5的水刺压力为160～180kg/cm2。
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。P0和P1水刺头发出的水射流对纤网垂直喷射可防止破坏纤网结构，并最大程度地利用水射流的能量，从而有利于提高高强无纺布的性能；P2、P3、P4和P5水刺头沿着转鼓圆周排列，纤网吸附在转鼓上，接受水刺头喷出的水射流的喷射。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。
本发明的优点和有益效果在于：本发明提供一种造纸胶辊用高强无纺布及其生产工艺。由于芳纶纤维具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻、绝缘、抗老化、生命周期长等优良性能，因此由芳纶纤维采用水刺工艺制成的高强无纺布具有耐高温、高压，高强度，且使用寿命长，能够完全满足高速造纸机的造纸胶辊的使用要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的生产工艺中水刺头分布示意图。
图中：1、水刺机的转鼓1  2、水刺机的转鼓2  3、水刺机的转鼓3
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明是一种造纸胶辊用高强度无纺布，由芳纶1414纤维经过水刺工艺制成高强度无纺布。具体生产工艺为：A.开松：将芳纶纤维由电子秤精确称重，然后定量输送至粗开松机进行芳纶纤维的初步开松；然后将初步开松的芳纶纤维送入混棉箱，使芳纶纤维混合均匀，同时加入5%的导电纤维；然后将芳纶纤维送至精开松机，纤维原料在此进行精细开松，使纤维更加蓬松；
B.梳理：将经过精细开松后的芳纶纤维通过气压式棉箱送入梳理机，通过气压来控制其喂入的稳定性，保证箱内纤维的动态平衡，簇棉均匀一致，将芳纶纤维梳理成为纤网；纤网克重采用自调匀整装置来实现生产线上的在线控制。本实施例的克重为25g/m2。
C.铺网：将纤网送入铺网机交叉铺陈为6层纤网的铺网；
D.牵伸：将所述铺网通过牵伸机缓慢牵引，减少铺网的纵横强力比差异，铺网竖向的牵伸倍数为1.6倍；
E.水刺：将牵伸完成的铺网输送至水刺机进行水刺加固处理。水刺头的布置如图1所示，水刺头P0和P1垂直于铺网方向排列；水刺头P2沿水刺机的转鼓1的圆周排列；水刺头P3沿水刺机的转鼓2的圆周排列；水刺头P4和P5沿水刺机的转鼓3的圆周排列；P0的水刺压力为40kg/cm2，P1的水刺压力为60kg/cm2，P2的水刺压力80kg/cm2，P3的水刺压力为80kg/cm2，P4的100kg/cm2，P5的水刺压力为170kg/cm2。
水刺完成后，将高强无纺布脱水、干燥后卷筒入库。经检验，造纸胶辊用高强无纺布的技术指标为：
Figure BDA0000411855130000051
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。

Claims (10)

1.造纸胶辊用高强无纺布，其特征在于，所述高强无纺布是用芳纶纤维通过水刺工艺制成的。
2.根据权利要求1所述的造纸胶辊用高强无纺布，其特征在于，所述芳纶纤维为芳纶1414。
3.根据权利要求2所述的造纸胶辊用高强无纺布，其特征在于，所述造纸胶辊用高强无纺布的单位面积质量为60～70g/m2。
4.权利要求1所述的造纸胶辊用高强无纺布的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A.开松：将芳纶纤维由电子秤精确称重，然后定量输送至粗开松机进行芳纶纤维的初步开松；然后将初步开松的芳纶纤维送入混棉箱，使芳纶纤维混合均匀；然后将芳纶纤维送至精开松机，纤维原料在此进行精细开松；
B.梳理：将经过精细开松后的芳纶纤维送入梳理机，将芳纶纤维梳理成为纤网；
C.铺网：将纤网送入铺网机交叉铺陈为铺网；
D.牵伸：将所述铺网通过牵伸机缓慢牵引，减少铺网的纵横强力比差异；
E.水刺：将牵伸完成的铺网用水刺机进行水刺加固处理。
5.根据权利要求4所述的造纸胶辊用高强无纺布的生产工艺，其特征在于，所述步骤A中，芳纶纤维在混棉箱混合均匀时，加入重量占比4～6%的导电纤维。
6.根据权利要求4所述的造纸胶辊用高强无纺布的生产工艺，其特征在于，所述步骤B中，精细开松后的芳纶纤维是通过气压式棉箱送入梳理机，梳理完成的纤网的单位面积克重为25～30g/m2。
7.根据权利要求4所述的造纸胶辊用高强无纺布的生产工艺，其特征在于，所述步骤C中纤网铺陈的层数为6层。
8.根据权利要求4所述的造纸胶辊用高强无纺布的生产工艺，其特征在于，所述步骤D中对铺网进行牵伸时，铺网的竖向牵伸倍数为1.5～1.8倍。
9.根据权利要求4所述的造纸胶辊用高强无纺布的生产工艺，其特征在于，所述步骤E中，水刺加固处理使用的水刺头为6个，分别为P0、P1、P2、P3、P4、P5；所述水刺头P0和P1垂直于铺网方向排列；所述水刺头P2沿水刺机的转鼓1的圆周排列；所述水刺头P3沿水刺机的转鼓2的圆周排列；所述水刺头P4和P5沿水刺机的转鼓3的圆周排列。
10.根据权利要求9所述的造纸胶辊用高强无纺布的生产工艺，其特征在于，所述P0的水刺压力为30～50kg/cm2，所述P1的水刺压力为60～70kg/cm2，所述P2的水刺压力80～90kg/cm2，所述P3的水刺压力为70～80kg/cm2，所述P4的100～110kg/cm2，所述P5的水刺压力为160～180kg/cm2。
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