CN104153129A - 无纺布熔体直纺一步法连续生产装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
无纺布熔体直纺一步法连续生产装置及工艺，其属于无纺布生产领域。熔体从聚合釜出来后，经过增压泵，熔体冷却器，熔体过滤器，由温度控制系统来控制熔体输送温度，来保证熔体质量。聚合釜的熔体通过熔体管道输送到纺丝机进行直接纺丝；生产装置包括聚酯熔体管道，纺丝箱，侧吹风装置，牵伸管，摆丝装置，成网机，针刺机，定型机，热轧机，浸胶机，烘干机，储布张力机和切边卷绕机；聚酯熔体管道连接纺丝箱，纺丝箱下方连接侧吹风，侧吹风下方连接牵伸管，牵伸管出丝端朝向摆丝装置，摆丝装置朝向成网机的铺网位置，成网机依次连接针刺机、定型机、热轧机、浸胶机、烘干机、储布张力机和切边卷绕机。本发明用聚合出来的熔体做原料，来纺制无纺布。使用的是从聚合泵直接打出来的熔体。这种熔体不含水。熔体粘度保证，质量好。
Description
技术领域
本发明涉及无纺布熔体直纺一步法连续生产装置及工艺，其属于无纺布生产领域。
背景技术
由于聚酯短纤针刺胎基布技术相对简单、进入门槛低，已发展成为国内改性沥青防水卷材胎体的主流产品，导致我国改性沥青防水卷材总体性能指标与使用寿命与普遍应用聚酯纺粘针刺布为胎体的发达国家相比存在较大的差距。目前，发达国家已经普遍生产及广泛应用聚酯纺粘针刺胎基布做改性沥青防水卷材胎体，应用比例超过80%，而我国在此方面差距不小。特别是随着其应用领域的扩展，防水卷材则关乎我国众多行业，如房屋建筑、桥梁隧道、国防工程、核能设施、矿业、高铁等基础建设工程水平及质量。随着上述基础建设工程水平及质量要求的提高，以长丝胎基布替代短纤胎基布已成为胎基布今后发展的趋势。由于目前国内仍以聚酯短纤针刺防水卷材胎体的主流产品，聚酯纺粘针刺防水卷材用胎基布的市场供需结构发生了很大变化。市场竞争也趋于激烈。而随着我国经济的快速发展，对聚酯纺粘针刺防水卷材用胎基布的需求也在高速增长。
目前国内聚酯纺粘针刺非织造布设备存在两个方面的问题：设备单位幅宽产能低，所以相同规模生产线企业投资成本大；采用多管小丝束牵伸，单位能耗大，生产成本高。为了满足国内外两个市场的强劲需求和行业的可持续发展，急待开发并大力推广少管大丝束牵伸技术及装备，以大幅度降低建设投资和生产成本，提高企业的盈利水平和市场竞争能力。
发明内容
鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的在提供无纺布熔体直纺一步法连续生产装置及工艺，在生产过程中操作方便，主要解决胎基布布面均匀度生产过程中可调、胎基布纵横向强度比可调及不同产品选用不同工艺路线等问题。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是无纺布熔体直纺一步法连续生产装置包括聚酯熔体管道，纺丝箱，侧吹风装置，牵伸管，摆丝装置，成网机，针刺机，定型机，热轧机，浸胶机，烘干机，储布张力机和切边卷绕机；聚酯熔体管道连接纺丝箱，纺丝箱下方连接侧吹风，侧吹风下方连接牵伸管，牵伸管出丝端朝向摆丝装置，摆丝装置朝向成网机的铺网位置，成网机依次连接针刺机、定型机、热轧机、浸胶机、烘干机、储布张力机和切边卷绕机。
所述纺丝箱为双面操作式，设置若干个喷丝位，加热形式为外接气相联苯循环加热，喷丝板规格为10-300孔，圆型喷丝板，Φ35-280mm，也可以是矩形喷丝板。
所述侧吹风装置设置在两排风仓之间，每排风仓由多个独立风仓构成，每个独立风仓对应一个喷丝位；侧吹风装置由多组吹风单元组构成，吹风单元组由两个结构相同的吹风单元构成；吹风单元与独立风仓一一对应；吹风单元包括风道、与设置于风道上的吹风板和设置于风道内用于控制风流量的调节阀；吹风板外设有过滤网；独立风仓靠近吹风单元一侧设有横向挡风板，调节吹风板横向吹风面积的大小；其还包括纵向挡风板设置于吹风板与过滤网之间，调整吹风板纵向吹风面积的大小。
所述牵伸管喷嘴入口设置磁环，且磁环内径小于喷嘴内径；牵伸管内空气压力可调，每一根牵伸管皆有静压检测装置；牵伸管上设置可伸缩段，可伸缩段套装在牵伸管上，可伸缩段的外壁能够在牵伸管内壁上密闭滑动。
所述摆丝装置为可调式斜板折射型摆丝机，其上安装有单体静电消除器，每个单体静电消除器对应一束丝，释放消除纺丝静电的电荷，单体静电消除器位于摆丝装置的上方。
所述成网机为纵横向可调吸风量的成网机，成网机的铺网位置设置上传动辊和下传动辊，并绕装网帘向上倾斜设置，摆丝装置设置在该段倾斜网帘上方，倾斜网帘下方设有吸风装置，吸风装置分为横向吸风装置和纵向吸风装置；横向吸风装置水平设置在倾斜网帘下方，吸风面朝向倾斜网帘，吸风面宽度与网帘宽度相同，吸风面上设置若干条形横向吸风口，条形横向吸风口长度方向与倾斜网帘传动方向同向设置；纵向吸风装置位于上传动辊和下传动辊之间，包括若干个条形纵向吸风口，条形纵向吸风口排列在倾斜网帘下方，并与网帘平行；条形纵向吸风口长度与网帘宽度相同，条形纵向吸风口朝向网帘，条形纵向吸风口长度方向与倾斜网帘传动方向垂直设置。
所述针刺机包括预针刺机和主针刺机；成网机依次连接预针刺机、克重扫描仪和主针刺机。
无纺布一步法连续生产工艺为：熔体从聚合釜出来后，经过增压泵，熔体冷却器，熔体过滤器，由温度控制系统来控制熔体输送温度，来保证熔体质量。聚合釜的熔体通过熔体管道输送到纺丝机进行直接纺丝；聚合釜的熔体以恒定的流量通过熔体管道输送至纺丝箱，熔体分别经过滤后从喷丝板喷出，在侧吹风装置中冷却成丝束；丝束经气流牵伸管进行高速喷射牵伸，经摆丝装置均匀地喷射至成网机上；来自摆丝装置的丝条落入成网机网上后，经吸风机在网下抽吸，将均匀铺平的丝吸在成网机上，同时吸收牵伸管排出的气流牵伸的压缩空气，再经针刺机进行针刺，再进入浸胶 机后进入烘燥机，最后进入切边卷绕机进行切边卷绕、落卷、包装。
也可以在经针刺机进行针刺后，通过圆网定型机定型，再经张力调节机，进行双浸双轧浸胶，四辊筒预烘，八圆网烘干处理。
采用上述方案后，与现有技术相比具有以下有益效果：本发明用聚合出来的熔体做原料，来纺制无纺布。使用的是从聚合泵直接打出来的熔体。这种熔体不含水。熔体粘度保证，质量好。这种熔体纺制的无纺布质量比常规切片法纺制的无纺布质量要好。并且产品质量稳定。同时，也考虑到生产中的实际需要，能随时调节无纺布与切片铸带的产量分配比例。具有稳定成熟的相间调节技术。用熔体直接纺制无纺布的这个技术属于国内首创。直接纺丝的方法降低生产成本（无需经过结晶、干燥程序），也无粉末产生，无含水（常规的切片纺丝，干燥之后的含水率也在20—40ppm），产品强度高，均匀性好。
单位幅宽产量比现有国内常规装置提高33%，产品质量达到优级水平，原料消耗指标进一步降低，既可生产防水卷材用胎基布又生产壁纸、包装材料、土工布等产品，使我国聚酯纺粘针刺非织造布技术与装置可世界先进水平、国内领先水平。
附图说明
图1是无纺布熔体直纺一步法连续生产装置的示意图；
图2是增加浸胶工序的装置连接示意图；
图3是侧吹风的侧视示意图；
图4是牵伸管的示意图；
图5是可伸缩式牵伸管的示意图；
图6是成网机的示意图。
图中：2001、聚合釜聚酯熔体，2001、过滤器，2003、熔体管道，2004、纺丝箱，2005、侧吹风，2006、牵伸管，2007、摆丝装置，3001、成网机，3002、预针刺机，3003、克重扫描仪，3004、主针刺机，3005、单圆网定型机，3007、热轧机，3008、张力机，3009、浸胶机，3010、四辊筒预烘机，3011、八圆网烘干机，3012、冷轧机，3013、储布张力机，3014、切边卷绕机，C-1、独立风仓，C-2、风道，C-3、调节阀，C-4、吹风板，Q-1、磁环，Q-2、可伸缩过渡管，Q-3、静压检测装置，P-3、网帘，P-4、上传动辊，P-6、横向吸风装置，P-7、下传动辊，P-8、纵向吸风装置。
具体实施方式
为深入了解无纺布熔体直纺一步法连续生产装置及工艺，结合图1至图6说明如下：
无纺布熔体直纺一步法连续生产装置，包括聚酯熔体管道，纺丝箱，侧吹风装置，牵伸管，摆丝装置，成网机，针刺机，定型机，热轧机，浸胶机，烘干机，储布张力机和切边卷绕机；聚酯熔体管道连接纺丝箱，纺丝箱下方连接侧吹风，侧吹风下方连接牵伸管，牵伸管出丝端朝向摆丝装置，摆丝装置朝向成网机的铺网位置，成网机依次连接针刺机、定型机、热轧机、浸胶机、烘干机、储布张力机和切边卷绕机。所述纺丝箱为双面操作式，设置18×2个喷丝位，加热形式为外接气相联苯循环加热，喷丝板规格为120孔，圆型喷丝板，Φ105mm。所述侧吹风装置设置在两排风仓之间，每排风仓由多个独立风仓构成，每个独立风仓对应一个喷丝位；侧吹风装置由多组吹风单元组构成，吹风单元组由两个结构相同的吹风单元构成；吹风单元与独立风仓一一对应；吹风单元包括风道、与设置于风道上的吹风板和设置于风道内用于控制风流量的调节阀；吹风板外设有过滤网；独立风仓靠近吹风单元一侧设有横向挡风板，调节吹风板横向吹风面积的大小；其还包括纵向挡风板设置于吹风板与过滤网之间，调整吹风板纵向吹风面积的大小。所述牵伸管喷嘴入口设置磁环，且磁环内径小于喷嘴内径；牵伸管内空气压力可调，每一根牵伸管皆有静压检测装置；牵伸管上设置可伸缩段，可伸缩段套装在牵伸管上，可伸缩段的外壁能够在牵伸管内壁上密闭滑动。所述摆丝装置为可调式斜板折射型摆丝机，其上安装有单体静电消除器，每个单体静电消除器对应一束丝，释放消除纺丝静电的电荷，单体静电消除器位于摆丝装置的上方。所述成网机为纵横向可调吸风量的成网机，成网机的铺网位置设置上传动辊和下传动辊，并绕装网帘向上倾斜设置，摆丝装置设置在该段倾斜网帘上方，倾斜网帘下方设有吸风装置，吸风装置分为横向吸风装置和纵向吸风装置；横向吸风装置水平设置在倾斜网帘下方，吸风面朝向倾斜网帘，吸风面宽度与网帘宽度相同，吸风面上设置若干条形横向吸风口，条形横向吸风口长度方向与倾斜网帘传动方向同向设置；纵向吸风装置位于上传动辊和下传动辊之间，包括若干个条形纵向吸风口，条形纵向吸风口排列在倾斜网帘下方，并与网帘平行；条形纵向吸风口长度与网帘宽度相同，条形纵向吸风口朝向网帘，条形纵向吸风口长度方向与倾斜网帘传动方向垂直设置。所述针刺机包括预针刺机和主针刺机；成网机依次连接预针刺机、克重扫描仪和主针刺机；
聚合釜的熔体通过熔体管道输送到纺丝机进行直接纺丝；聚合釜的熔体以恒定的流量通过熔体管道输送至纺丝箱，熔体分别经过滤后从喷丝板喷出，在侧吹风装置中冷却成丝束；丝束经气流牵伸管进行高速喷射牵伸，经摆丝装置均匀地喷射至成网机上；来自摆丝装置的丝条落入成网机网上后，经吸风机在网下抽吸，将均匀铺平的丝吸在成网机上，同时吸收牵伸管排出的气流牵伸的压缩空气，再经针刺机进行针刺，再进入浸胶机后进入烘燥机，最后进入切边卷绕机进行切边卷绕、落卷、包装。经针刺机进行针刺后，通过圆网定型机定型，再经张力调节机，进行双浸双轧浸胶，四辊筒预烘，八圆网烘干处理。
幅宽4.5米聚酯纺粘针刺防水卷材用胎基布
纺 速: 气流牵伸工艺速度:4000-5000m/min
丝束数量 ：18×2=36束（双排）
丝束间距:单排计算:277.5mm
丝束单丝数量: 120根/束
喷丝板数量：18块（1块/组件），2束丝/板
成网机走布速度：5-25m/min
针刺机出布速度：5-25m/min
切边卷绕机速度：5-35m/min
采用特殊的箱体结构与熔体管道分配结构，保证各位间熔体均匀一致性。带特殊熔体剪切混流装置的纺丝组件，熔体均化好，降解小，且保证大尺寸喷丝板各喷丝孔熔体均匀一致性。特殊的喷丝板孔设计与排列，单位面积孔数多，且各根丝之间冷却成形的均匀度高。节能型大丝束单管压力可调牵伸管系统与技术。铺丝位置可调式斜板折射型摆丝机，保证铺丝均匀度。专有纵横向可调吸风量的成网机，保证铺丝均匀度。采用2台针刺机，单圆网定型，双浸双轧浸胶，四辊筒预烘，八圆网烘干等后处理工艺路线。数字化计算机程序控制技术。聚酯纺粘针刺防水卷材用胎基布连续法高速生产工艺。公用工程配套系统及管理。
纺丝组件的技术参数
纺丝箱的技术参数
主要工艺技术参数如下：
生产过程中操作方便，主要解决胎基布布面均匀度生产过程中可调、胎基布纵横向强度比可调及不同产品选用不同工艺路线等问题。
适用于聚酯长丝胎基布的工艺路线选择：
热轧机S穿或者直穿，在热轧机操作屏上现场选择。 从浸胶机Ⅰ到分切卷绕机视同一个单机，可以在现场操作屏上选择使用或者不使用浸胶机Ⅰ、浸胶机Ⅱ、四烘筒预烘及冷轧机。 由成网机到切边卷绕机全线，以成网机速度为基准，后续各单机实现级联控制。 成网机速度为基准速度、现场LED大屏幕速度显示八圆网烘干机的第八圆网线速度。
与国内水平网帘、小丝束、多牵伸管生产线相比，斜网帘、大丝束、少牵伸管生产线在保证产品质量前提下，单位宽度产量提高33%，吨产品综合能耗下降近30%，装置安装占地面积减少约10.5%，单位产量固定资产投资下降18%。
本发明采用熔体直纺，聚合釜的熔体通过熔体管道输送到纺丝机进行直接纺丝，而不是切片纺丝的两步法；用聚合出来的熔体做原料，来纺制无纺布。用的是从聚合泵直接打出来的熔体。这种熔体不含水。熔体粘度保证，质量好。熔体从聚合釜出来后，经过增压泵，熔体冷却器，熔体过滤器，由温度控制系统来控制熔体输送温度，来保证熔体质量。这种熔体纺制的无纺布质量比常规切片法纺制的无纺布质量要好。并且产品质量稳定。同时，也考虑到生产中的实际需要，能随时调节无纺布与切片铸带的产量分配比例。具有稳定成熟的相间调节技术。用熔体直接纺制无纺布的这个技术属于国内首创。直接纺丝的方法降低生产成本（无需经过结晶、干燥程序），也无粉末产生，无含水（常规的切片纺丝，干燥之后的含水率也在20—40ppm），产品强度高，均匀性好。在成网机进行铺网之后不进行切边卷绕，而是直接进行热轧；再直接进行浸胶处理。一步法连续生产，不间断。节省设备，电力，人力，物力。
Claims (10)
1.无纺布熔体直纺一步法连续生产装置，其特征在于：包括聚酯熔体管道，纺丝箱，侧吹风装置，牵伸管，摆丝装置，成网机，针刺机，定型机，热轧机，浸胶机，烘干机，储布张力机和切边卷绕机；聚酯熔体管道连接纺丝箱，纺丝箱下方连接侧吹风，侧吹风下方连接牵伸管，牵伸管出丝端朝向摆丝装置，摆丝装置朝向成网机的铺网位置，成网机依次连接针刺机、定型机、热轧机、浸胶机、烘干机、储布张力机和切边卷绕机。
2.根据权利要求1所述的无纺布熔体直纺一步法连续生产装置，其特征在于：所述纺丝箱为双面操作式，设置若干个喷丝位，加热形式为外接气相联苯循环加热，喷丝板规格为10-300孔，圆型喷丝板，Φ35-280mm。
3.根据权利要求1所述的无纺布熔体直纺一步法连续生产装置，其特征在于：所述侧吹风装置设置在两排风仓之间，每排风仓由多个独立风仓构成，每个独立风仓对应一个喷丝位；侧吹风装置由多组吹风单元组构成，吹风单元组由两个结构相同的吹风单元构成；吹风单元与独立风仓一一对应；吹风单元包括风道、与设置于风道上的吹风板和设置于风道内用于控制风流量的调节阀；吹风板外设有过滤网；独立风仓靠近吹风单元一侧设有横向挡风板，调节吹风板横向吹风面积的大小；其还包括纵向挡风板设置于吹风板与过滤网之间，调整吹风板纵向吹风面积的大小。
4.根据权利要求1所述的无纺布熔体直纺一步法连续生产装置，其特征在于：所述牵伸管喷嘴入口设置磁环，且磁环内径小于喷嘴内径；牵伸管内空气压力可调，每一根牵伸管皆有静压检测装置；牵伸管上设置可伸缩段，可伸缩段套装在牵伸管上，可伸缩段的外壁能够在牵伸管内壁上密闭滑动。
5.根据权利要求1所述的无纺布熔体直纺一步法连续生产装置，其特征在于：所述摆丝装置为可调式斜板折射型摆丝机，其上安装有单体静电消除器，每个单体静电消除器对应一束丝，释放消除纺丝静电的电荷，单体静电消除器位于摆丝装置的上方。
6.根据权利要求1所述的无纺布熔体直纺一步法连续生产装置，其特征在于：所述成网机为纵横向可调吸风量的成网机，成网机的铺网位置设置上传动辊和下传动辊，并绕装网帘向上倾斜设置，摆丝装置设置在该段倾斜网帘上方，倾斜网帘下方设有吸风装置，吸风装置分为横向吸风装置和纵向吸风装置；横向吸风装置水平设置在倾斜网帘下方，吸风面朝向倾斜网帘，吸风面宽度与网帘宽度相同，吸风面上设置若干条形横向吸风口，条形横向吸风口长度方向与倾斜网帘传动方向同向设置；纵向吸风装置位于上传动辊和下传动辊之间，包括若干个条形纵向吸风口，条形纵向吸风口排列在倾斜网帘下方，并与网帘平行；条形纵向吸风口长度与网帘宽度相同，条形纵向吸风口朝向网帘，条形纵向吸风口长度方向与倾斜网帘传动方向垂直设置。
7.根据权利要求1所述的无纺布熔体直纺一步法连续生产装置，其特征在于：所述针刺机包括预针刺机和主针刺机；成网机依次连接预针刺机、克重扫描仪和主针刺机。
8.根据权利要求1所述的无纺布熔体直纺一步法连续生产装置，其特征在于：所述针刺机依次连接圆网定型机定型、张力调节机，浸胶机，四辊筒预烘机，八圆网烘干机。
9.无纺布熔体直纺一步法连续生产工艺，其特征在于：熔体从聚合釜出来后，经过增压泵，熔体冷却器，熔体过滤器处理，聚合釜的熔体通过熔体管道输送到纺丝机进行直接纺丝；聚合釜的熔体以恒定的流量通过熔体管道输送至纺丝箱，熔体分别经过滤后从喷丝板喷出，在侧吹风装置中冷却成丝束；丝束经气流牵伸管进行喷射牵伸，经摆丝装置均匀地喷射至成网机上；来自摆丝装置的丝条落入成网机网上后，经吸风机在网下抽吸，将均匀铺平的丝吸在成网机上，同时吸收牵伸管排出的气流牵伸的压缩空气，再经针刺机进行针刺，再进入浸胶机后进入烘燥机，最后进入切边卷绕机进行切边卷绕、落卷、包装。
10.根据权利要求9所述的无纺布熔体直纺一步法连续生产工艺，其特征在于：经针刺机进行针刺后，通过圆网定型机定型，再经张力调节机，进行双浸双轧浸胶，四辊筒预烘，八圆网烘干处理。
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