CN106676751A - 针刺非织造布静电纤维过滤网及其制作方法 - Google Patents

针刺非织造布静电纤维过滤网及其制作方法 Download PDF

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Abstract

一种针刺非织造布静电纤维过滤网及其制作方法，属于新型工业材料制备技术领域，该方法包括以下步骤：纤维开包混合，梳理，铺网，预针刺，二道针刺，烫光，切边、收卷及包装，与现有技术相比，本发明提出的针刺非织造布静电纤维过滤网及其制作方法，不需要驻极体得到静电过滤网，而是采用无气味且附静电聚丙烯短纤维为原材料，利用针刺法非织造布生产工艺直接加工成针刺非织造布静电纤维过滤网，针刺非织造布静电纤维过滤网净化效果更好，静电持久性好，成本低，本发明的社会效益和经济效益都是非常显著的，对人们防雾霾做出的贡献是巨大的。

Description

针刺非织造布静电纤维过滤网及其制作方法
技术领域
本发明属于新型工业材料制备技术领域，特别是采用无气味且附静电聚丙烯短纤维为原材料，利用针刺法非织造布生产工艺技术加工针刺非织造布静电纤维过滤网。
背景技术
随着人类的技术进步和现代化工业的快速发展，汽车工业、钢铁行业、水泥产业、燃煤发电业已成为我国的支柱产业，为国民经济的快速发展做出了巨大的贡献。然而，也给人类生活带来了很多的麻烦。正是这些现代化工业的快速发展，严重地污染了空气质量，是空气雾霾产生的主要根源。据有关资料报道，燃煤造成的废气和汽车尾气是雾霾的主要根源，水泥生产形成的粉尘也是空气雾霾的重要因素。京津冀地区尤为严重，在冬季燃煤采暖期，风力小空气流动性差，气压低，是北方地区形成雾霾的最严重季节。空气雾霾已经严重地影响了人们的生活质量，对人们的身心健康构成了非常大的威胁。据联合国卫生组织报道，全球死亡人数的四分之一与环境污染有关。另据有资料报道，在癌症病人当中，肺癌比例逐渐增大，医学专家分析认为，肺癌病人比例上升的主要原因是严重的空气雾霾造成的。所以，环境污染与空气雾霾已引起了全国的高度重视，国家每年投资几十个亿用于治理环境污染与雾霾。
为了防止雾霾对人体造成损害，人们不得不戴上安全防护口罩，非织造布过滤网是生产安全防护口罩的主要原料，就目前安全防护罩所用非织造布过滤网来看，主要有两种：一种是针刺非织造布静电纤维过滤网，另一种是驻极体静电过滤网，美国3M公司一直垄断这一生产技术。国内近几年也研究出熔喷非织造布驻极体静电过滤网。美国3M公司的静电过滤网成本极高，在国内市场上每平方米售价为30-50元人民币，也就是说，每吨售价达到了30-40万元人民币。所以采用进口静电过滤网加工的口罩，每个售价都在30-50元之间，作为日常消费，人们有些难以接受。采用国产的熔喷非织造布驻极化过滤网，加工的口罩安全防护效果不错，但是缺点是透气性太差，人们戴口罩感觉喘不过气来，所以人们不愿意戴国产过滤网口罩。因为熔喷纤维过滤网口罩之所以能起到安全防护作用，是由于熔喷纤维非织造布过滤网，属于一种超细纤维，过滤网中纤维的比表面积大，与空气中微细颗粒粉尘碰撞的机会多，吸附捕获粉尘颗粒能力强，空气净化效果好，具有安全防护作用。同时有的生产商将熔喷非织造布过滤网采用静电驻极体处理，这是一种属于外加高压静电场的方法，只能是比普通过滤网有所提高过滤效果。但是，由于熔喷纤维过滤网是超细纤维，空气阻力较大，对空气中各种细菌杀死和抑制繁殖作用也不是很强，人们带着自然会产生不透气的感觉，觉得戴着不舒适，而且，卫生舒适性一般。
针刺法非织造布生产工艺是一种比较成熟的非织造布生产技术方法，但是利用针刺法非织造布生产工艺技术加工静电纤维过滤网，其技术难度是相当之大的，因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种针刺非织造布静电纤维过滤网的制作方法，采用无气味且附静电聚丙烯短纤维为原材料，利用针刺法非织造布生产工艺直接加工成针刺非织造布静电纤维过滤网。
一种针刺非织造布静电纤维过滤网的制作方法，其特征在于：包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
步骤一、纤维开包混合
取无气味且附静电聚丙烯短纤维为原材料，纤维经过开松机粗齿轮滚筒进行粗开松，粗开松后的纤维经过细齿滚筒进行精开松，获得静电场减小的松散纤维；松散纤维通过输送管道进入到大仓混棉机中，进行纤维混合；
步骤二、梳理
将所述步骤一中经大仓混棉机充分混合的纤维经气流输送到气压定量给棉机，混合纤维通过压力输送到梳理机，在梳理过程中，加入静电消除剂，梳理至形成单层纤维网，并由道夫和剥棉罗拉将纤维网送入由三对滚筒组成的杂乱装置，使纤维网纵横向强度趋于一致；
步骤三、铺网
将步骤二中纤维网通过输出帘喂入到铺网机，铺网机根据工艺要求将纤维网铺的厚度为5mm～10mm；
步骤四、预针刺
将所述步骤三中获得的纤维网通过输出帘喂入到针刺机，设定针刺深度为7mm～9mm，通过针刺机进行针刺处理，获得具有厚度为2mm～5mm、强度为大于100N的非织造布静电纤维过滤网；
步骤五、二道针刺
重复所述步骤四，得到具有厚度为2mm～4mm，强度为大于120N的非织造布静电纤维过滤网；
步骤六、烫光
将所述步骤五获得的非织造布静电纤维过滤网通过热轧辊筒进行烫光处理，得到成品非织造布静电纤维过滤网，其中热轧辊筒表面温度设置为105℃～125℃；
步骤七、切边、收卷及包装
将所述步骤六获得的成品非织造布静电纤维过滤网利用分切机进行横向分切，在横向分切后的成品非织造布静电纤维过滤网卷曲成卷，利用塑包机进行塑封。
在步骤二所述梳理机的前方采用与无气味且附静电聚丙烯短纤维极性相反的静电棒，并在梳理机的下方安装加湿器。
步骤中三中所述铺网机为铝制铺网机。
步骤中三中所述输出帘为铝制帘。
一种针刺非织造布静电纤维过滤网，其特征是：该静电纤维过滤网采用上述的制作方法制得。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：本发明提出了一种针刺非织造布静电纤维过滤网的制作方法，与现有技术相比，该制作方法不需要驻极体得到静电过滤网，而是采用无气味且附静电聚丙烯短纤维为原材料，利用针刺法非织造布生产工艺直接加工成针刺非织造布静电纤维过滤网，针刺非织造布静电纤维过滤网净化效果更好，静电持久性好，成本低，本发明的社会效益和经济效益都是非常显著的，对人们防雾霾做出的贡献是巨大的。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明针刺非织造布静电纤维过滤网的制作方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
本发明提出了一种针刺非织造布静电纤维过滤网的制作方法，请参照图1，该方法包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
步骤一、纤维开包混合
取无气味且附静电聚丙烯短纤维为原材料，纤维经过开松机粗齿轮滚筒进行粗开松，粗开松后的纤维经过细齿滚筒进行精开松，获得静电场减小的松散纤维；松散纤维通过输送管道进入到大仓混棉机中，进行纤维混合；
步骤二、梳理
将所述步骤一中经大仓混棉机充分混合的纤维经气流输送到气压定量给棉机，混合纤维通过压力输送到梳理机，在梳理过程中，加入静电消除剂，梳理至形成单层纤维网，并由道夫和剥棉罗拉将纤维网送入由三对滚筒组成的杂乱装置，使纤维网纵横向强度趋于一致；
步骤三、铺网
将步骤二中纤维网通过输出帘喂入到铺网机，铺网机根据工艺要求将纤维网铺的厚度为5mm～10mm；
步骤四、预针刺
将所述步骤三中获得的纤维网通过输出帘喂入到针刺机的夹持式喂入机构内，然后被喂入到针刺机的下拖网板上，通过针刺机的传动机构，使带有上万枚截面为三角形且棱边带有钩刺的钢针，在上针刺板的带动下向下运动，带钩刺的钢针穿透纤维网并通过拖网板上的孔眼做往复运动，在针刺的同时，纤维网表面一些纤维随钢针穿过纤维网，同时，由于摩擦力的作用，使纤维网受到压缩。设定针刺深度为7mm～9mm，钢针刺入一定深度后，上针刺板回升，由于钢针的钩刺是顺向，纤维脱离钢针钩刺以近乎垂直的状态留在纤维网内部，犹如许多的纤维束“销钉”钉入了纤维网，使已经压缩的纤维网不会恢复原状，这就制成了具有厚度为2mm～5mm、强度大于100N的非织造布静电纤维过滤网；
步骤五、二道针刺
重复所述步骤四，得到具有厚度为2mm～4mm，强度大于120N的非织造布静电纤维过滤网；
步骤六、烫光
将所述步骤五获得的非织造布静电纤维过滤网通过表面温度为105℃～125℃热轧辊筒进行烫光处理，使静电纤维网表面光滑平顺，得到成品非织造布静电纤维过滤网；
步骤七、切边、收卷及包装
将所述步骤六获得的成品非织造布静电纤维过滤网利用分切机进行横向分切，在横向分切后的成品非织造布静电纤维过滤网卷曲成卷，利用塑包机进行塑封。
为了克服静电纤维在梳理过程中的粘网现象，在步骤二所述梳理机的前方采用与无气味且附静电聚丙烯短纤维极性相反的静电棒，并在梳理机的下方安装有加湿器，加湿器保证了生产环境相对湿度在60％以上，从而才保证了静电纤维在梳理过程中不粘网。本发明很好地发挥了静电棒和加湿器各自作用，解决了一个高难的生产技术问题。
为了克服静电纤维在铺网机上粘网，步骤中三中所述铺网机采用铝制铺网机，其导电性特别好，能够保证静电纤维网顺利通过铺网机，完成针刺非织造布静电过滤网的生产任务。
步骤中三中所述输出帘为铝制帘。
一种针刺非织造布静电纤维过滤网，该静电纤维过滤网采用所述的制作方法制得。
本发明是采用无气味且附静电聚丙烯短纤维为原料，利用针刺法非织造布生产工艺加工的静电过滤网，填补了国内外空白。不需要驻极体得到静电过滤网，而是通过采用无气味且附静电聚丙烯短纤维为原料，直接加工成静电过滤网，这种新型静电纤维过滤网其技术指标达到了国外同类产品的先进水平，然而成本只是国外进口产品的1/3-1/5，静电持久性好于国外产品。针刺非织造布静电过滤网与熔喷纤维过滤网相比较，透气性好，吸附捕获粉尘颗粒能力强，高效低阻，容尘量比熔喷纤维过滤网大，对空气的净化效果远远好于熔喷纤维过滤网。其原因是针刺非织造布静电过滤网，不单纯是依靠纤维表面与粉成颗粒的摩擦碰撞来吸附捕获粉尘颗粒，而关键是过滤网是由静电纤维组成，静电纤维自身带有电荷，会形成较强的静电场，静电场的库仑力不仅能有效地吸附空气中的带电粉尘粒子，而未带电的中性粉尘颗粒，也会被强电场极化，最终被静电纤维网吸附捕获。静电纤维与粉尘颗粒之间的静电效应，极大地提高了过滤网的过滤效率，尤其是PM2.5微细粉尘颗粒，本发明的针刺非织造布静电纤维过滤网净化效果更好，针刺非织造布静电纤维过滤网加工的安全防护口罩，与其它过滤网相比，不仅过滤效果好，而且阻力小，同时具有较强的杀菌作用，能够有效地抑制细菌的繁殖。对人们的安全防护性能更理想，同时针刺非织造布静电过滤网加工的安全防护口罩增强了佩戴舒适性。正是由于本发明的产品，我们才可以加工一种新型安全舒适卫生防护口罩，为人们防雾霾提供了可靠的保障，同时也是室内外空气净化设备的首选净化材料。所以说，本发明的社会效益和经济效益都是非常显著的，对人们防雾霾做出的贡献是巨大的。本发明方法制作的针刺非织造布静电过滤网与美国3M驻极体静电过滤网及熔喷布驻极体静电过滤网对比结果见下表。

Claims (5)

1.一种针刺非织造布静电纤维过滤网的制作方法，其特征在于：包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
步骤一、纤维开包混合
取无气味且附静电聚丙烯短纤维为原材料，纤维经过开松机粗齿轮滚筒进行粗开松，粗开松后的纤维经过细齿滚筒进行精开松，获得静电场减小的松散纤维；松散纤维通过输送管道进入到大仓混棉机中，进行纤维混合；
步骤二、梳理
将所述步骤一中经大仓混棉机充分混合的纤维经气流输送到气压定量给棉机，混合纤维通过压力输送到梳理机，在梳理过程中，加入静电消除剂，梳理至形成单层纤维网，并由道夫和剥棉罗拉将纤维网送入由三对滚筒组成的杂乱装置，使纤维网纵横向强度趋于一致；
步骤三、铺网
将步骤二中纤维网通过输出帘喂入到铺网机，铺网机根据工艺要求将纤维网铺的厚度为5mm～10mm；
步骤四、预针刺
将所述步骤三中获得的纤维网通过输出帘喂入到针刺机，设定针刺深度为7mm～9mm，通过针刺机进行针刺处理，获得具有厚度为2mm～5mm、强度为大于100N的非织造布静电纤维过滤网；
步骤五、二道针刺
重复所述步骤四，得到具有厚度为2mm～4mm，强度为大于120N的非织造布静电纤维过滤网；
步骤六、烫光
将所述步骤五获得的非织造布静电纤维过滤网通过热轧辊筒进行烫光处理，得到成品非织造布静电纤维过滤网，其中热轧辊筒表面温度设置为105℃～125℃；
步骤七、切边、收卷及包装
将所述步骤六获得的成品非织造布静电纤维过滤网利用分切机进行横向分切，在横向分切后的成品非织造布静电纤维过滤网卷曲成卷，利用塑包机进行塑封。
2.根据权利要求1所述的针刺非织造布静电纤维过滤网的制作方法，其特征是：在步骤二所述梳理机的前方采用与无气味且附静电聚丙烯短纤维极性相反的静电棒，并在梳理机的下方安装加湿器。
3.根据权利要求1所述的针刺非织造布静电纤维过滤网的制作方法，其特征是：步骤中三中所述铺网机为铝制铺网机。
4.根据权利要求1所述的针刺非织造布静电纤维过滤网的制作方法，其特征是：步骤中三中所述输出帘为铝制帘。
5.一种针刺非织造布静电纤维过滤网，其特征是：该静电纤维过滤网采用权利要求1所述的制作方法制得。
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