CN106995983A - 一种双组份熔喷超细纤维网的生产方法 - Google Patents

一种双组份熔喷超细纤维网的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种双组份熔喷超细纤维网的生产方法，步骤如下：两种聚合物原料分别利用两套熔喷纺丝装置，经切片干燥、上料、螺杆熔融挤压、过滤、计量泵计量，采用同一成网帘，两套熔喷纺丝装置的喷丝组件均与成网帘倾斜设置，喷丝组件与成网帘之间的夹角为α，两个喷丝组件成“V”型结构，“V”型结构的夹角为β，喷丝组件喷出的纤维束交叉在同一成网帘上，分散混合均匀后形成双组分熔喷超细纤维网。本发明所采用的纺丝组件成一定角度，使纤维网与成网帘的接收角度发生变化，改变了纤维网的纤维结构从而改变了产品性能。提高了两种超细短纤维混合的均匀程度，使产品各项性能优于传统的双组分层合熔喷非织造产品。

Description

一种双组份熔喷超细纤维网的生产方法
技术领域
本发明属于纺丝技术领域，具体涉及一种双组份熔喷超细纤维网的生产方法。
背景技术
熔喷法是采用聚合物直接熔融，经高速高温气流喷吹直接形成超细纤维网的生产技术。熔喷纤维平均直径在0.5-5μm之间，通过杂乱铺网直接制成非织造布，因此熔喷纤维的比表面积大且孔隙度高，是性能极佳的过滤和保温材料。其过滤性、屏蔽性和保温性等应用特性明显优于其他非织造布生产方法。
单组分熔喷材料性能单一，无论是用在过滤或保暖领域都存在一定不足，使其在应用中受到限制。
目前熔喷生产方式有单模头、双模头、多模头等多种熔喷纤维复合方式，所有模头平行排列并与接收网帘垂直，生产出多层复合熔喷非织造材料，提高了熔喷产品的质量和性能多样化。
但现有复合熔喷材料由于是层间复合，在一些场合也暴露出其结构上的不足，例如在一些有温度、酸碱度等要求的场合，由于层间材料的机械、物理化学性能不同，致使层间材料对使用环境的耐受力产生差异，从而导致层间材料由于形变不同而对其结构产生破坏，影响了尺寸稳定性和产品性能。
发明内容
本发明针对上述问题，提出了一种结构稳定、原料分散均匀的双组份熔喷超细纤维网的生产方法。
实现本发明的技术方案是：一种双组份熔喷超细纤维网的生产方法，步骤如下：两种聚合物原料分别利用两套熔喷纺丝装置，经切片干燥、上料、螺杆熔融挤压、过滤、计量泵计量，采用同一成网帘，两套熔喷纺丝装置的喷丝组件均与成网帘倾斜设置，喷丝组件与成网帘之间的夹角为α，两个喷丝组件成“V”型结构，“V”型结构的夹角为β，喷丝组件喷出的纤维束交叉在同一成网帘上，分散混合均匀后形成双组分熔喷超细纤维网。
所述聚合物原料为聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚乳酸、聚氨酯及聚苯硫醚中的任意两种。
所述“V”型结构的夹角为β为50-65°，满足2α+β=180°。
所述成网帘吸附负压为0.036bar，成网帘与模头喷丝板间的距离为200-300mm。
利用PP切片和PA66切片作为原料，制备双组分熔喷超细纤维网，具体步骤如下：
（1）将PA66切片采用真空加热干燥，干燥温度为80-90℃，干燥时间为24-36h，干燥后含水率为500-800ppm；
（2）步骤（1）PA66切片干燥后采用干燥气流输送至进料斗，进入螺杆挤压机熔融挤压，螺杆各区的温度为265-290℃，熔体压力为16.9bar；聚合物熔体经过滤器过滤后进入计量泵，过滤器的温度为295-300℃，过滤器中金属过滤网的目数为200-400目；
（3）将PP切片输送至进料斗，进入螺杆挤压机熔融挤压，螺杆各区的温度为150-195℃，熔体压力为9.2bar；聚合物熔体经过滤器过滤后进入计量泵，过滤器的温度为195-200℃，过滤器中金属过滤网的目数为200-400目；
（4）步骤（2）中PA66聚合物熔体计量后，进入喷丝组件，喷丝组件的模头温度为295-305℃，机头压力为30-35.5bar，喷丝组件中气流牵伸的牵伸风压为0.75bar，牵伸风温为305℃；步骤（3）中PP聚合物熔体计量后，进入喷丝组件，喷丝组件的模头温度为200-205℃，机头压力为15-17bar，喷丝组件中气流牵伸的牵伸风压为0.75bar，牵伸风温为205℃；两个成“V”形结构喷丝组件喷出的纤维束，在同一成网帘上均匀混合，形成双组分熔喷超细纤维网。
以PPS切片和PA66切片作为原料，制备双组份熔喷超细纤维网，具体步骤如下：
（1）将两种原料分别采用真空加热干燥，干燥温度为85℃，干燥时间为24h；
（2）步骤（1）PPS切片干燥后采用干燥气流输送至进料斗，进入螺杆挤压机熔融挤压，螺杆各区温度为280-340℃，熔体压力为19bar；聚合物熔体经过滤器过滤后进入计量泵，过滤器的温度为345℃，过滤器中金属过滤网的目数为400目；
（3）步骤（1）PA66切片干燥后采用干燥气流输送至进料斗，进入螺杆挤压机熔融挤压，螺杆各区的温度为265-290℃，熔体压力为16.9bar；聚合物熔体经过滤器过滤后进入计量泵，过滤器的温度为295℃，过滤器中金属过滤网的目数为400目；
（4）步骤（2）中PPS聚合物熔体计量后，进入喷丝组件，喷丝组件的模头温度为350℃，机头压力为25bar，喷丝组件中气流牵伸的牵伸风压为0.75bar，牵伸风温为350℃；步骤（3）中PA66聚合物熔体计量后，进入喷丝组件，喷丝组件的模头温度为295℃，机头压力为30bar，喷丝组件中气流牵伸的牵伸风压为0.75bar，牵伸风温为305℃；两个成“V”形结构喷丝组件喷出的纤维束，在同一成网帘上均匀混合，形成双组分熔喷超细纤维网。
以PLA切片和PP切片作为原料，制备双组份熔喷超细纤维网，具体步骤如下：
（1）将PLA采用真空加热干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为24h；
（2）步骤（1）PLA切片干燥后采用干燥气流输送至进料斗，进入螺杆挤压机熔融挤压，螺杆各区温度为150-220℃，熔体压力为27bar；聚合物熔体经过滤器过滤后进入计量泵，过滤器的温度为225℃，过滤器中金属过滤网的目数为400目；
（3）步骤（1）PP切片输送至进料斗，进入螺杆挤压机熔融挤压，螺杆各区的温度为165-195℃，熔体压力为9.2bar；聚合物熔体经过滤器过滤后进入计量泵，过滤器的温度为198℃，过滤器中金属过滤网的目数为400目；
（4）步骤（2）中PLA聚合物熔体计量后，进入喷丝组件，喷丝组件的模头温度为230℃，机头压力为32bar，喷丝组件中气流牵伸的牵伸风压为0.75bar，牵伸风温为230℃；步骤（3）中PP聚合物熔体计量后，进入喷丝组件，喷丝组件的模头温度为203℃，机头压力为16bar，喷丝组件中气流牵伸的牵伸风压为0.75bar，牵伸风温为205℃；两个成“V”形结构喷丝组件喷出的纤维束，在同一成网帘上均匀混合，形成双组分熔喷超细纤维网。
本发明的有益效果是：1.所采用的纺丝组件成一定角度，使纤维网与成网帘的接收角度发生变化，改变了纤维网的纤维结构从而改变了产品性能。纺丝组件互成一定角度并在接收网帘上相交，提高了两种超细短纤维混合的均匀程度，使产品各项性能优于传统的双组分层合熔喷非织造产品。2.设备所采用的两个螺杆熔融设备分别对原料进行加工，使原料适用性高，生产过程中可依据产品使用条件选用合适的原料进行组合，拓展了双组分熔喷非织造材料的应用领域。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图及设备示意图；
图2是图1设备喷丝时状态示意图；
图3是普通熔喷复合材料的结构示意图；
图4是本发明实施例1制备的熔喷复合材料的结构示意图。
具体实施方式
如图1-2所示，一种双组份熔喷超细纤维网的生产方法，步骤如下：两种聚合物原料分别利用两套熔喷纺丝装置，经切片干燥、上料、螺杆熔融挤压、过滤、计量泵计量，采用同一成网帘，两套熔喷纺丝装置的喷丝组件均与成网帘倾斜设置，喷丝组件与成网帘之间的夹角为α，两个喷丝组件成“V”型结构，“V”型结构的夹角为β，喷丝组件喷出的纤维束交叉在同一成网帘上，分散混合均匀后形成双组分熔喷超细纤维网。
两种聚合物原料分别用A和B代替，原料A分别利用螺杆挤压机1-1、过滤器1-2、计量泵1-3、喷丝组件1-4喷出纤维束，原料B分别利用螺杆挤压机2-1、过滤器2-2、计量泵2-3、喷丝组件2-4喷出纤维束，喷丝组件1-4和喷丝组件2-4成“V”型结构，“V”型结构喷丝组件的角度为50-65°，两股纤维束同时喷到同一个成网帘3上，分散混合均匀后形成双组分熔喷超细纤维网。
成网帘吸附负压为0.036bar，成网帘与模头喷丝板间的距离为200-300mm。
实施例1
利用上述双组份熔喷超细纤维网的生产方法，以PP切片和PA66切片作为原料，制备双组分熔喷超细纤维网，具体步骤如下：
（1）将PA66切片采用真空加热干燥，干燥温度为80-90℃，干燥时间为24-36h；
（2）步骤（1）PA66切片干燥后采用干燥气流输送至进料斗，进入螺杆挤压机1-1熔融挤压，螺杆各区的温度为265-290℃，熔体压力为16.9bar；聚合物熔体经过滤器1-2过滤后进入计量泵1-3，过滤器1-2的温度为295-300℃，过滤器中金属过滤网的目数为200-400目；
（3）步骤（1）PP切片输送至进料斗，进入螺杆挤压机2-1熔融挤压，螺杆各区的温度为150-195℃，熔体压力为9.2bar；聚合物熔体经过滤器2-2过滤后进入计量泵2-3，过滤器2-2的温度为195-200℃，过滤器中金属过滤网的目数为200-400目；
（4）步骤（2）中PA66聚合物熔体计量后，进入喷丝组件1-4，喷丝组件1-4的模头温度为295-305℃，机头压力为30-35.5bar左右，喷丝组件1-4中气流牵伸的牵伸风压为0.75bar，牵伸风温为305℃；步骤（3）中PP聚合物熔体计量后，进入喷丝组件2-4，喷丝组件2-4的模头温度为200-205℃，机头压力为15-17bar，喷丝组件2-4中气流牵伸的牵伸风压为0.75bar，牵伸风温为205℃；两个成“V”形结构喷丝组件喷出的纤维束，在同一成网帘3上均匀混合，形成双组分熔喷非织造材料。
图3为传统的熔喷材料复合方式，属于层间复合，图4为采用本发明制成的熔喷复合材料，两种不同性质的熔喷超细纤维均匀混合在一起，整个材料的机械、物理和化学性能统一且稳定，不会因为两种材料性能差异而导致层间材料形变不同，从而对其结构产生破坏，影响了尺寸稳定性和产品性能。
实施例2
利用上述双组份熔喷超细纤维网的生产方法，以PPS切片和PA66切片作为原料，制备双组份熔喷超细纤维网，具体步骤如下：
（1）将两种原料分别采用真空加热干燥，干燥温度为85℃，干燥时间为24h；
（2）步骤（1）PPS切片干燥后采用干燥气流输送至进料斗，进入螺杆挤压机1-1熔融挤压，螺杆各区温度为280-340℃，熔体压力为19bar；聚合物熔体经过滤器1-2过滤后进入计量泵1-3，过滤器1-2的温度为345℃，过滤器中金属过滤网的目数为400目；
（3）步骤（1）PA66切片干燥后采用干燥气流输送至进料斗，进入螺杆挤压机2-1熔融挤压，螺杆各区的温度为265-290℃，熔体压力为16.9bar；聚合物熔体经过滤器2-2过滤后进入计量泵2-3，过滤器2-2的温度为295℃，过滤器中金属过滤网的目数为400目；
（4）步骤（2）中PPS聚合物熔体计量后，进入喷丝组件1-4，喷丝组件1-4的模头温度为350℃，机头压力为25bar，喷丝组件1-4中气流牵伸的牵伸风压为0.75bar，牵伸风温为350℃；步骤（3）中PA66聚合物熔体计量后，进入喷丝组件2-4，喷丝组件2-4的模头温度为295℃，机头压力为30bar，喷丝组件2-4中气流牵伸的牵伸风压为0.75bar，牵伸风温为305℃；两个成“V”形结构喷丝组件喷出的纤维束，在同一成网帘3上均匀混合，形成双组分熔喷非织造材料。
实施例3
利用上述双组份熔喷超细纤维网的生产方法，以PLA切片和PP切片作为原料，制备双组份熔喷超细纤维网，具体步骤如下：
（1）将PLA采用真空加热干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为24h；
（2）步骤（1）PLA切片干燥后采用干燥气流输送至进料斗，进入螺杆挤压机1-1熔融挤压，螺杆各区温度为150-220℃，熔体压力为27bar；聚合物熔体经过滤器1-2过滤后进入计量泵1-3，过滤器1-2的温度为225℃，过滤器中金属过滤网的目数为400目；
（3）步骤（1）PP切片输送至进料斗，进入螺杆挤压机2-1熔融挤压，螺杆各区的温度为165-195℃，熔体压力为9.2bar；聚合物熔体经过滤器2-2过滤后进入计量泵2-3，过滤器2-2的温度为198℃，过滤器中金属过滤网的目数为400目；
（4）步骤（2）中PLA聚合物熔体计量后，进入喷丝组件1-4，喷丝组件1-4的模头温度为230℃，机头压力为32bar，喷丝组件1-4中气流牵伸的牵伸风压为0.75bar，牵伸风温为230℃；步骤（3）中PP聚合物熔体计量后，进入喷丝组件2-4，喷丝组件2-4的模头温度为203℃，机头压力为16bar，喷丝组件2-4中气流牵伸的牵伸风压为0.75bar，牵伸风温为205℃；两个成“V”形结构喷丝组件喷出的纤维束，在同一成网帘3上均匀混合，形成双组分熔喷非织造材料。

Claims (7)

1.一种双组份熔喷超细纤维网的生产方法，其特征在于步骤如下：两种聚合物原料分别利用两套熔喷纺丝装置，经切片干燥、上料、螺杆熔融挤压、过滤、计量泵计量，采用同一成网帘，两套熔喷纺丝装置的喷丝组件均与成网帘倾斜设置，喷丝组件与成网帘之间的夹角为α，两个喷丝组件成“V”型结构，“V”型结构的夹角为β，喷丝组件喷出的纤维束交叉在同一成网帘上，分散混合均匀后形成双组分熔喷超细纤维网。
2.根据权利要求1所述的双组份熔喷超细纤维网的生产方法，其特征在于：所述聚合物原料为聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚乳酸、聚氨酯及聚苯硫醚中的任意两种。
3.根据权利要求1所述的双组份熔喷超细纤维网的生产方法，其特征在于：所述“V”型结构的夹角为β为50-65°。
4.根据权利要求1所述的双组份熔喷超细纤维网的生产方法，其特征在于：所述成网帘吸附负压为0.036bar，成网帘与模头喷丝板间的距离为200-300mm。
5.权利要求1-4任一项所述的双组份熔喷超细纤维网的生产方法，其特征在于：利用PP切片和PA66切片作为原料，制备双组分熔喷超细纤维网，具体步骤如下：
（1）将PA66切片采用真空加热干燥，干燥温度为80-90℃，干燥时间为24-36h，干燥后含水率为500-800ppm；
（2）步骤（1）PA66切片干燥后采用干燥气流输送至进料斗，进入螺杆挤压机（1-1）熔融挤压，螺杆各区的温度为265-290℃，熔体压力为16.9bar；聚合物熔体经过滤器（1-2）过滤后进入计量泵（1-3），过滤器（1-2）的温度为295-300℃，过滤器中金属过滤网的目数为200-400目；
（3）将PP切片输送至进料斗，进入螺杆挤压机（2-1）熔融挤压，螺杆各区的温度为150-195℃，熔体压力为9.2bar；聚合物熔体经过滤器（2-2）过滤后进入计量泵（2-3），过滤器（2-2）的温度为195-200℃，过滤器中金属过滤网的目数为200-400目；
（4）步骤（2）中PA66聚合物熔体计量后，进入喷丝组件（1-4），喷丝组件（1-4）的模头温度为295-305℃，机头压力为30-35.5bar，喷丝组件（1-4）中气流牵伸的牵伸风压为0.75bar，牵伸风温为305℃；步骤（3）中PP聚合物熔体计量后，进入喷丝组件（2-4），喷丝组件（2-4）的模头温度为200-205℃，机头压力为15-17bar，喷丝组件（2-4）中气流牵伸的牵伸风压为0.75bar，牵伸风温为205℃；两个成“V”形结构喷丝组件喷出的纤维束，在同一成网帘（3）上均匀混合，形成双组分熔喷超细纤维网。
6.权利要求1-4任一项所述的双组份熔喷超细纤维网的生产方法，其特征在于：以PPS切片和PA66切片作为原料，制备双组份熔喷超细纤维网，具体步骤如下：
（1）将两种原料分别采用真空加热干燥，干燥温度为85℃，干燥时间为24h；
（2）步骤（1）PPS切片干燥后采用干燥气流输送至进料斗，进入螺杆挤压机（1-1）熔融挤压，螺杆各区温度为280-340℃，熔体压力为19bar；聚合物熔体经过滤器（1-2）过滤后进入计量泵（1-3），过滤器（1-2）的温度为345℃，过滤器中金属过滤网的目数为400目；
（3）步骤（1）PA66切片干燥后采用干燥气流输送至进料斗，进入螺杆挤压机（2-1）熔融挤压，螺杆各区的温度为265-290℃，熔体压力为16.9bar；聚合物熔体经过滤器（2-2）过滤后进入计量泵（2-3），过滤器（2-2）的温度为295℃，过滤器中金属过滤网的目数为400目；
（4）步骤（2）中PPS聚合物熔体计量后，进入喷丝组件（1-4），喷丝组件（1-4）的模头温度为350℃，机头压力为25bar，喷丝组件（1-4）中气流牵伸的牵伸风压为0.75bar，牵伸风温为350℃；步骤（3）中PA66聚合物熔体计量后，进入喷丝组件（2-4），喷丝组件（2-4）的模头温度为295℃，机头压力为30bar，喷丝组件（2-4）中气流牵伸的牵伸风压为0.75bar，牵伸风温为305℃；两个成“V”形结构喷丝组件喷出的纤维束，在同一成网帘（3）上均匀混合，形成双组分熔喷超细纤维网。
7.权利要求1-4任一项所述的双组份熔喷超细纤维网的生产方法，其特征在于：以PLA切片和PP切片作为原料，制备双组份熔喷超细纤维网，具体步骤如下：
（1）将PLA采用真空加热干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为24h；
（2）步骤（1）PLA切片干燥后采用干燥气流输送至进料斗，进入螺杆挤压机（1-1）熔融挤压，螺杆各区温度为150-220℃，熔体压力为27bar；聚合物熔体经过滤器（1-2）过滤后进入计量泵（1-3），过滤器（1-2）的温度为225℃，过滤器中金属过滤网的目数为400目；
（3）步骤（1）PP切片输送至进料斗，进入螺杆挤压机（2-1）熔融挤压，螺杆各区的温度为165-195℃，熔体压力为9.2bar；聚合物熔体经过滤器（2-2）过滤后进入计量泵（2-3），过滤器（2-2）的温度为198℃，过滤器中金属过滤网的目数为400目；
（4）步骤（2）中PLA聚合物熔体计量后，进入喷丝组件（1-4），喷丝组件（1-4）的模头温度为230℃，机头压力为32bar，喷丝组件（1-4）中气流牵伸的牵伸风压为0.75bar，牵伸风温为230℃；步骤（3）中PP聚合物熔体计量后，进入喷丝组件（2-4），喷丝组件（2-4）的模头温度为203℃，机头压力为16bar，喷丝组件（2-4）中气流牵伸的牵伸风压为0.75bar，牵伸风温为205℃；两个成“V”形结构喷丝组件喷出的纤维束，在同一成网帘（3）上均匀混合，形成双组分熔喷超细纤维网。
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