CN108611758A - 无油剂锦纶、腈纶、丙纶混合纤维针刺静电网生产工艺 - Google Patents

无油剂锦纶、腈纶、丙纶混合纤维针刺静电网生产工艺 Download PDF

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Abstract

无油剂锦纶、腈纶、丙纶混合纤维针刺静电网生产工艺，属于新材料加工技术领域，包括预先在轧光机的轧光辊筒表面上包覆绝缘材料的前期准备工作，备料，预混合，二次混合，粗开松、精开松、大仓混棉、定量给棉、梳理及铺网，最后形成均匀的纤维静电网；经三道针刺工序固结成型，绝缘轧光，卷切得到成品，本发明以无油剂锦纶纤维、腈纶纤维和丙纶纤维为原料，采用针刺法非织造布生产工艺有效的解决静电网在轧光过程中的放电技术难题，制成超高效静电网，既降低生产成本，又提高静电网的技术性能，空气阻力小于3.0Pa～10.0Pa；对PM2.5去除效率100％；对直径范围为0.01～0.30um的超微细粉尘颗粒过滤效率高达95％。

Description

无油剂锦纶、腈纶、丙纶混合纤维针刺静电网生产工艺
技术领域
本发明属于新材料加工技术领域，尤其是涉及一种无油剂锦纶、腈纶、丙纶混合纤维针刺静电网生产工艺。
背景技术
随着人们环保意识的逐渐增强，室内空气净化越来越引起人们的高度重视。所以，近些年来，空气净化器、智能空调机和空净一体化设备发展势头强劲，市场刚性需求量大。这就给静电纤维过滤网提供了巨大的应用市场空间，静电纤维过滤网的需求量与日俱增。无论是室内外空气净化器，还是智能空调机和空净一体化设备，或者汽车空调器以及防护型口罩等等，都离不开静电纤维过滤网。目前净化材料市场上，有普通的静电纤维过滤网，有熔喷非织造布驻极体静电过滤网，也有聚丙烯纤维针刺法静电纤维过滤网，还有高科技的静电纺驻极体静电网等等。这些静电过滤网在净化材料市场上都比较受欢迎，应用效果也比较好。尤其是静电除尘效果显著，不仅对较大粉尘颗粒物具有良好的拦截和捕获作用，而且对于超微细粉尘颗粒物(直径范围在0.01um～0.30um)静电吸附效果也比较好。因为雾霾空气中的有害气体成分非常复杂，有甲醛、苯、氨气、烟尘、粉尘等等，普通静电纤维过滤网净化效果就显得很微弱。美国3M公司先后研制开发出针刺静电纤维过滤网和静电纺驻极体静电网，在国内外净化材料市场上都比较受欢迎，应用量也比较大，但是价格昂贵，零售价格高达50万元/吨～65万元/吨。现有的聚丙烯静电短纤维针刺静电过滤网，高效低阻，应用效果也非常理想，但是，静电母粒应用比例小时，静电荷分布不够均匀且不稳定，静电场强度也不十分理想，静电荷库仑力较小，所以，对空气中粉尘颗粒物吸附能力略显不足。解决这一技术问题的唯一办法，就是加大静电母粒的混合比例，然而，生产成本会大幅度增加，影响产品的市场竞争力和生命力。为此，研究一种无油剂锦纶、腈纶、丙纶混合纤维针刺静电网能够有效的解决这一问题，空气净化设备中的过滤网为折叠式静电网，为了使静电网能够进行折叠，所以必须通过轧光使其具有一定的硬挺度。可是，静电网在轧光过程中，静电网会通过轧辊放电，使静电网电场强度大大减弱。为了解决放电问题，常规的做法是将静电网进行超声波复合后再轧光，但加工成本增加。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：为了解决静电网在轧光过程中的放电技术难题，提供一种无油剂锦纶、腈纶、丙纶混合纤维针刺静电网生产工艺。
本发明采用如下的技术方案：无油剂锦纶、腈纶、丙纶混合纤维针刺静电网生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、前期准备
预先在轧光机的轧光辊筒表面上包覆绝缘材料；
步骤二、备料
称取纤维原料，备用，所述纤维原料按重量百分比由下述组分组成：15％～20％的无油剂锦纶纤维，10％～15％的无油剂腈纶纤维及65％～75％无油剂丙纶纤维；
步骤三、预混合
按步骤二所述比例将无油剂锦纶纤维、无油剂腈纶纤维及无油剂丙纶纤维送入滚筒式开松机进行预混合，得到预混合纤维；
步骤四、二次混合
将步骤三得到的预混合纤维进行二次混合，得到混合均匀的混合纤维；
步骤五、所述步骤四得到的混合纤维依次经过粗开松机、精开松机、大仓混棉箱、定量给棉机、梳理机及铺网机，最后形成均匀的纤维静电网；
步骤六、将步骤五中得到的纤维网经三道针刺工序固结成型，得到针刺纤维静电网，三道针刺工序依次是预针刺、下针刺、上针刺；
步骤七、绝缘轧光
将步骤六得到的针刺纤维静电网输送至经过绝缘处理的轧光机内，进行轧光，得到无油剂锦纶、腈纶、丙纶混合纤维针刺静电网，卷切得到成品。
所述无油剂锦纶纤维的规格为(2.67dtex～3.33dtex)/(44mm～51mm)，无油剂腈纶纤维的规格为(3.33dtex～6.67dtex)/(51mm～65mm)，无油剂丙纶纤维的规格为(1.67dtex～3.33dtex)/(38mm～51mm)。
所述无油剂锦纶、腈纶、丙纶混合纤维针刺静电网克重范围为60克/平方米～200克/平方米，厚度0.8mm～2.0mm。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：本发明以无油剂锦纶纤维、腈纶纤维和丙纶纤维为原料，采用针刺法非织造布生产工艺，有效的解决了静电网在轧光过程中的放电技术难题，制成超高效静电网，既降低了生产成本，又提高了静电网的技术性能，该静电网空气阻力小于3.0Pa～10.0Pa；对PM2.5去除效率100％；对直径范围为0.01～0.30um的超微细粉尘颗粒过滤效率高达95％。
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为本发明纳米智能型无气味汽车内饰材料的生产工艺的流程图。
具体实施方式
如图1所示，无油剂锦纶、腈纶、丙纶混合纤维针刺静电网生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、前期准备
预先在轧光机的轧光辊筒表面上包覆绝缘材料；
步骤二、备料
称取纤维原料，备用，所述纤维原料按重量百分比由下述组分组成：15％～20％的无油剂锦纶纤维，10％～15％的无油剂腈纶纤维及65％～75％无油剂丙纶纤维，其中无油剂锦纶纤维的规格为(2.67dtex～3.33dtex)/(44mm～51mm)，无油剂腈纶纤维的规格为(3.33dtex～6.67dtex)/(51mm～65mm)，无油剂丙纶纤维的规格为(1.67dtex～3.33dtex)/(38mm～51mm)；采用三种静电较大纤维的目的，就是相互取长补短，无油剂锦纶纤维静电最大，但是价格较高；无油剂腈纶纤维静电次之，但是价格也居中；丙纶纤维与前两者相比最小，但价格也最便宜。三种静电纤维混合，其静电效果远远大于一种静电纤维,从而降低了生产成本；
步骤三、预混合
因为无油剂锦纶纤维、无油剂腈纶纤维及无油剂丙纶纤维自身静电都比较大，相互排斥，所以，混合难度相当大，为了混合充分，必须进行预混合，按步骤二所述比例将无油剂锦纶纤维、无油剂腈纶纤维及无油剂丙纶纤维送入滚筒式开松机进行预混合，块状纤维通过滚筒式开松机，大致上混合在一起，达到预混合的效果，得到基本均匀的预混合纤维；
步骤四、二次混合
由于无油剂锦纶纤维、无油剂腈纶纤维及无油剂丙纶纤维自身静电较大，相互排斥，虽然经过预混合，块状纤维大体上混合在一起，但是，还需要经过辊式开松混合使大块状纤维变成小块状纤维，在开松过程中使小的块状纤维进一步混合均匀，得到混合均匀的混合纤维；
步骤五、所述步骤四得到的混合纤维依次经过粗开松机、精开松机、大仓混棉箱、定量给棉机、梳理机及铺网机，最后形成均匀的纤维静电网；
步骤六、将步骤五中得到的纤维网经三道针刺工序固结成型，得到针刺纤维静电网，三道针刺工序依次是预针刺、下针刺、上针刺；
步骤七、绝缘轧光
为了使针刺纤维静电网能够进行折叠，所以必须通过轧光使其具有一定的硬挺度。可是，针刺纤维静电网在轧光过程中，针刺纤维静电网会通过轧辊放电，使针刺纤维静电网电场强度大大减弱。为了使针刺纤维静电网即达到硬挺的效果，又不产生放电现象，我们采用绝缘材料将轧光机的轧光滚筒表面包覆起来，很好地解决了静电网在轧光过程中的放电技术难题。
具体绝缘轧光过程如下：将步骤六得到的针刺纤维网输送至经过绝缘处理的轧光机内，进行轧光，得到无油剂锦纶、腈纶、丙纶混合纤维针刺静电网。所述无油剂锦纶、腈纶、丙纶混合纤维针刺静电网克重范围为60克/平方米～200克/平方米，厚度0.8mm～2.0mm。
最后经卷切、检验、包装等步骤后，将成品入库。
本发明是充分利用无油剂锦纶纤维(2.67～6.67dtex/41～65mm)和无油剂腈纶纤维(3.33～6.67dtex/51～65mm)静电大的特点，来弥补无油剂且带有静电的聚丙烯静电短纤维(1.67～3.33dtex/38～51mm)过滤网静电荷不稳定且分布不均匀，从而也增强了静电网的静电场和电荷的库仑力。按重量百分比采用15％～20％的无油剂锦纶纤维，10％～15％的无油剂腈纶纤维及65％～75％无油剂丙纶纤维混合，利用针刺法非织造布生产工艺，制成无油剂锦纶纤维、无油剂腈纶纤维和无油剂丙纶静电纤维混合的超高效针刺静电网(60克/平方米～200克/平方米)，空气阻力小于3.0Pa～10.0Pa,有效去除PM2.5颗粒，过滤效率100％，尤其是对超微细粉尘颗粒(直径范围在0.01um～0.30um)的过滤效率大于95％。而美国3M公司静电纺驻极体静电网，对微细粉尘颗粒的过滤效率只有40％～45％，容尘量100mg/㎡·h～150mg/㎡·h。本发明与其相比较，过滤效率提高了60％～70％；空气阻力降低了10％～25％；容尘量提高了一倍多。无油剂锦纶纤维、无油剂腈纶纤维、无油剂丙纶纤维混合的超高效针刺静电网，静电荷分布均匀且稳定，半衰减期长，静电场强度大，静电荷面密度高，库仑力大，对空气中粉尘颗粒吸附能力强，既有纤维陷阱的拦截、阻隔和捕获作用，还有超强的静电吸附作用，因此空气净化效果好。空气阻力小，过滤效率高，容尘量大，生产成本低，可以广泛应用于室内空气净化器、智能空调机和空净一体化设备，还能应用于汽车空调器和防护型口罩等等。

Claims (3)

1.无油剂锦纶、腈纶、丙纶混合纤维针刺静电网生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、前期准备
预先在轧光机的轧光辊筒表面上包覆绝缘材料；
步骤二、备料
称取纤维原料，备用，所述纤维原料按重量百分比由下述组分组成：15％～20％的无油剂锦纶纤维，10％～15％的无油剂腈纶纤维及65％～75％无油剂丙纶纤维；
步骤三、预混合
按步骤二所述比例将无油剂锦纶纤维、无油剂腈纶纤维及无油剂丙纶纤维送入滚筒式开松机进行预混合，得到预混合纤维；
步骤四、二次混合
将步骤三得到的预混合纤维进行二次混合，得到混合均匀的混合纤维；
步骤五、所述步骤四得到的混合纤维依次经过粗开松机、精开松机、大仓混棉箱、定量给棉机、梳理机及铺网机，最后形成均匀的纤维静电网；
步骤六、将步骤五中得到的纤维网经三道针刺工序固结成型，得到针刺纤维静电网，三道针刺工序依次是预针刺、下针刺、上针刺；
步骤七、绝缘轧光
将步骤六得到的针刺纤维网输送至经过绝缘处理的轧光机内，进行轧光，得到无油剂锦纶、腈纶、丙纶混合纤维针刺静电网，卷切得到成品。
2.根据权利要求1所述的无油剂锦纶、腈纶、丙纶混合纤维针刺静电网生产工艺，其特征在于：所述无油剂锦纶纤维的规格为(2.67dtex～3.33dtex)/(44mm～51mm)，无油剂腈纶纤维的规格为(3.33dtex～6.67dtex)/(51mm～65mm)，无油剂丙纶纤维的规格为(1.67dtex～3.33dtex)/(38mm～51mm)。
3.根据权利要求1所述的无油剂锦纶、腈纶、丙纶混合纤维针刺静电网生产工艺，其特征在于：所述无油剂锦纶、腈纶、丙纶混合纤维针刺静电网克重范围为60克/平方米～200克/平方米，厚度0.8mm～2.0mm。
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