CN111058104A - 环境温度控制方法、控制装置、熔喷非织造材料生产线以及制备系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及熔喷无纺材料技术领域，尤其涉及一种环境温度控制方法、控制装置、熔喷非织造材料生产线以及制备系统。该环境温度控制方法适于熔喷非织造材料生产中，包括：利用隔离件提供相对独立的熔喷纺丝区域，所述熔喷纺丝区域用于聚合物熔体牵伸形成熔喷纤维和聚集形成熔喷非织造材料；通过温度监控机构来监控熔喷纺丝区域的环境温度；当熔喷纺丝区域内的环境温度高于或低于规定的温度时，利用温度调节机构调节熔喷纺丝区域的环境温度，以使熔喷纺丝区域的环境温度处于规定的温度范围内。本申请可以有效地避免纺丝区域内环境温度过高或过低对纤维牵伸和成型的不利影响，对于熔喷产品质量的改善有一定的指导意义。

Description

环境温度控制方法、控制装置、熔喷非织造材料生产线以及制 备系统

技术领域

本申请涉及熔喷无纺材料技术领域，尤其涉及一种环境温度控制方法、控制装置、熔喷非织造材料生产线以及制备系统。

背景技术

作为非织造技术的重要组成部分，熔喷非织造技术是高效生产和加工产业用纺织品的重要手段，其主要原理在于，利用高速高温热气流作用于熔融状态下的熔体细流，使其以极细的短纤维状沉积于收集网帘、同时自身粘合而形成非织造布。其产品因具有工艺流程短、生产效率高、纤维超细、比表面积大、孔隙率高等许多优点而得到了广泛应用，应用领域涵盖医卫防护、过滤分离、吸油、吸音、保暖以及电池隔膜等多个维度。

当前，随着熔喷行业的快速发展，人们对成品质量的要求也愈来愈严格。在熔喷纺丝过程中，从模头喷丝孔中喷射出来的熔融状超细纤维在抵达接收网帘之前，是需要依靠周边的空气对其进行冷却定型的，当环境温度较低时，纤维迅速冷却，熔体细流的黏度增加，纤维牵伸不充分，容易出现断丝，且手感变差、外观不佳；但温度过高时，熔体细流表面的温度不能很快下降，随着纤维间的距离变得越来越小，将容易产生并丝现象，同时，由于延长了纤维熔融状态的时间，更多的纤维将被高速热风拉伸，从而纤维纤度减小，部分纤度相对较小的纤维可能会随气流吹成“飞花”疵点而污染产品和环境。因此，纺丝区域周边环境的气流温度对成网过程及成网质量有着极其重要的作用。比如，王甲武等在中国专利CN204727999U中也提到，可能会因为地域原因或季节性差异，车间内部环境温度都会受到影响，尤其是在夏季时，加上车间内一些大功率设备处于长期运行状态，环境温度会比较高，这些因素很容易对熔喷纤维结构和性能的稳定性造成不良影响，从而影响产品的最终使用效果。基于此，相关行业工作者进行了大量研究，例如，中国专利CN204727999U、CN104630913A、CN206279287U等均提出，在熔喷模头与防风网帘间增加冷却装置，通过喷射冷空气或雾化的冷空气对从喷丝孔挤出的熔喷纤维进行冷却，以期望降低熔喷纤维周围的环境温度，从而避免或消除因环境温度过高对纤维性能稳定性造成不良影响。但以上几个专利还存在一些潜在问题，一方面，设备较多，占用空间大，过程繁琐，运行成本及后期维护费用较高；另一方面，冷空气或雾化的冷空气温度不能实现较精确地控制，可能会出现温度过低，进而对纤维冷却过度的情况，这些不可避免地将会成为生产过程中的不利因素，若处理不恰当，对纤网结构和性能以及产品质量等势必会造成一些不良影响。

鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本申请的目的在于提供一种环境温度控制方法、控制装置、熔喷非织造材料生产线以及制备系统，结构简单，过程容易操控，能够有效避免纺丝区域内环境温度过高或过低对纤维牵伸和成型的不利影响，能够克服上述背景技术中的问题或者至少部分地解决上述技术问题。

上述目标和其他目标将通过独立权利要求中的特征来达成。进一步的实现方式在从属权利要求、说明书和附图中体现。

根据本申请的第一方面，提供了一种环境温度控制方法，所述环境温度控制方法适于熔喷非织造材料生产中，所述方法包括：

利用隔离件提供相对独立的熔喷纺丝区域，所述熔喷纺丝区域用于聚合物熔体牵伸形成熔喷纤维和聚集形成熔喷非织造材料；

通过温度监控机构来监控熔喷纺丝区域的环境温度；

当熔喷纺丝区域内的环境温度高于或低于规定的温度时，利用温度调节机构调节熔喷纺丝区域的环境温度，以使熔喷纺丝区域的环境温度处于规定的温度范围内。

该温度控制方法适用于熔喷纤维牵伸与接收成型的环境温度控制方法，将熔喷纺丝区域隔离成一个相对独立的空间，利用温度监控机构实时监控熔喷纺丝区域内的环境温度，当区域内环境温度高于或低于需求范围时，可以通过温度调节机构来调节区域的环境温度，使得区域内环境温度达到需求范围，从而实现对区域内环境温度的控制。本申请可以有效地避免纺丝区域内环境温度过高或过低对纤维牵伸和成型的不利影响，对于熔喷产品质量的改善有一定的指导意义。

在一种可能的实现方式中，当熔喷纺丝区域内的环境温度高于规定的温度时，向熔喷纺丝区域输送冷风，以使熔喷纺丝区域的环境温度处于规定的温度范围内。

在一种可能的实现方式中，当熔喷纺丝区域内的环境温度低于规定的温度时，向熔喷纺丝区域输送热风，以使熔喷纺丝区域的环境温度处于规定的温度范围内。

在一种可能的实现方式中，熔喷纺丝区域设置有进风口和排风口，当熔喷纺丝区域内的环境温度高于规定的温度时，通过进风口向熔喷纺丝区域内输送冷风，并通过排风口排出热交换后的环境气流，以使熔喷纺丝区域的环境温度处于规定的温度范围内。

在一种可能的实现方式中，熔喷纺丝区域设置有进风口和排风口，当熔喷纺丝区域内的环境温度低于规定的温度时，通过进风口向熔喷纺丝区域内输送热风，并通过排风口排出热交换后的环境气流，以使熔喷纺丝区域的环境温度处于规定的温度范围内。

在一种可能的实现方式中，温度调节机构与温度监控机构电连接，温度调节结构能够根据温度监控机构反馈的熔喷纺丝区域的环境温度，向熔喷纺丝区域输送热风或输送冷风，以使熔喷纺丝区域的环境温度处于规定的温度范围内。

根据本申请的第二方面，还提供一种环境温度控制装置，所述环境温度控制装置适于熔喷非织造材料生产线，所述环境温度控制装置包括：

隔离件，所述隔离件的内部形成有相对独立的熔喷纺丝区域，所述熔喷纺丝区域用于聚合物熔体牵伸形成熔喷纤维和聚集形成熔喷非织造材料；

温度监控机构，用于监控所述熔喷纺丝区域的环境温度；

温度调节机构，用于调节所述熔喷纺丝区域的环境温度。

该温度控制装置，适用于熔喷材料的生产线中，其利用隔离件将熔喷纺丝区域隔离成一个相对独立的空间，并利用温度监控机构实时监控熔喷纺丝区域内的环境温度，当区域内环境温度高于或低于需求范围时，可以通过温度调节机构来调节区域的环境温度，使得区域内环境温度达到需求范围，从而实现对区域内环境温度的控制。本申请可以有效地避免纺丝区域内环境温度过高或过低对纤维牵伸和成型的不利影响，对于熔喷产品质量的改善有一定的指导意义。

在一种可能的实现方式中，所述温度调节机构包括换热设备，所述换热设备与所述温度监控机构电连接，能够根据所述温度监控机构反馈的熔喷纺丝区域的环境温度，使熔喷纺丝区域的环境温度升高或降低。

在一种可能的实现方式中，所述熔喷纺丝区域设置有进风口，所述换热设备包括冷热风机，所述冷热风机与所述进风口相对应的设置。

在一种可能的实现方式中，所述熔喷纺丝区域设置有排风口，所述换热设备包括负压风机，所述负压风机与所述排风口相对应的设置。

应理解，上述温度调节机构包括换热设备，换热设备包括但不限于冷热风机、负压风机等，其他可以用于调节环境温度的换热设备如制冷/制热压缩机、空气热交换器、空气冷却器等也可以应用于本申请中，属于本申请的保护范围。

在一种可能的实现方式中，所述温度监控机构包括设置于所述熔喷纺丝区域的温度传感器和与所述温度传感器连接的温度控制器；

优选地，所述温度控制器与所述温度调节机构电连接。

在一种可能的实现方式中，所述隔离件包括网帘。

该隔离件可以为网帘，也可称为防风网帘，主要用于将熔喷纺丝区域隔离成一个相对独立的空间；更一般地，该隔离件还可以为任何其他的具有一定的内部容纳空间的部件，比如用各种非织造布围构形成的隔离件等。

该隔离件可以包括第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁，其中，第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁可以分别作为左侧壁、右侧壁和后侧壁，通过第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁围构形成一容置空间，该容置空间可以作为熔喷纺丝区域，并在该区域内设置温度监控机构，以实时监控区域内的环境温度。此外，该隔离件可以设置顶壁，也可以不设置顶壁。

在一种可能的实现方式中，所述熔喷纺丝区域内设置有接收装置，用于使熔喷纤维聚集形成熔喷非织造材料。

该接收装置可以包括成网机网带。

根据本申请的第三方面，还提供一种熔喷非织造材料生产线，包括如上所述的环境温度控制装置。

应理解，该熔喷非织造材料生产线包括上述的环境温度控制装置，还可以包括用于聚合物原料熔融分配阶段的组件，即从聚合物原料进入熔喷设备到流出喷丝孔之前的阶段的设备，例如螺杆挤出机、过滤器、计量泵等，本申请对于该制备装置所包括的其他设备如螺杆挤出机、过滤器、计量泵等不作特殊限制，其可以采用本领域常用的各设备。

根据本申请的第四方面，还提供一种驻极体熔喷非织造材料制备系统，包括驻极装置，还包括如上所述的熔喷非织造材料生产线。

该驻极体熔喷非织造材料制备系统可以用于生产驻极体熔喷非织造材料，可以作为驻极体滤材，即作为空气过滤材料，并应用于各种空气净化装置中。

该驻极体熔喷非织造材料制备系统，包括驻极装置和上述的熔喷非织造材料生产线，其中，熔喷非织造材料生产线包括如上所述的环境温度控制装置。

本申请对于驻极装置的具体结构或类型不作特殊限制，该驻极装置可以采用本领域常用的驻极体材料制备装置，例如可以为电晕驻极装置或液体驻极装置等。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请将熔喷纺丝区域隔离成一个相对独立的空间，并利用温度监控机构实时监控熔喷纺丝区域内的环境温度，当区域内环境温度高于或低于需求范围时，可以通过温度调节机构来调节区域的环境温度，使得区域内环境温度达到需求范围，从而实现对区域内环境温度的控制。从而，本申请结构简单，设计新颖，在很大程度上满足了工艺要求和精度控制，并且从喷丝孔喷出的纤维可以得到充分适当地牵伸和接收成型，在批量生产时，熔喷滤材性能的稳定性、以及在下游产品中实际使用条件下的可靠性等可得到有效地保障，提高了生产效率和产品质量；此外，本申请执行成本低，产品适应性强，易于实施。

本申请提供的熔喷非织造材料生产线和驻极体熔喷非织造材料制备系统包括上述环境温度控制装置，因而至少具有与上述环境温度控制装置及方法相同的优势，在此不再一一详细描述。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请示例性的一种实施方式提供的环境温度控制装置示意图。

其中，附图标记说明如下：

1-隔离件；2-温度控制器；3-负压风机；4-冷热风机；5-温度传感器；6-接收装置。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本文中，“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如A和/或B包括(A和B)和(A或B)。

熔喷纺丝大致可以分为三个阶段，第一阶段是聚合物熔融分配阶段，即从聚合物原料进入熔喷设备到流出喷丝孔之前的阶段，第二阶段是聚合物拉伸细化阶段，即聚合物熔体从喷丝孔中挤出到接收装置之前的阶段，第三阶段使聚合物凝聚成网阶段，即聚合物熔体在接收装置上凝聚并形成纤维网阶段。

本领域技术人员理解，如背景技术所言，在熔喷纺丝过程中，从模头喷丝孔中喷射出来的熔融状超细纤维在抵达接收网帘之前，是需要依靠周边的空气对其进行冷却定型的。因此，纺丝区域周边环境的气流温度对成网过程及成网质量有着极其重要的作用。本申请主要研究了不同环境温度条件对熔喷滤材性能的影响，进一步讲，本申请主要是对上述第二阶段和第三阶段过程的环境温度进行控制，以保证纤网结构和性能的稳定性，确保产品质量。

本领域技术人员理解，现有技术中大多都在熔喷模头与防风网帘间增加冷却装置，以期望降低熔喷纤维周围的环境温度，但是，现有的这些装置或多或少都存在一定的缺陷，例如设备较多，占用空间大，使用操作较繁琐，运行成本及后期维护费用较高，温度不容易精确的控制等。因此，为了克服现有技术的不完善，本申请实施例的技术方案提供一种环境温度控制方法、控制装置、熔喷非织造材料生产线以及驻极体熔喷非织造材料制备系统。

在一些具体的实施方式中，下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步地详细描述。

本申请实施例的技术方案提供一种环境温度控制方法，该环境温度控制方法可以为熔喷纤维接收成型的环境温度控制方法，所述方法包括：

利用隔离件提供相对独立的熔喷纺丝区域，所述熔喷纺丝区域用于聚合物熔体牵伸形成熔喷纤维和聚集形成熔喷非织造材料；

通过温度监控机构来监控熔喷纺丝区域的环境温度；

当熔喷纺丝区域内的环境温度高于或低于规定的温度时，利用温度调节机构调节熔喷纺丝区域的环境温度，以使熔喷纺丝区域的环境温度处于规定的温度范围内。

应理解，熔喷非织造材料在制备中，熔喷非织造材料的制备方法还包括将聚合物切片喂入螺杆挤出机，经螺杆挤出机使其熔融为熔体，经过滤、计量后输送到喷丝板上的过程。对于这些过程的具体操作不作特殊限制，本申请实施例的技术方案主要特点在于熔喷纤维牵伸与接收成型的环境温度控制方法。

在一些实施方式中，当熔喷纺丝区域内的环境温度高于规定的温度时，向熔喷纺丝区域输送冷风，以使熔喷纺丝区域的环境温度处于规定的温度范围内。

在一些实施方式中，当熔喷纺丝区域内的环境温度低于规定的温度时，向熔喷纺丝区域输送热风，以使熔喷纺丝区域的环境温度处于规定的温度范围内。

在一些实施方式中，熔喷纺丝区域设置有进风口和排风口，当熔喷纺丝区域内的环境温度高于规定的温度时，通过进风口向熔喷纺丝区域内输送冷风，并通过排风口排出热交换后的环境气流，以使熔喷纺丝区域的环境温度处于规定的温度范围内。

在一些实施方式中，熔喷纺丝区域设置有进风口和排风口，当熔喷纺丝区域内的环境温度低于规定的温度时，通过进风口向熔喷纺丝区域内输送热风，并通过排风口排出热交换后的环境气流，以使熔喷纺丝区域的环境温度处于规定的温度范围内。

在一些实施方式中，温度调节机构与温度监控机构电连接，温度调节结构能够根据温度监控机构反馈的熔喷纺丝区域的环境温度，向熔喷纺丝区域输送热风或输送冷风，以使熔喷纺丝区域的环境温度处于规定的温度范围内。

作为本申请的一种优选实施方式，熔喷纤维牵伸与接收成型的环境温度控制方法包括如下步骤：

(a)将熔喷纺丝区域隔离成一个相对独立的空间，同时设置排风进风口与排风口；

(b)熔喷系统进入工作状态时，实时监控熔喷纺丝区域内的环境温度；

(c)当区域内环境温度高于/低于需求范围时，调节进风口进风温度和/或流量，向区域内输送冷风/热风，同时，排风口排出热交换后的环境气流，使得区域内环境温度达到需求范围，从而实现对区域内环境温度的控制。

上述环境温度控制方法可应用于驻极体熔喷非织造材料的制备中。

具体地，驻极体熔喷非织造材料制备系统包括驻极装置和熔喷非织造材料生产线，其中，熔喷非织造材料生产线包括环境温度控制装置，驻极装置位于熔喷非织造材料生产线的下游。

聚合物切片经熔喷非织造材料制备装置(生产线)制备得到熔喷非织造材料，随后经驻极装置进行处理，可得到驻极体熔喷非织造材料。所得到的驻极体熔喷非织造材料可作为空气过滤材料，应用于各种空气净化装置中。

其中，驻极装置可采用本领域常用的驻极装置，例如电晕驻极组件或静电驻极组件等，利用该驻极装置对制备的熔喷滤材进行电晕驻极处理或静电驻极处理，可得到高效的驻极体熔喷滤材。

熔喷非织造材料生产线可包括螺杆挤出机、过滤器、计量泵、熔喷纺丝组件以及环境温度控制装置。

示例性的，该熔喷非织造材料生产线的工作过程可以为：

将聚合物切片喂入到螺杆挤出机内熔融挤出，熔体流经过滤器除去杂质并通过计量泵的精确计量后，输送到熔喷纺丝组件中的喷丝板上，熔体细流在熔喷模头出口处与高速热气流相遇，经高速热气流牵伸细化形成超细纤维，在接收网帘上聚集成网形成非织造材料，并且在该过程中，利用温度监控机构和温度调节机构来监控和调节熔喷纺丝区域的环境温度，确保产品的质量。

图1示出了本申请示例性的一种实施方式提供的环境温度控制装置示意图。该环境温度控制装置能够应用于熔喷非织造材料生产线中，包括：隔离件，所述隔离件的内部有相对独立的熔喷纺丝区域，所述熔喷纺丝区域用于聚合物熔体牵伸形成熔喷纤维和聚集形成熔喷非织造材料；

温度监控机构，用于监控所述熔喷纺丝区域的环境温度；

温度调节机构，用于调节所述熔喷纺丝区域的环境温度。

该环境温度控制装置可以为熔喷纤维牵伸与接收成型的环境温度控制组件，通过隔离件、温度监控机构、温度调节机构的设置，将熔喷纺丝区域隔离成一个相对独立的区间，这样更容易实现对于该区域的环境的温度控制和调节，使得区域内环境温度达到需求的温度范围，从而实现对区域内环境温度的控制。从而，通过上述结构的配合设置，使得该环境温度控制装置能够有效缓解现有技术中存在的设备较多，占用空间大，使用操作较繁琐，运行成本及后期维护费用较高，温度不容易精确的控制等缺陷。

应理解，该隔离件可以具有内部容置空间，该容置空间可以作为熔喷纺丝区域，在该熔喷纺丝区域内可以用于对聚合物熔体进行加热和牵伸细化，形成熔喷超细纤维，将熔喷超细纤维喷出后，熔喷超细纤维落在接收网(接收板)上聚集成网形成非织造材料。

温度监控机构可以设置在熔喷纺丝区域内，用于实时监控区域内的实时环境温度，易于实现对区域内的环境温度准确、实时的监控，更有助于提高生产效率和产品质量。

温度调节机构可以与熔喷纺丝区域相适应的设置，并可以与温度监控机构电连接，当区域的环境温度不在预定的温度范围内，可以通过温度调节机构对环境温度进行调节，以使区域内的环境温度达到需求的温度范围。

在一些实施方式中，温度调节机构包括换热设备，换热设备与温度监控机构电连接，能够根据温度监控机构反馈的熔喷纺丝区域的环境温度，使熔喷纺丝区域的环境温度升高或降低。

需要说明的是，换热设备与温度监控机构的具体电连接方式是本领域技术人员根据现有技术可以获知的，本申请对此不作详细描述。其只要能够实现温度监控机构所采集的温度信号传递给换热设备，换热设备能够接收到温度监控机构的信号即可。换热设备可以根据温度监控机构所反馈的区域的环境温度进行工作，例如当区域内环境温度高于/低于需求范围时，向区域内输送冷风/热风。

在一些实施方式中，熔喷纺丝区域设置有进风口，换热设备包括冷热风机，冷热风机与进风口相对应的设置。

在一些实施方式中，熔喷纺丝区域设置有排风口，换热设备包括负压风机，负压风机与排风口相对应的设置。

可以理解，熔喷纺丝区域可以设置进风口和排风口，或者也可以仅设置进风口。换热设备可以包括冷热风机和负压风机，或者也可以仅包括冷热风机。

上述冷热风机为冷热两用风机，既可以向区域内输送冷风，也可以向区域内输送热风，具有体积小，占地面积小，容易操作和控制，运行成本低等特点。

上述冷热风机与进风口相对应的设置，可以理解为冷热风机的出风口连接到熔喷纺丝区域的进风口，冷风风机可以设置在熔喷纺丝区域的进风口处，用于向区域内输送冷风/热风。

上述负压风机与排风口相对应的设置，可以理解为负压风机的出口连接到熔喷纺丝区域的排风口，用于将区域内热交换后的环境气流排出至区域外。

负压风机不仅可以用于调控熔喷纺丝区域的环境温度，也可以应用于接收成网过程中。例如，熔喷超细纤维落于接收网帘上，熔喷超细纤维在自身热粘合以及负气风机的负压吸附共同作用下，被牢牢吸附固定于接收网帘表面。

需要说明的是，上述换热设备包括但不限于冷热风机、负压风机，更一般地，其他可以用于调节区域内的环境温度的换热设备也可以应用于本申请实施例的技术方案。

在一些实施方式中，温度监控机构包括至少一个温度传感器和温度控制器，其中温度传感器可以设置在熔喷纺丝区域内，例如可以设置在喷丝板和接收网帘之间的中间偏下位置处，这样更有利于准确采集纺丝区域附近的环境温度。通过温度传感器可以对温度监控区域进行温度值的实时监测，尤其是可以更好的监测喷丝板和接收网帘间的环境温度。该温度监控机构中，可以设置一个温度传感器，也可以设置多个温度传感器，对于温度传感器的具体数量不作限定；温度控制器与温度传感器信号连接，通过温度控制器对温度传感器的温度值采集，从而获取整个熔喷纺丝区域的实时温度，实现对熔喷纺丝区域的全局温度监控。

温度控制器可以与温度调节机构电连接；进一步，温度控制器与冷热风机电性连接。冷热风机可以接收温度控制器发出的温度值信号，并控制吹出冷风或热风。

在一些实施方式中，隔离件包括但不限于网帘，该网帘也可称为防风网帘，主要用于将熔喷纺丝区域隔离成一个相对独立的空间；更一般地，该隔离件还可以为任何其他的具有一定的内部容纳空间的部件，比如用各种非织造布围构形成的隔离件等。

该隔离件可以包括第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁，其中，第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁可以分别作为左侧壁、右侧壁和后侧壁，通过第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁可以围构形成一容置空间。该容置空间可以作为熔喷纺丝区域，并在该区域内设置温度传感器，温度传感器信号连接温度控制器，该区域设置进风口和排风口，在进风口处设置冷热风机，在排风口处设置负压风机。

需要说明的是，该隔离件既可以设置顶壁，也可以不设置顶壁。

在一些实施方式中，熔喷纺丝区域内设置有接收装置，该接收装置可以包括成网机网带，用于使熔喷纤维聚集形成熔喷非织造材料；

如图1所示，作为本申请的一种优选实施方式，熔喷纤维接收成型的环境温度控制装置包括隔离件1、温度控制器2、负压风机3、冷热风机4、温度传感器5和接收装置6，隔离件1可以为防风网帘，防风网帘设置于熔喷纺丝区域外围，将熔喷纺丝区域隔离成一个相对独立的空间，熔喷纺丝区域设置有进风口和排风口，在该熔喷纺丝区域内安装有温度传感器5，温度传感器5信号连接温度控制器2，温度控制器2电性连接冷热风机4，冷热风机4的出风口连接到熔喷纺丝区域的进风口，负压风机3可以位于接收装置6的下方，接收装置6可以为成网机网带。

以上可以看出，本申请实施例的技术方案结构设计新颖，在很大程度上满足了工艺要求和精度控制，从喷丝孔喷出的纤维可以得到充分适当地牵伸和接收成型，在批量生产时，熔喷滤材性能的稳定性、以及在下游产品中实际使用条件下的可靠性等可得到有效地保障，提高了生产效率和产品质量；本申请实施例的技术方案所使用到的设备仅是对现有熔喷设备稍加改造即可满足生产要求，执行成本低，产品适应性强，易于实施。

为了分析对比不同的环境温度条件对熔喷滤材性能的影响，以下实施案例均在同一熔喷滤材生产车间进行，着重研究了冬季、夏季典型气温条件对熔喷滤材性能的影响，下面以制备高效聚丙烯熔喷滤材为例，给出具体实施例，也将对本申请做进一步说明：

实施例1

试验时间为冬季，当日气温为0～5℃，具体实施步骤如下：

(1)通过防风网帘将熔喷纺丝区域隔离成一个相对独立的空间，从而通过进风装置(冷热风机)及排风装置(负压风机)的协同作用构成气流循环系统；

(2)依据产品工艺要求，原/辅料按比例计量混合均匀后输送到生产系统，经螺杆区挤压熔融、熔体过滤器过滤、计量泵计量后，进入熔喷模头，熔体细流在熔喷模头出口处与高速热气流相遇，经高速热气流牵伸细化形成超细纤维，在接收网帘上聚集成网形成非织造材料。其中：螺杆区各区温度分别设定为：一区170℃，二区220℃，三区230℃，四区、五区、六区温度均为250℃；熔体过滤器、计量泵、模头、热气流四者温度均为260℃；挤出转速和计量泵转速分别为86.3r/min和27.6r/min，热气流流量15m³/min，接收网帘速度10m/min，接收距离20cm。

(3)温度控制器上设置温度范围为24～32℃，一旦监测到熔喷纺丝区域内环境温度不在该区间内，则通过调节冷热风机控制进风口进风温度和流量，同时，负压风机排出热交换后的环境气流，使得由上述步骤(1)描述的空间内部环境温度处于24～32℃之间；

(4)在步骤(1)、(2)、(3)的基础上制备熔喷滤材，并对制备的熔喷滤材进行静电驻极处理，即可制得高效聚丙烯熔喷滤材。

对比例1

试验时间与实施例1相同，不同的是，对比例1未加装本申请所述的环境温度控制装置，即用于熔喷纤维接收成型的环境温度控制装置，具体实施步骤如下：

依据产品工艺要求，原/辅料按比例计量混合均匀后输送到生产系统，经螺杆区挤压熔融、熔体过滤器过滤、计量泵计量后，进入熔喷模头，熔体细流在熔喷模头出口处与高速热气流相遇，经高速热气流牵伸细化形成超细纤维，在接收网帘上聚集成网形成非织造材料，并经高压电晕放电进行驻极，得到高效聚丙烯熔喷滤材。其中：螺杆区各区温度分别设定为：一区170℃，二区220℃，三区230℃，四区、五区、六区温度均为250℃；熔体过滤器、计量泵、模头、热气流四者温度均为260℃；挤出转速和计量泵转速分别为86.3r/min和27.6r/min，热气流流量15m³/min，接收网帘速度10m/min，接收距离20cm。

实施例2

试验时间为夏季，当日气温为28～37℃，具体实施步骤如下：

(1)通过防风网帘将熔喷纺丝区域隔离成一个相对独立的空间，从而通过进风装置(冷热风机)及排风装置(负压风机)的协同作用构成气流循环系统；

(2)依据产品工艺要求，原/辅料按比例计量混合均匀后输送到生产系统，经螺杆区挤压熔融、熔体过滤器过滤、计量泵计量后，进入熔喷模头，熔体细流在熔喷模头出口处与高速热气流相遇，经高速热气流牵伸细化形成超细纤维，在接收网帘上聚集成网形成非织造材料。其中：螺杆区各区温度分别设定为：一区170℃，二区220℃，三区230℃，四区、五区、六区温度均为250℃；熔体过滤器、计量泵、模头、热气流四者温度均为260℃；挤出转速和计量泵转速分别为86.3r/min和27.6r/min，热气流流量15m³/min，接收网帘速度10m/min，接收距离20cm。

(3)温度控制器上设置温度范围为24～32℃，一旦监测到纺丝区域内环境温度不在该区间内，则立即通过调节冷热风机控制进风口进风温度和流量，同时，负压风机排出热交换后的环境气流，使得由上述步骤(1)描述的空间内部环境温度处于24～32℃之间；

(4)在步骤(1)、(2)、(3)的基础上制备熔喷滤材，并对制备的熔喷滤材进行静电驻极处理，即可制得高效聚丙烯熔喷滤材。

对比例2

试验时间与实施例2相同，不同的是，对比例2未加装本申请所述的环境温度控制装置，即用于熔喷纤维接收成型的环境温度控制装置，具体实施步骤如下：

依据产品工艺要求，原/辅料按比例计量混合均匀后输送到生产系统，经螺杆区挤压熔融、熔体过滤器过滤、计量泵计量后，进入熔喷模头，熔体细流在熔喷模头出口处与高速热气流相遇，经高速热气流牵伸细化形成超细纤维，在接收网帘上聚集成网形成非织造材料，并经高压电晕放电进行驻极，得到高效聚丙烯熔喷滤材。其中：螺杆区各区温度分别设定为：一区170℃，二区220℃，三区230℃，四区、五区、六区温度均为250℃；熔体过滤器、计量泵、模头、热气流四者温度均为260℃；挤出转速和计量泵转速分别为86.3r/min和27.6r/min，热气流流量15m³/min，接收网帘速度10m/min，接收距离20cm。

上述实施例1～2、对比例1～2制备的高效聚丙烯熔喷滤材，对其性能包括：克重、纤维直径、压损、效率进行了测试。为了排除由偶然性引起的误差，提高研究结果的准确性，所有测试均是采用多次测试求平均值的方法，汇总数据见表1。

表1

注：压损/过滤效率测试方法：0.3μmNaCl、32L/min，@TSI8130。

从表1中，可以直观地看出，在实施相同的工艺条件下，当熔喷纺丝区域附近的环境温度从对比例1对应的16～20℃升高到对比例2对应的35～39℃时，熔喷纤网中直径＜2μm的纤维数量占比从48.7％升高到53.2％，过滤阻力由23.1Pa增加至27.2Pa，过滤效率由99.963％增加至99.986％，变化较为明显，这主要是因为，环境温度为16～20℃时，从喷丝板喷出的熔体细流经受相对过度的冷却，黏度增加，容易出现断丝，纤维手感也会变得粗、硬，环境温度为35～39℃时，延缓了纤维的冷却成型，更多的纤维更易被高速热风牵伸细化，从而纤维纤度减小，导致过滤阻力增大，另外，部分纤度相对较小的纤维可能会随气流吹成“飞花”而影响产品外观。实施例1和实施例2由于加装了一种用于熔喷纤维接收成型的环境温度控制装置，从而熔喷纺丝区域附近的环境温度不受外界条件的约束。此外，从表1还可以看出，即便是在夏季或冬季较为典型高或低气温条件下，实施例1和实施例2所制备高效聚丙烯滤材的过滤性能也是非常稳定的。综上，其它熔喷工艺参数不变的情况下，由于纺丝区域附近的环境温度易波动性，很难维持在一个稳定的温度分布区间，对熔喷布产品性能的稳定性还是有很大影响的，在批量生产熔喷滤材时，若不对纤维牵伸区域周边环境气流的温度进行控制，熔喷滤材外观以及过滤阻力和过滤效率的稳定性将很难得到保证，背景技术中提到的技术方案，通过加装冷却系统对从喷丝孔挤出的熔喷纤维进行冷却，虽能够避免环境温度过高对纤维冷却过程的不良影响，但却忽略了环境温度过低的情形，这些不可避免地将会成为生产过程中的不利因素。

综上所述，本申请结构设计新颖，在很大程度上满足了工艺要求和精度控制，从喷丝孔喷出的纤维可以得到充分适当地冷却，在批量生产时，熔喷滤材性能的稳定性，以及在下游产品中实际使用条件下的可靠性等均可得到有效地保障，以提高生产效率和产品质量；本申请所使用到的设备仅是对现有熔喷设备稍加改造即可满足生产要求，执行成本低，产品适应性强，易于实施。

需要指出的是，本专利申请文件的一部分包含受著作权保护的内容。除了对专利局的专利文件或记录的专利文档内容制作副本以外，著作权人保留著作权。

Claims (10)

1.一种环境温度控制方法，所述环境温度控制方法适于熔喷非织造材料生产中，其特征在于，所述方法包括：

利用隔离件提供相对独立的熔喷纺丝区域，所述熔喷纺丝区域用于聚合物熔体牵伸形成熔喷纤维和聚集形成熔喷非织造材料；

通过温度监控机构来监控熔喷纺丝区域的环境温度；

当熔喷纺丝区域内的环境温度高于或低于规定的温度时，利用温度调节机构调节熔喷纺丝区域的环境温度，以使熔喷纺丝区域的环境温度处于规定的温度范围内。

2.根据权利要求1所述的环境温度控制方法，其特征在于，当熔喷纺丝区域内的环境温度高于规定的温度时，向熔喷纺丝区域输送冷风，以使熔喷纺丝区域的环境温度处于规定的温度范围内；

优选地，当熔喷纺丝区域内的环境温度低于规定的温度时，向熔喷纺丝区域输送热风，以使熔喷纺丝区域的环境温度处于规定的温度范围内。

3.根据权利要求1或2所述的环境温度控制方法，其特征在于，熔喷纺丝区域设置有进风口和排风口，当熔喷纺丝区域内的环境温度高于规定的温度时，通过进风口向熔喷纺丝区域内输送冷风，并通过排风口排出热交换后的环境气流，以使熔喷纺丝区域的环境温度处于规定的温度范围内；

优选地，熔喷纺丝区域设置有进风口和排风口，当熔喷纺丝区域内的环境温度低于规定的温度时，通过进风口向熔喷纺丝区域内输送热风，并通过排风口排出热交换后的环境气流，以使熔喷纺丝区域的环境温度处于规定的温度范围内；

优选地，温度调节机构与温度监控机构电连接，温度调节结构能够根据温度监控机构反馈的熔喷纺丝区域的环境温度，向熔喷纺丝区域输送热风或输送冷风，以使熔喷纺丝区域的环境温度处于规定的温度范围内。

4.一种环境温度控制装置，所述环境温度控制装置适于熔喷非织造材料生产线，其特征在于，包括：

隔离件，所述隔离件的内部形成有熔喷纺丝区域，所述熔喷纺丝区域用于聚合物熔体牵伸形成熔喷纤维和聚集形成熔喷非织造材料；

温度监控机构，用于监控所述熔喷纺丝区域的环境温度；

温度调节机构，用于调节所述熔喷纺丝区域的环境温度。

5.根据权利要求4所述的环境温度控制装置，其特征在于，所述温度调节机构包括换热设备，所述换热设备与所述温度监控机构电连接，能够根据所述温度监控机构反馈的熔喷纺丝区域的环境温度，使熔喷纺丝区域的环境温度升高或降低。

6.根据权利要求5所述的环境温度控制装置，其特征在于，所述熔喷纺丝区域设置有进风口，所述换热设备包括冷热风机，所述冷热风机与所述进风口相对应的设置；

优选地，所述熔喷纺丝区域设置有排风口，所述换热设备包括负压风机，所述负压风机与所述排风口相对应的设置。

7.根据权利要求4所述的环境温度控制装置，其特征在于，所述温度监控机构包括设置于所述熔喷纺丝区域的温度传感器和与所述温度传感器连接的温度控制器；

优选地，所述温度控制器与所述温度调节机构电连接。

8.根据权利要求4-7任一项所述的环境温度控制装置，其特征在于，所述隔离件包括网帘。

9.一种熔喷非织造材料生产线，其特征在于，包括权利要求4-8任一项所述的环境温度控制装置。

10.一种驻极体熔喷非织造材料制备系统，包括驻极装置，其特征在于，包括权利要求9所述的熔喷非织造材料生产线。

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