CN111058195A

CN111058195A - 一种复合纤维无纺布的制备方法及其无纺布纤维

Info

Publication number: CN111058195A
Application number: CN202010094616.5A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Pan Dingyu
Current assignee: Huo Guotao
Priority date: 2020-02-13
Filing date: 2020-02-13
Publication date: 2020-04-24

Abstract

本发明公开了一种复合纤维无纺布的制备方法，属于纤维纺丝领域，步骤如下：向喷射装置的第一腔体添加聚苯硫醚树脂物料，向喷射装置的第二腔体添加金属物料，所述的第一腔体和第二腔体为不连通的腔体，第一腔体和第二腔体分别设有用于喷丝的喷头；熔融第一腔体内的树脂物料以及第二腔体内的金属物料；使喷射装置的喷嘴旋转，第一腔体内的树脂物料和第二腔体内的金属物料分别从与其连通的喷头喷出。

Description

一种复合纤维无纺布的制备方法及其无纺布纤维

技术领域

本发明涉及纤维无纺布领域。

背景技术

无纺布又称不织布，是由定向的或随机的纤维而构成。因具有布的外观和某些性能而称其为布。无纺布具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等特点。如多采用聚丙烯(pp材质)粒料为原料，经高温熔融、喷丝、铺纲、热压卷取连续一步法生产而成。

在一些领域中，如滤料中，需要多层纤维，多层之间需要具有较好的粘接性，现有的纤维多层之间通常是用粘接剂粘接，其存在以下几个问题：

第一，粘接剂粘接引入了粘接剂的杂质；

第二，在高温下粘接剂容易成为粘流态，影响粘接效果，导致纤维层间的结合力弱；

第三，多层纤维之间的蓬松性差，透气性能不佳。

发明内容

本发明的目的在于：一种复合纤维无纺布的制备方法，其特征在于，步骤如下：

1）向喷射装置的第一腔体添加聚苯硫醚树脂物料，向喷射装置的第二腔体添加金属物料，所述的第一腔体和第二腔体为不连通的腔体，第一腔体和第二腔体分别设有用于喷丝的喷头；

2）熔融第一腔体内的树脂物料以及第二腔体内的金属物料；

3）使喷射装置得喷嘴旋转，第一腔体内的树脂物料和第二腔体内的金属物料分别从与其连通的喷头喷出；

4）喷出的树脂纤维和金属纤维在空气中粘接冷却，在收网帘上成网，形成圆筒状的无纺布；

5）圆筒状的无纺布被剪切，形成长方形状的无纺布；

6）长方形状的无纺布被后处理、卷绕成筒。

作为改进，所述的第一腔体和第二腔体之间为泡沫陶瓷材料。

作为改进，所述的金属物料为铁、铝、铜的一种。

作为改进，所述的第一腔体和第二腔体内的物料被电磁加热熔融。

作为改进，所述的步骤3包括：

3-1：关闭第二腔体的喷头，使得仅第一腔体喷射树脂纤维；

3-2：打开第二腔体的喷头，使得第一腔体和第二腔体同时喷射纤维；

3-3：关闭第二腔体的喷头，使得仅第一腔体喷射树脂纤维；

作为改进，第一腔体和第二腔体喷射时，第一腔体和第二腔体所连通的喷射流量比为10：（1-3）。

本发明还公开了一种无纺布纤维，包括第一面层、连接层、第二面层，第一面层和第二面层为聚苯硫醚纤维，连接层为聚苯硫醚金属混合纤维，连接层将第一面层和第二面层连接。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是驱动单元的示意图；

图3是驱动筒的示意图；

图4是无纺布侧面观察示意图；

图5是现有技术当中纺丝纤维的示意图；

图6是本发明纺丝纤维的示意图；

图7是本本发明的纺丝纤维；

图8是连接层的示意图；

图9是喷嘴的截面图；

图中标记：100-成网帘，110-冷却剂进口，120-冷却剂出口，200-喷嘴，210-喷嘴体，220-喷头，221-第一喷头，222-第二喷头，230-驱动单元，231-转动轴，232-主动轮，233-被动轮，234-输送带，240-物料入口，250-轴承件，260-第一腔体，270-第二腔体，300-驱动筒，310-连接杆，320-筒体，330-滚轮，340-中心轴，350-第一齿轮，360-第二齿轮，400-切刀，500-卷筒，510-第一卷筒，520-第二卷筒，600-无纺布。700-第一面层，800-第二面层，900-连接层，910-聚苯硫醚纤维，920-铝纤维，。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

实施例1：本实施例公开了一种复合纤维无纺布的制备方法，步骤如下：

1）向喷射装置的第一腔体添加聚苯硫醚树脂物料，向喷射装置的第二腔体添加铝物料，所述的第一腔体和第二腔体为不连通的腔体，第一腔体和第二腔体分别设有用于喷丝的喷头，所述的第一腔体和第二腔体之间为泡沫陶瓷材料。

2）电磁熔融第一腔体内的树脂物料以及第二腔体内的金属物料；

3）使喷射装置的喷嘴旋转，第一腔体内的树脂物料和第二腔体内的金属物料分别从与其连通的喷头喷出；

4）喷出的树脂纤维和金属纤维在空气中粘接冷却，在收网帘上成网：

5）后处理。

在另外一些实施例当中，第二腔体添加的物料为铁、铜。

所述的第一腔体和第二腔体内的物料被电磁加热熔融，其电磁加热为常规的技术手段。

进一步的，所述的步骤3包括：

3-1：关闭第二腔体的喷头，使得仅第一腔体喷射树脂纤维，以在成网帘上形成由聚苯硫醚纤维形成的第一面层，所述的第一面层的厚度由此步骤的实际长短和喷射的速率决定，具体的根据需要调节；

3-2：打开第二腔体的喷头，使得第一腔体和第二腔体同时喷射纤维，在此步骤，在喷头出喷射出的聚苯硫醚纤维流（未形成纤维的熔体流）和金属流在空气中粘接冷却，进一步在成网帘上形成结合性能好的混合纤维，其形成连接层，在此步骤中，第一腔体和第二腔体喷射时，第一腔体和第二腔体所连通的喷射流量比为10：2

3-3：关闭第二腔体的喷头，使得仅第一腔体喷射树脂纤维，其形成由聚苯硫醚纤维形成的第二面层。

本发明还公开了一种无纺布纤维，其能够按照上述制备方法制备，如图7所示，包括第一面层700、连接层900、第二面层800，第一面层700和第二面层800为聚苯硫醚纤维，连接层900为聚苯硫醚金属混合纤维，连接层将第一面层和第二面层连接，如图9所示，所述的连接层900包括有聚苯硫醚纤维910和铝纤维920，其纤维直径根据需要调节。一方面，含有金属纤维的连接层具有较高的强度，第一面层和连接层中的纤维相互缠接，大大提高了面层和连接层的粘接连接，如果将金属纤维和树脂纤维简单的混合，由于连着力学性能差异较大，金属纤维和树脂纤维结合性能差，难以达到金属纤维的连接作用。

本发明并且不引入新的杂质，产品耐高温性能高；同时，本发明的金属纤维和聚苯硫醚纤维是在没有冷却成型的情况下就开始粘接，连接层中的聚苯硫醚纤维和金属纤维具有较高的结合性能。另一方面，金属纤维能够起到骨架的作用，提高纤维的蓬松性。

在另一种制备方法中，本发明将上述所述无纺布纤维的面层和连接层分开纺丝成网，其次通过水刺、针刺等工艺将各层连接起来，其相对上述三层共同制备，可以通过设备连续生产，但是各层之间粘接性能较低。

实施例2：本实施例公开了一种上述纤维纺丝设备，其能够形成其包括纺丝喷嘴装置，如图1所示，所述的纤维无纺布喷射装置包括成网帘100、喷嘴200、驱动单元230，切刀400、卷筒500。所述的成网帘为圆柱体，圆柱体内部为成网帘外壁围成的喷射腔体，喷射腔体用于成网，成网帘外壁内设有冷却剂腔，冷却剂腔连通有冷却剂进口110和冷却剂出口120；喷嘴200位于成网帘的喷射腔体中，喷嘴为圆柱体，喷嘴内部为流体腔，流体腔连通有物料入口240，喷嘴圆柱体的外壁上设有多个朝着不同方向分布的喷头220。如图9所示，其为喷嘴的俯视截面图，喷嘴内设有容纳树脂物料的第一腔体260和容纳金属物料的第二腔体270，喷头220包括和第一腔体连通的第一喷头221以及和第一腔体连通的第二喷头222，第一喷头喷出树脂流，第二喷头喷出金属流，具体的第一喷头和第二喷头交错设置，第二喷头的数量为第一喷头的30%，其均匀的分布在喷嘴的表面。所述的喷嘴能够被驱动自转；驱动单元230驱动喷嘴自转；驱动筒300驱动圆筒状的无纺布网在竖直方向上运动；切刀400在竖直方向上将圆筒状的无纺布网剪切；卷筒500对剪切后的无纺布网进行卷绕收集。

本发明的喷嘴在喷射纤维流的同时，高速自转，如图6所示，所喷射出的纤维是平铺在成网帘上的，纤维的密集型能好，纤维之间的结合性好，一方面拉伸强度高，另一方面纤维的致密性能好，作为过滤材料等较高的过滤小颗粒结构。

在一个优选的实施例中，如图2所示，驱动单元230包括转动轴231、主动轮232、被动轮233、输送带234，转动轴和主动轮连接，被动轮位于喷嘴的外壁上，主动轮和被动轮通过输送带连接，转动轴被驱动转动以驱动主动轮转动进而通过被动轮驱动喷嘴200在喷射纤维的同时转动。所述的转动轴231被外部动力控制，在其他一些实施例当中，也可以喷嘴的外部固定有齿轮，喷嘴固定在齿轮的中心位置，齿轮被驱动以使得喷嘴转动，所述的转动轴的转速能够被控制，其控制结构和方法属于常规技术手段，转动轴的转速能够被控制以根据无纺布的致密性要求提高控制转动轴的速度，如当致密性要求高的时候，转速快，致密性要求低的时候，转速慢，转动轴的转速也可以为零。

本发明所述的喷嘴能够被驱动转动，在一个实施例当中，能够所述的物料入口和喷嘴之间设有轴承250，物料入口不进行转动，喷嘴相对物料入口转动，物料入口为管状的结构，其由金属、陶瓷等耐高温性能材料制备，物料入口流入粘流态的物料。当然物料入口和喷嘴也可以采用其他常规的方式，使得喷嘴能够相对物料入口转动。

本实施例所述的驱动筒300包括竖直分布的连接杆310、与连接杆连接的筒体320，筒体上设有若干个滚轮330，滚轮挤压无纺布600，在径向方向上（水平方向），可以分布有若干组滚轮，如三组等，滚轮一方面给无纺布提供一定动力，驱动无纺布向上运动，一方面能够挤压无纺布。在更进一步优选的方案中，所述的驱动筒300还包括位于连接杆内部的中心轴340，中心轴末端连接有第一齿轮350，第一齿轮齿合有第二齿轮，第二齿轮和第一齿轮的转动方向垂直，第二齿轮驱动滚轮330转动，中心轴被驱动转动驱动第一齿轮转动，第二齿轮转动驱动第二齿轮转动进一步驱动滚轮转动。所述的卷筒500包括收集被剪切无纺布的第一卷筒510以及第二卷筒520，冷却剂为水、液态金属的一种。其冷却剂的流速被控制，如泵，当需要使得收网帘具有较高散热性能的时候，提高流速，将需要较低散热速度的时候，降低流速。本实施例公开的纺丝设备，在一种情况下，其能够连续纺丝形成实施例1所述的连接层或者面层。在另一种情况下，其也能够通过本发明的喷嘴和收网帘纺丝形成实施例1所述三层结合的方式，但不能连续生产。

Claims

1.一种复合纤维无纺布的制备方法，其特征在于，步骤如下：

向喷射装置的第一腔体添加聚苯硫醚树脂物料，向喷射装置的第二腔体添加金属物料，所述的第一腔体和第二腔体为不连通的腔体，第一腔体和第二腔体分别设有用于喷丝的喷头；

熔融第一腔体内的树脂物料以及第二腔体内的金属物料；

使喷射装置的喷嘴旋转，第一腔体内的树脂物料和第二腔体内的金属物料分别从与其连通的喷头喷出；

喷出的树脂纤维和金属纤维在空气中粘接冷却，在收网帘上成网，形成圆筒状的无纺布；

圆筒状的无纺布被剪切，形成长方形状的无纺布；

长方形状的无纺布被后处理、卷绕成筒。

2.根据权利要求1所述的复合纤维无纺布的制备方法，其特征在于，所述的第一腔体和第二腔体之间为泡沫陶瓷材料。

3.根据权利要求2所述的复合纤维无纺布的制备方法，其特征在于，所述的金属物料为铁、铝、铜的一种。

4.根据权利要求3所述的复合纤维无纺布的制备方法，其特征在于，所述的第一腔体和第二腔体内的物料被电磁加热熔融。

5.根据权利要求4所述的复合纤维无纺布的制备方法，其特征在于，所述的步骤3包括：

3-1：关闭第二腔体的喷头，使得仅第一腔体喷射树脂纤维；

3-3：关闭第二腔体的喷头，使得仅第一腔体喷射树脂纤维。

6.根据权利要求4所述的复合纤维无纺布的制备方法，其特征在于，第一腔体和第二腔体喷射时，第一腔体和第二腔体所连通的喷射流量比为10：（1-3）。

7.一种无纺布纤维，其特征在于，由权利要求1-5任一项所述的方法制备，包括第一面层、连接层、第二面层，第一面层和第二面层为聚苯硫醚纤维，连接层为聚苯硫醚金属混合纤维，连接层将第一面层和第二面层连接。