CN111235757A - 一种可降解防水透气型无纺布的制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可降解防水透气型无纺布的制备工艺，属于无纺布制备工艺领域，一种可降解防水透气型无纺布的制备工艺，本方案可以实现在水刺整形过程中，通过减小水针射流与托网帘撞击发生的能量消耗来增加发射水流的能量，大幅增加水刺流柱的能量利用率，减小能量的无效损耗，进而缩短水刺整形的生产线长度，生产装置需要占用的生产面积减小，大幅减小前期投入，而在水刺整形前，通过湿法混合技术实现原料棉纤维和粘胶限位的混合，使原料混合的更加均匀，同时可以洗去原料中夹杂的可溶和不封不可溶杂质，减小水刺整形过程中消耗的水资源消耗，大幅降低水刺法生产无纺布的能耗，增加水刺法生产无纺布的经济效益。

Description

一种可降解防水透气型无纺布的制备工艺

技术领域

本发明涉及无纺布制备工艺领域，更具体地说，涉及一种可降解防水透 气型无纺布的制备工艺。

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，现有的无纺布制备工艺五花八门，主要分为干法和 湿法两大类，其中无纺布干法制备主要包括浆粕气流成网、针刺法、熔喷法， 而无纺布湿法制备主要包括水刺和湿法制备两大类，相较于干法制备，湿法 制备的成品无纺布触感更好，外观比其它非织造材料更接近传统纺织品，品 相更好，柔性缠结，不损伤纤维，手感柔软，透气性、悬垂性、吸湿性好。

水刺法采用高压产生的多股微细水射流喷射纤网。水射流穿过纤网后， 受托持网帘的反弹，再次穿插纤网，由此，纤网中纤维在不同方向高速水射 流穿插的水力作用下，产生位移、穿插、缠结和抱合，从而使纤网得到加固。

无纺布在水刺整形的过程中，为了使无纺布内纤维缝补更加均匀，通常 需要对其两面的轮番进行多次水刺整形，这就导致了水刺整形的生产线被延 长，需要占用更多的生产面积，导致前期投入较高，水刺法生产无纺布的准 入门槛较高，同时拉长的生产线必定会造成水刺整形用的水量增多，而水刺 整形用的水通常为高质量的水，在使用前需要进行酸碱中和以及去离子处理， 同时水刺用水通常还要调节到适宜温度，过长的水刺整形生产线往往带来的 是生产能耗的提高，一种制约了无纺布的生产经济效益。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种可降解防水透 气型无纺布的制备工艺，它可以实现通过减小水刺流柱在水刺整形过程中无 用的能量损耗，大幅增加水刺流柱的能量利用率，缩短水刺整形的生产线长 度，需要占用的生产面积减小，减小前期投入，同时大幅降低水刺法生产无 纺布的能耗，增加水刺法生产无纺布的经济效益。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种可降解防水透气型无纺布的制备工艺，其主要步骤为：

S1、原料开松，将无纺布制备的与原料棉和粘胶利用开松机进行开松， 将原本无序聚集在一起的棉纤维和粘胶纤维开松成单个或少数几个无序纤 维；

S2、原料混合，将经过S1、原料开松的无纺布原料棉纤维和粘胶纤维按 质量比为7:3的比例通入混合池中，并向混合池内注入足量的蒸馏水，并对 蒸馏水进行搅拌，使无纺布原料棉纤维和粘胶纤维充分混合，且在搅拌装置 的作用下，棉纤维和粘胶纤维在混合的过程中，大致为同向，在搅拌完成后， 将混合均匀的棉纤维和粘胶纤维从混合池中捞起，并将水沥尽；

S3、梳理成网，将S2、原料混合中获得的混合棉纤维和粘胶纤维利用梳 齿机进行梳理，使混合棉纤维和粘胶纤维大致成网形，同时梳齿机可以梳去 棉纤维和粘胶纤维内残存的少量水分，为后续处理做准备；

S4、水刺整形，利用高压水柱形成的水针对S3、梳理成网中制成的纤维 网进行整形，使其内部间隙大幅缩减，增加其自身强度，制得无纺布的粗成 品；

S5、烘燥，将经过S4、水刺整形制备而成的无纺布粗成品进行烘干，制 得无纺布的金成品，将无纺布组成的棉纤维和粘胶限位内残存的水分完全蒸 干，大幅增加棉纤维和粘胶纤维的保质时间；

S6、卷绕，将经过烘燥的无纺布精成品收卷，方便后续的加工和存储， 特别的。

进一步的，所述S1、原料开松结束后，需对棉纤维和粘胶纤维进行筛料 处理，除去棉纤维和粘胶纤维中残存的杂物。

进一步的，所述S2、原料混合中，在对棉纤维和粘胶纤维进行搅拌混合 的过程中，可以向混合池内持续通入高能微泡，高能微泡在混合池内上升的 过程中会发生爆炸，而高能微泡爆炸产生的瞬间高能可以有效的促进棉纤维 和粘胶纤维的混合。

进一步的，所述S3、梳理成网中，在对棉纤维和粘胶纤维进行梳理的过 程中，当棉纤维和粘胶纤维大多为同向，且费同向的棉纤维和粘胶纤维占总 纤维量不足20％时，需要在棉纤维和粘胶纤维中添加适量的与大多纤维不同向 的纤维，增加纤维网的强度，增加后续整形处理得到成功率。

进一步的，所述S5、烘燥中，烘燥过程中，烘燥气氛需保持惰性气氛， 可以向烘燥时内持续通入氮气等惰性气体，避免棉纤维和粘胶限位在烘干过 程中氧化变质，不易影响无纺布的品质。

进一步的，所述中S6、卷绕，卷绕后的无纺布需存放与阴凉干燥处，避 免无纺布自身霉变，同时大规模存放卷绕后的无纺布时，需在存放空间内投 入樟脑丸，避免病虫害，增加无纺布的存放时间。

进一步的，所述S4水刺整形中，包括一种用于水刺整形的装置，包括水 刺头和真空箱，且水刺头和真空箱均固定连接在机架上，所述真空箱的上侧 设有蜂巢滚筒，所述蜂巢滚筒与真空箱之间固定连接有真空封口，所述真空 封口的上侧铺固定连接有托网帘，所述托网帘的上侧铺设有无纺布主体，所 述蜂巢滚筒、托网帘和无纺布主体均位于水刺头和真空箱之间，所述托网帘 的表面刻有磨砂层。

进一步的，所述托网帘包括托网帘主体，所述托网帘主体内开凿有多个 弹性腔，所述弹性腔的侧壁上开凿有连接通孔，两个相邻的弹性腔之间通过 连接通孔相连通，所述连接通孔的上下壁之间固定连接有多个分隔杆，所述 连接通孔的上壁开凿有与连接通孔相匹配的缓冲槽，且分隔杆远离连接通孔 下壁的一端深入缓冲槽内，所述分隔杆与缓冲槽之间连接有耐磨环，且耐磨 环与缓冲槽内壁固定连接，所述连接通孔的上下壁之间固定有多个与分隔杆 相匹配的压缩弹簧，且压缩弹簧套接在分隔杆的外侧，所述连接通孔内填充多个弹性球，通过弹性球和压缩弹簧的共同作用，大幅增加托网帘自身的弹 性，减小水针射流射到托网帘上反弹消耗的能量，增加反弹射水流的整形效 果，大幅增加水刺流柱的能量利用率，缩短水刺整形的生产线长度，需要占 用的生产面积减小，减小前期投入，同时大幅降低水刺法生产无纺布的能耗， 增加水刺法生产无纺布的经济效益。

进一步的，所述弹性球包括所一型球、二型球和三型球三种大小，通过 三种不同大小的一型球、二型球和三型球的配合，进一步增加托网帘整体的 弹性。

进一步的，两个相邻所述分隔杆之间的距离位于二型球和三型球的直径 大小之间，使的弹性腔内只有三型球而已穿过连接通孔进入相邻的弹性腔内， 无法穿过连接通孔的一型球和二型球可以最大程度上保持托网帘的形状，而 可以穿过连接通孔进入相邻弹性腔的三型球可以增加托网帘整体的弹性形变 量，易于托网帘适应转角区域，而不易发生托网帘因转角产生折叠，进而造 成托网帘断裂的现象。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

本方案可以实现在水刺整形过程中，通过减小水针射流与托网帘撞击发 生的能量消耗来增加发射水流的能量，大幅增加水刺流柱的能量利用率，进 而缩短水刺整形的生产线长度，生产装置需要占用的生产面积减小，大幅减 小前期投入，而在水刺整形前，通过湿法混合技术实现原料棉纤维和粘胶限 位的混合，使原料混合的更加均匀，同时可以洗去原料中夹杂的可溶和不封 不可溶杂质，且由于湿法混合中制得混合原料内掺有水分，无需在水刺整形 前进行预湿工作，同时由于水刺整形的生产线长度的减小，在水刺整形过程中消耗的水资源也会大幅度下降，大幅降低水刺法生产无纺布的能耗，增加 水刺法生产无纺布的经济效益。

附图说明

图1为本发明的无纺布制备的主要流程图；

图2为本发明的无纺布制备中水刺整形过程工作示意图；

图3为本发明的托网帘的剖面结构示意图；

图4为本发明的托网帘去弹性球后的侧面剖视图；

图5为本发明的托网帘的正面剖视图。

图中标号说明：

1水刺头、2蜂巢滚筒、3真空箱、4真空封口、5托网帘、501托网帘主 体、502弹性腔、503连接通孔、504分隔杆、505压缩弹簧、506缓冲槽、507 耐磨环、508一型球、509二型球、510三型球、6无纺布主体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而 不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；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；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、 “顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅 是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必 须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的 限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示 或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语 “安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连 接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械 连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连， 可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情 况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种可降解防水透气型无纺布的制备工艺，其主要步骤为：

S1、原料开松，将无纺布制备的与原料棉和粘胶利用开松机进行开松， 将原本无序聚集在一起的棉纤维和粘胶纤维开松成单个或少数几个无序纤 维，特别的在开松过程结束后，需对棉纤维和粘胶纤维进行筛料处理，除去 棉纤维和粘胶纤维中残存的杂物；

S2、原料混合，将经过S1、原料开松的无纺布原料棉纤维和粘胶纤维按 质量比为7:3的比例通入混合池中，并向混合池内注入足量的蒸馏水，并对 蒸馏水进行搅拌，使无纺布原料棉纤维和粘胶纤维充分混合，且在搅拌装置 的作用下，棉纤维和粘胶纤维在混合的过程中，大致为同向，在搅拌完成后， 将混合均匀的棉纤维和粘胶纤维从混合池中捞起，并将水沥尽，特别的，在 对棉纤维和粘胶纤维进行搅拌混合的过程中，可以向混合池内持续通入高能 微泡，高能微泡在混合池内上升的过程中会发生爆炸，而高能微泡爆炸产生 的瞬间高能可以有效的促进棉纤维和粘胶纤维的混合；

S3、梳理成网，将S2、原料混合中获得的混合棉纤维和粘胶纤维利用梳 齿机进行梳理，使混合棉纤维和粘胶纤维大致成网形，同时梳齿机可以梳去 棉纤维和粘胶纤维内残存的少量水分，为后续处理做准备，特别的，在对棉 纤维和粘胶纤维进行梳理的过程中，当棉纤维和粘胶纤维大多为同向，且费 同向的棉纤维和粘胶纤维占总纤维量不足20％时，需要在棉纤维和粘胶纤维中 添加适量的与大多纤维不同向的纤维，增加纤维网的强度，增加后续整形处 理得到成功率；

S4、水刺整形，利用高压水柱形成的水针对S3、梳理成网中制成的纤维 网进行整形，使其内部间隙大幅缩减，增加其自身强度，制得无纺布的粗成 品；

S5、烘燥，将经过S4、水刺整形制备而成的无纺布粗成品进行烘干，制 得无纺布的金成品，将无纺布组成的棉纤维和粘胶限位内残存的水分完全蒸 干，大幅增加棉纤维和粘胶纤维的保质时间，特别的，烘燥过程中，烘燥气 氛需保持惰性气氛，可以向烘燥时内持续通入氮气等惰性气体，避免棉纤维 和粘胶限位在烘干过程中氧化变质，不易影响无纺布的品质；

S6、卷绕，将经过烘燥的无纺布精成品收卷，方便后续的加工和存储， 特别的，卷绕后的无纺布需存放与阴凉干燥处，避免无纺布自身霉变，同时 大规模存放卷绕后的无纺布时，需在存放空间内投入樟脑丸，避免病虫害， 增加无纺布的存放时间。

请参阅图2-5，S4水刺整形中，包括一种用于水刺整形的装置，包括水 刺头1和真空箱3，且水刺头1和真空箱3均固定连接在机架上，真空箱3的 上侧设有蜂巢滚筒2，蜂巢滚筒2与真空箱3之间固定连接有真空封口4，真 空封口4的上侧铺固定连接有托网帘5，托网帘5的上侧铺设有无纺布主体6， 蜂巢滚筒2、托网帘5和无纺布主体6均位于水刺头1和真空箱3之间，托网 帘5的表面刻有磨砂层。

在水刺整形装置正常工作时，蜂巢滚筒2带动托网帘5转动，而托网帘5 通过自身与无纺布主体6之间的摩擦力输送无纺布主体6，而当无纺布主体6 运动到水刺头1的下方时，水刺头1喷射处的高能水柱，即水针射流，水针 射流在穿过无纺布主体6后会射到托网帘5的表面，并反弹，重新射向无纺 布主体6，在水射流直接冲击和反弹水流的双重作用下，无纺布主体6中的棉 纤维和粘胶纤维发生位移、穿插、缠结、抱合，形成无数个柔性缠结点，从 而使纤网得到加固。

托网帘5包括托网帘主体501，托网帘主体501内开凿有多个弹性腔502， 弹性腔502的侧壁上开凿有连接通孔503，两个相邻的弹性腔502之间通过连 接通孔503相连通，连接通孔503的上下壁之间固定连接有多个分隔杆504， 连接通孔503的上壁开凿有与连接通孔503相匹配的缓冲槽506，且分隔杆 504远离连接通孔503下壁的一端深入缓冲槽506内，分隔杆504与缓冲槽 506之间连接有耐磨环507，且耐磨环507与缓冲槽506内壁固定连接，连接 通孔503的上下壁之间固定有多个与分隔杆504相匹配的压缩弹簧505，且压 缩弹簧505套接在分隔杆504的外侧，连接通孔503内填充多个弹性球，通 过弹性球和压缩弹簧505的共同作用，大幅增加托网帘5自身的弹性，减小 水针射流射到托网帘5上反弹消耗的能量，增加反弹射水流的整形效果，大 幅增加水刺流柱的能量利用率，缩短水刺整形的生产线长度，需要占用的生 产面积减小，减小前期投入，同时大幅降低水刺法生产无纺布的能耗，增加 水刺法生产无纺布的经济效益。

弹性球包括所一型球508、二型球509和三型球510三种大小，通过三种 不同大小的一型球508、二型球509和三型球510的配合，进一步增加托网帘 5整体的弹性，两个相邻分隔杆504之间的距离位于二型球509和三型球510 的直径大小之间，使的弹性腔502内只有三型球510而已穿过连接通孔503 进入相邻的弹性腔502内，无法穿过连接通孔503的一型球508和二型球509 可以最大程度上保持托网帘5的形状，而可以穿过连接通孔503进入相邻弹 性腔502的三型球510可以增加托网帘5整体的弹性形变量，易于托网帘5 适应转角区域，而不易发生托网帘5因转角产生折叠，进而造成托网帘5断 裂的现象。

本方案可以实现在水刺整形过程中，通过减小水针射流与托网帘5撞击 发生的能量消耗来增加发射水流的能量，大幅增加水刺流柱的能量利用率， 进而缩短水刺整形的生产线长度，生产装置需要占用的生产面积减小，大幅 减小前期投入，而在水刺整形前，通过湿法混合技术实现原料棉纤维和粘胶 限位的混合，使原料混合的更加均匀，同时可以洗去原料中夹杂的可溶和不 封不可溶杂质，且由于湿法混合中制得混合原料内掺有水分，无需在水刺整 形前进行预湿工作，同时由于水刺整形的生产线长度的减小，在水刺整形过 程中消耗的水资源也会大幅度下降，大幅降低水刺法生产无纺布的能耗，增 加水刺法生产无纺布的经济效益。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不 局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根 据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明 的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可降解防水透气型无纺布的制备工艺，其特征在于：其主要步骤为：

S1、原料开松，将无纺布制备的与原料棉和粘胶利用开松机进行开松，将原本无序聚集在一起的棉纤维和粘胶纤维开松成单个或少数几个无序纤维；

S2、原料混合，将经过S1、原料开松的无纺布原料棉纤维和粘胶纤维按质量比为7:3的比例通入混合池中，并向混合池内注入足量的蒸馏水，并对蒸馏水进行搅拌，使无纺布原料棉纤维和粘胶纤维充分混合，且在搅拌装置的作用下，棉纤维和粘胶纤维在混合的过程中，大致为同向，在搅拌完成后，将混合均匀的棉纤维和粘胶纤维从混合池中捞起，并将水沥尽；

S3、梳理成网，将S2、原料混合中获得的混合棉纤维和粘胶纤维利用梳齿机进行梳理，使混合棉纤维和粘胶纤维大致成网形，同时梳齿机可以梳去棉纤维和粘胶纤维内残存的少量水分，为后续处理做准备；

S4、水刺整形，利用高压水柱形成的水针对S3、梳理成网中制成的纤维网进行整形，使其内部间隙大幅缩减，增加其自身强度，制得无纺布的粗成品；

S5、烘燥，将经过S4、水刺整形制备而成的无纺布粗成品进行烘干，制得无纺布的金成品，将无纺布组成的棉纤维和粘胶限位内残存的水分完全蒸干，大幅增加棉纤维和粘胶纤维的保质时间；

S6、卷绕，将经过烘燥的无纺布精成品收卷，方便后续的加工和存储，特别的。

2.根据权利要求1所述的一种可降解防水透气型无纺布的制备工艺，其特征在于：所述S1、原料开松结束后，需对棉纤维和粘胶纤维进行筛料处理。

3.根据权利要求1所述的一种可降解防水透气型无纺布的制备工艺，其特征在于：所述S2、原料混合中，在对棉纤维和粘胶纤维进行搅拌混合的过程中，可以向混合池内持续通入高能微泡。

4.根据权利要求1所述的一种可降解防水透气型无纺布的制备工艺，其特征在于：所述S3、梳理成网中，在对棉纤维和粘胶纤维进行梳理的过程中，当棉纤维和粘胶纤维大多为同向，且费同向的棉纤维和粘胶纤维占总纤维量不足20％时，需要在棉纤维和粘胶纤维中添加适量的与大多纤维不同向的纤维。

5.根据权利要求1所述的一种可降解防水透气型无纺布的制备工艺，其特征在于：所述S5、烘燥中，烘燥过程中，烘燥气氛需保持惰性气氛，可以向烘燥时内持续通入氮气等惰性气体。

6.根据权利要求1所述的一种可降解防水透气型无纺布的制备工艺，其特征在于：所述中S6、卷绕，卷绕后的无纺布需存放与阴凉干燥处，同时大规模存放卷绕后的无纺布时，需在存放空间内投入樟脑丸。

7.根据权利要求1所述的一种用于水刺整形的装置，其特征在于：所述S4水刺整形中，包括水刺头(1)和真空箱(3)，且水刺头(1)和真空箱(3)均固定连接在机架上，所述真空箱(3)的上侧设有蜂巢滚筒(2)，所述蜂巢滚筒(2)与真空箱(3)之间固定连接有真空封口(4)，所述真空封口(4)的上侧铺固定连接有托网帘(5)，所述托网帘(5)的上侧铺设有无纺布主体(6)，所述蜂巢滚筒(2)、托网帘(5)和无纺布主体(6)均位于水刺头(1)和真空箱(3)之间，所述托网帘(5)的表面刻有磨砂层。

8.根据权利要求7所述的一种用于水刺整形的装置，其特征在于：所述托网帘(5)包括托网帘主体(501)，所述托网帘主体(501)内开凿有多个弹性腔(502)，所述弹性腔(502)的侧壁上开凿有连接通孔(503)，两个相邻的弹性腔(502)之间通过连接通孔(503)相连通，所述连接通孔(503)的上下壁之间固定连接有多个分隔杆(504)，所述连接通孔(503)的上壁开凿有与连接通孔(503)相匹配的缓冲槽(506)，且分隔杆(504)远离连接通孔(503)下壁的一端深入缓冲槽(506)内，所述分隔杆(504)与缓冲槽(506)之间连接有耐磨环(507)，且耐磨环(507)与缓冲槽(506)内壁固定连接，所述连接通孔(503)的上下壁之间固定有多个与分隔杆(504)相匹配的压缩弹簧(505)，且压缩弹簧(505)套接在分隔杆(504)的外侧，所述连接通孔(503)内填充多个弹性球。

9.根据权利要求8所述的一种用于水刺整形的装置，其特征在于：所述所述弹性球包括所一型球(508)、二型球(509)和三型球(510)三种大小，通过三种不同大小的一型球(508)、二型球(509)和三型球(510)的配合。

10.根据权利要求9所述的一种用于水刺整形的装置，其特征在于：两个相邻所述分隔杆(504)之间的距离位于二型球(509)和三型球(510)的直径大小之间。

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