CN111850708A - 一种具有辅助吹喷功能的熔喷纺丝喷头结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有辅助吹喷功能的熔喷纺丝喷头结构，涉及熔喷非织造设备技术领域。该熔喷纺丝喷头结构包括熔喷纺丝模组和辅助吹喷模组；熔喷纺丝模组包括基体，熔体输送通道设于基体的中心位置处，熔体输送通道下方连通有喷丝孔，熔体输送通道两侧对称设有高温高速气流通道，高温高速气流通道上部与高温气流发生装置连通，下方分别连通有喷气孔；辅助吹喷模组设于熔喷纺丝模组正下方，辅助吹喷模组包括对称设于喷丝孔中心线两侧的扁平喷嘴，扁平喷嘴上部与辅助气流发生装置连通，扁平喷嘴喷气口喷气方向向下向内倾斜。本发明通过对单次牵伸后的熔喷超细纤维继续采用辅助吹喷模组进行二次牵伸，可解决熔喷超细纤维成型过程中发生的并丝问题。

Description

一种具有辅助吹喷功能的熔喷纺丝喷头结构
技术领域
本发明涉及熔喷非织造设备技术领域，特别涉及一种具有辅助吹喷功能的熔喷纺丝喷头结构。
背景技术
熔喷纺织技术是通过熔喷纺丝装置将聚合物颗粒或切片制备成熔喷非织造材料的技术。熔喷纺织技术的流程通常如下：采用熔喷法将聚合物的颗粒状切片从熔喷纺丝装置的料斗中加入，然后经过高温螺杆的挤压与加热作用，颗粒切片融化为聚合物熔体，聚合物熔体经过计量泵的定量输出作用从熔喷纺丝喷头的喷丝孔挤出，挤出的聚合物熔体经过高温高速气流吹喷而拉细成熔喷超细纤维，并由接收帘子接收冷却定型，形成熔喷非织造材料。
现有熔喷技术中，高温高速气流采用的吹喷方式为单次且连续均匀的气流吹喷方式，两股高温高速气流呈预设角度向内向下对称吹喷，并在熔喷纺丝喷头喷丝孔下方形成向下的牵伸气流，使得熔喷纺丝喷头喷丝孔挤出的聚合物熔体在牵伸气流作用下向下牵伸拉细为熔喷超细纤维。
在实现本发明的过程中，发明人发现相关技术至少存在以下问题：
现有熔喷技术采用的吹喷方式中，两股高温高速气流汇聚之后产生的牵伸气流速度会在1cm范围内急剧增大，之后又迅速减小，牵伸气流的流速极度不稳定，对聚合物熔体的有效牵伸距离较短，很容易导致聚合物熔体在受到牵伸气流的牵伸作用时，在先牵伸的熔喷超细纤维容易被在后牵伸的熔喷超细纤维追赶而产生纠缠，从而在接收帘子接收冷却定型后，在熔喷非织造材料表面产生并丝疵点现象；此外，由于牵伸气流对聚合物熔体的有效牵伸距离较短，聚合物熔体在经过极短的牵伸区后无法迅速冷却结晶定型，使得冷却过程中的熔喷超细纤维因表面张力和熔体粘弹力作用导致纤维直径重新增大，进而影响后续熔喷非织造材料的产品性能。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种具有辅助吹喷功能的熔喷纺丝喷头结构。
根据本发明实施例的一个方面，提供一种具有辅助吹喷功能的熔喷纺丝喷头结构，其特征在于，包括熔喷纺丝模组和辅助吹喷模组；
所述熔喷纺丝模组包括基体，所述熔体输送通道设于所述基体的中心位置处，所述熔体输送通道下方连通有喷丝孔，所述熔体输送通道两侧对称设有两个高温高速气流通道，每个高温高速气流通道的上部均与高温气流发生装置相连通，每个高温高速气流通道的下方分别连通有喷气孔，两个所述喷气孔对称设于所述喷丝孔中心线两侧，且两个所述喷气孔的喷气方向相对水平面呈第一预设角度向下向内倾斜；
所述辅助吹喷模组设于所述熔喷纺丝模组正下方的预设距离处，所述辅助吹喷模组包括对称设于所述喷丝孔中心线两侧的两个扁平喷嘴，所述两个扁平喷嘴的上部均与辅助气流发生装置相连通，所述两个扁平喷嘴的喷气口喷气方向相对水平面呈第二预设角度向下向内倾斜。
在一个优选的实施例中，所述辅助吹喷模组通过调节支撑架与所述熔喷纺丝模组固定连接，所述调节支撑架用于调节所述辅助吹喷模组与所述熔喷纺丝模组之间的垂直距离并进行固定。
在一个优选的实施例中，所述调节支撑架还用于调节所述辅助吹喷模组中两个扁平喷嘴的水平距离并进行固定。
在一个优选的实施例中，所述两个扁平喷嘴的喷气口水平相距5mm~400mm。
在一个优选的实施例中，所述两个扁平喷嘴的喷气口与所述喷丝孔之间的垂直距离为5mm~1500mm。
在一个优选的实施例中，所述两个扁平喷嘴喷出的高温气流温度为25~350℃。
在一个优选的实施例中，所述第二预设角度大于0°且小于90°。
在一个优选的实施例中，所述两个扁平喷嘴的喷气口宽度大于等于所述熔喷纺丝模组的宽度，且大于的长度不超过所述熔喷纺丝模组宽度的1/10。
在一个优选的实施例中，所述辅助吹喷模组设于接收帘子上方。
与现有技术相比，本发明提供的一种具有辅助吹喷功能的熔喷纺丝喷头结构具有以下优点：
本发明提供的一种具有辅助吹喷功能的熔喷纺丝喷头结构，包括熔喷纺丝模组和辅助吹喷模组；熔喷纺丝模组包括基体，熔体输送通道设于基体的中心位置处，熔体输送通道下方连通有喷丝孔，熔体输送通道两侧对称设有两个高温高速气流通道，每个高温高速气流通道的上部均与高温气流发生装置相连通，每个高温高速气流通道的下方分别连通有喷气孔，两个喷气孔对称设于喷丝孔中心线两侧，且两个喷气孔的喷气方向相对水平面呈第一预设角度向下向内倾斜；辅助吹喷模组设于熔喷纺丝模组正下方的预设距离处，辅助吹喷模组包括对称设于喷丝孔中心线两侧的两个扁平喷嘴，两个扁平喷嘴的上部均与辅助气流发生装置相连通，两个扁平喷嘴的喷气口喷气方向相对水平面呈第二预设角度向下向内倾斜。本发明通过对单次牵伸后的熔喷超细纤维继续采用辅助吹喷模组进行二次牵伸，使得在先牵伸的熔喷超细纤维在熔喷纺丝模组牵伸气流的牵伸强度减弱时，继续受到辅助吹喷模组产生的辅助牵伸气流牵伸并下落，从而避免了在先牵伸的熔喷超细纤维被在后牵伸的熔喷超细纤维追赶而产生的并丝现象，且能够实现对熔喷超细纤维的进一步牵伸细化。
进一步的，辅助吹喷模组产生的辅助牵伸气流还能够提高熔喷超细纤维的冷却成型效率，可避免熔喷超细纤维在冷却成型过程中因表面张力作用产生的纤维直径增大现象，达到缩小熔喷超细纤维直径的技术效果。
其中，辅助喷嘴的水平距离与纺丝模头的垂直距离可以根据不同工艺、不同原料进行灵活调节。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并于说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是一种现有熔喷纺丝喷头结构的结构示意图。
图2是一种现有熔喷纺丝喷头结构的工作示意图。
图3是根据本发明一示例性实施例示出的具有辅助吹喷功能的熔喷纺丝喷头结构的结构示意图。
图4是根据本发明一示例性实施例示出的具有辅助吹喷功能的熔喷纺丝喷头结构的工作示意图。
图5是根据本发明一示例性实施例示出的一种调节支撑架的结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例（但不限于所举实施例)与附图详细描述本发明，本实施例的具体方法仅供说明本发明，本发明的范围不受实施例的限制，本发明在应用中可以作各种形态与结构的修改与变动，这些基于本发明基础上的等价形式同样处于本发明申请权利要求保护范围。
为了更好地说明本发明实施例提供的具有辅助吹喷功能的熔喷纺丝喷头结构，首先示出现有熔喷纺丝喷头结构的结构示意图和工作示意图进行对比说明。如图1所示现有熔喷纺丝喷头结构的结构示意图中，现有熔喷纺丝喷头结构包括熔体输送通道A、高温高速气流通道B、喷丝孔C以及一对喷气孔D、基体E、气流发生装置F；如图2所示现有熔喷纺丝喷头结构的工作示意图中，高温高速气流通过两侧的高温高速气流通道B从喷气孔D喷出后，在喷丝孔C下方形成牵伸气流，该牵伸气流的气流强度随着喷出距离的增长而减弱，使得熔体输送通道A中的聚合物熔体在出喷丝孔C时受到的牵伸强度较大，形成的熔喷超细纤维先呈直线高速下落，然后因牵伸气流的气流强度变弱，导致在先牵伸熔喷超细纤维a在牵伸力变弱以及空气阻力的共同作用下，下落速度远小于在后牵伸熔喷超细纤维b的下落速度，在先牵伸熔喷超细纤维a很容易被在后牵伸熔喷超细纤维b追赶而发生纠缠形成并丝。
为了避免上述情况的发生，发明人通过对熔喷纺丝喷头结构的实际工作过程进行观察和思考，经过大量创造性的实验研究，克服一系列技术问题，最终提出本发明实施例示出的一种具有辅助吹喷功能的熔喷纺丝喷头结构。
其中，图3是根据本发明一示例性实施例示出的具有辅助吹喷功能的熔喷纺丝喷头结构的结构示意图。
如图3所示，该具有辅助吹喷功能的熔喷纺丝喷头结构，包括熔喷纺丝模组和辅助吹喷模组；所述熔喷纺丝模组包括基体（1），所述熔体输送通道（2）设于所述基体（1）的中心位置处，所述熔体输送通道（2）下方连通有喷丝孔（3），所述熔体输送通道（2）两侧对称设有两个高温高速气流通道（4），每个高温高速气流通道（4）的上部均与高温气流发生装置（5）相连通，每个高温高速气流通道（4）的下方分别连通有喷气孔（6），两个所述喷气孔（6）对称设于所述喷丝孔（3）中心线两侧，且两个所述喷气孔（6）的喷气方向相对水平面呈第一预设角度向下向内倾斜；所述辅助吹喷模组设于所述熔喷纺丝模组正下方的预设距离处，所述辅助吹喷模组包括对称设于所述喷丝孔（3）中心线两侧的两个扁平喷嘴（7），所述两个扁平喷嘴（7）的上部均与辅助气流发生装置（8）相连通，所述两个扁平喷嘴（7）的喷气口（9）喷气方向相对水平面呈第二预设角度向下向内倾斜。
为了更好地说明本发明提供的具有辅助吹喷功能的熔喷纺丝喷头结构，示出如图4所示具有辅助吹喷功能的熔喷纺丝喷头结构的工作示意图。在图4中，高温高速气流通过两侧的高温高速气流通道（4）从喷气孔（6）喷出后，在喷丝孔（3）下方形成牵伸气流，该牵伸气流的气流强度随着喷出距离的增长而减弱，使得熔体输送通道（2）中的聚合物熔体在出喷丝孔（3）时受到的牵伸强度较大，形成的熔喷超细纤维先呈直线高速下落，然后因牵伸气流的气流强度变弱，导致在先牵伸熔喷超细纤维a在牵伸力变弱以及空气阻力的共同作用下，下落速度变缓，并因未成型时熔喷超细纤维表面张力作用产生纤维直径增大趋向；此时，先牵伸熔喷超细纤维a到达辅助吹喷模组的两个扁平喷嘴（7）处，并受到两个扁平喷嘴（7）上喷气口（9）所喷出辅助牵伸气流的二次牵伸作用，在先牵伸熔喷超细纤维a在辅助牵伸气流的辅助吹喷作用下下落速度增大，且在吹喷作用下进一步得到冷却牵伸，加快其细化和成型效率，从而避免了在先牵伸熔喷超细纤维a被在后牵伸熔喷超细纤维b追赶而发生纠缠并丝现象，整个牵伸过程中熔喷超细纤维均能够以接近直线的下落形式落入接收帘子表面并形成熔喷非织造材料，在相同工艺条件下，该熔喷非织造材料中熔喷超细纤维的纤维直径远小于现有熔喷纺丝技术所得熔喷超细纤维的纤维直径，熔喷非织造材料的各项综合性能均能得到极大提升，从而极大降低了熔喷非织造材料产品生产的次品率。
在一个优选的实施例中，所述辅助吹喷模组通过调节支撑架与所述熔喷纺丝模组固定连接，所述调节支撑架用于调节所述辅助吹喷模组与所述熔喷纺丝模组之间的垂直距离并进行固定。
在一个优选的实施例中，所述调节支撑架还用于调节所述辅助吹喷模组中两个扁平喷嘴的水平距离并进行固定。
在一种可能的实施方式中，调节支撑架包括伸缩调节杆（10）、水平调节螺母（11）和角度调节螺母（12），所述伸缩调节杆（10）具备伸缩固定功能，用于调节所述辅助吹喷模组中各个扁平喷嘴（7）的高度；所述伸缩调节杆的上方通过所述水平调节螺母（11）与所述熔喷纺丝模组基体（1）下方水平可活动连接，所述水平调节螺母（11）用于调节所述辅助吹喷模组中各个扁平喷嘴（7）之间的水平距离并进行固定；所述角度调节螺母（12）用于对所述两个扁平喷嘴（7）上喷气口（9）的吹喷角度进行调整及固定，该调节支撑架的结构示意图可以如图5所示。
通过图5所示的调节支撑架的结构示意图可知，制备人员可以通过调节支撑架中包括的伸缩调节杆（10）、水平调节螺母（11）和角度调节螺母（12）分别实现对所述辅助吹喷模组中各个扁平喷嘴（7）的高度、水平相对距离、吹喷角度的自由调整，从而丰富了熔喷纺丝喷头结构的吹喷方式，实现更多种类的吹喷功能，从而使得制备得到的熔喷纺丝纤维性能更加多样。
在一个优选的实施例中，所述两个扁平喷嘴（7）的喷气口（9）相距5mm~400mm。
在一个优选的实施例中，所述两个扁平喷嘴（7）的喷气口（9）与所述喷丝孔（3）之间的垂直距离为5mm~1500mm。
在一个优选的实施例中，所述两个扁平喷嘴（7）喷出的高温气流温度为25~350℃。
在一个优选的实施例中，所述第二预设角度大于0°且小于90°。
在一个优选的实施例中，所述两个扁平喷嘴的喷气口宽度大于等于所述熔喷纺丝模组的宽度，且大于的长度不超过所述熔喷纺丝模组宽度的1/10。
在一个优选的实施例中，所述辅助吹喷模组设于接收帘子上方。
本发明提供的一种具有辅助吹喷功能的熔喷纺丝喷头结构，包括熔喷纺丝模组和辅助吹喷模组；熔喷纺丝模组包括基体，熔体输送通道设于基体的中心位置处，熔体输送通道下方连通有喷丝孔，熔体输送通道两侧对称设有两个高温高速气流通道，每个高温高速气流通道的上部均与高温气流发生装置相连通，每个高温高速气流通道的下方分别连通有喷气孔，两个喷气孔对称设于喷丝孔中心线两侧，且两个喷气孔的喷气方向相对水平面呈第一预设角度向下向内倾斜；辅助吹喷模组设于熔喷纺丝模组正下方的预设距离处，辅助吹喷模组包括对称设于喷丝孔中心线两侧的两个扁平喷嘴，两个扁平喷嘴的上部均与辅助气流发生装置相连通，两个扁平喷嘴的喷气口喷气方向相对水平面呈第二预设角度向下向内倾斜。本发明通过对单次牵伸后的熔喷超细纤维继续采用辅助吹喷模组进行二次牵伸，使得在先牵伸的熔喷超细纤维在熔喷纺丝模组牵伸气流的牵伸强度减弱时，继续受到辅助吹喷模组产生的辅助牵伸气流牵伸并下落，从而避免了在先牵伸的熔喷超细纤维被在后牵伸的熔喷超细纤维追赶而产生的并丝现象，且能够实现对熔喷超细纤维的进一步牵伸细化。
进一步的，辅助吹喷模组产生的辅助牵伸气流还能够提高熔喷超细纤维的冷却成型效率，可避免熔喷超细纤维在冷却成型过程中因表面张力作用产生的纤维直径增大现象，达到缩小熔喷超细纤维直径的技术效果。
虽然，前文已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之进行修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。

Claims (9)

1.一种具有辅助吹喷功能的熔喷纺丝喷头结构，其特征在于，包括熔喷纺丝模组和辅助吹喷模组；
所述熔喷纺丝模组包括基体，所述熔体输送通道设于所述基体的中心位置处，所述熔体输送通道下方连通有喷丝孔，所述熔体输送通道两侧对称设有两个高温高速气流通道，每个高温高速气流通道的上部均与高温气流发生装置相连通，每个高温高速气流通道的下方分别连通有喷气孔，两个所述喷气孔对称设于所述喷丝孔中心线两侧，且两个所述喷气孔的喷气方向相对水平面呈第一预设角度向下向内倾斜；
所述辅助吹喷模组设于所述熔喷纺丝模组正下方的预设距离处，所述辅助吹喷模组包括对称设于所述喷丝孔中心线两侧的两个扁平喷嘴，所述两个扁平喷嘴的上部均与辅助气流发生装置相连通，所述两个扁平喷嘴的喷气口喷气方向相对水平面呈第二预设角度向下向内倾斜。
2.根据权利要求1的熔喷纺丝喷头结构，其特征在于，所述辅助吹喷模组通过调节支撑架与所述熔喷纺丝模组固定连接，所述调节支撑架用于调节所述辅助吹喷模组与所述熔喷纺丝模组之间的垂直距离并进行固定。
3.根据权利要求2的熔喷纺丝喷头结构，其特征在于，所述调节支撑架还用于调节所述辅助吹喷模组中两个扁平喷嘴的水平距离并进行固定。
4.根据权利要求1的熔喷纺丝喷头结构，其特征在于，所述两个扁平喷嘴的喷气口水平相距5mm~400mm。
5.根据权利要求1的熔喷纺丝喷头结构，其特征在于，所述两个扁平喷嘴的喷气口与所述喷丝孔之间的垂直距离为5mm~1500mm。
6.根据权利要求1的熔喷纺丝喷头结构，其特征在于，所述两个扁平喷嘴喷出的高温气流温度为25~350℃。
7.根据权利要求1的熔喷纺丝喷头结构，其特征在于，所述第二预设角度大于0°且小于90°。
8.根据权利要求1的熔喷纺丝喷头结构，其特征在于，所述两个扁平喷嘴的喷气口宽度大于等于所述熔喷纺丝模组的宽度，且大于的长度不超过所述熔喷纺丝模组宽度的1/10。
9.根据权利要求1的熔喷纺丝喷头结构，其特征在于，所述辅助吹喷模组设于接收帘子上方。
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