CN112962221B - 一种梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统，涉及非织造设备技术领域。该制备系统包括梯度式分布纺丝机组和接收装置；梯度式分布纺丝机组包括至少二组纺丝装置，每组纺丝装置设有出风方向均为左侧或均为右侧的横吹风喷嘴；接收装置设于横吹风喷嘴出风方向一侧，用于通过对应接收网帘侧面对各组纺丝装置纺丝所得纤维同步接收。本发明通过纺丝装置单侧横吹风设计及多组纺丝装置梯度式分布设计，实现复合纤维非织造布的一次性成型，且能够实现复合纤维非织造布各组分结构分布的实时调控。
Description
技术领域
本发明涉及非织造设备技术领域，特别涉及一种梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统。
背景技术
传统非织造布通常分为单组分纤维形成的单组分纤维非织造布和多组分纤维形成的复合纤维非织造布。其中，单组分纤维非织造布往往为单层结构，且纤维直径基本相同；复合纤维非织造布则大多为多层复合结构，且各层的纤维直径存在差异。
现有制备复合纤维非织造布的工艺中，需要先通过一次加工将各个纤维层进行单独制备，再通过二次加工将制得的各纤维层进行针刺、水刺、热粘合等方式进行复合，再经过烘干加固等后处理工序得到复合纤维非织造布。比如，申请号CN201910794736.3公开了一种抑菌医卫专用复合非织造布生产工艺，包括以下步骤：步骤一：第一纤维网、第二纤维网、第三纤维网分别在各自的工序上进行连续加工；步骤二：在连续加工出的第一纤维网上依次铺上第一熔喷层和第二熔喷层，第一熔喷层和第二熔喷层的熔喷分别在各自的工序上完成；步骤三：第二纤维网和第三纤维网依次叠合铺在经过两次熔喷铺网的第一纤维网上；步骤四：将重叠后的第一纤维网、第二纤维网、第三纤维网进行热轧加固。本发明将第一纤维网、第一熔喷层、第二熔喷层、第二纤维网、第三纤维网采用一步法在线复合制备而成，复合的非织造布具有较好的抗菌性，抗静水压高，在拥有高阻隔性的同时兼具有良好的透气性。
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：
现有复合纤维非织造布的制备工艺中，复合纤维非织造布的各纤维层分别单独制备得到，即使经过后续的复合二次加工，复合纤维非织造布中各纤维层之间的复合效果需要通过粘合剂或者针刺、水刺等加固手段，对纤维层原有结构有所破坏，并容易发生分离现象；此外，现有复合纤维非织造布所需的加工流程较多，也使得复合纤维非织造布的制备效率较低。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统。
根据本发明实施例的一个方面，提供一种梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统，其特征在于，所述制备系统包括梯度式分布纺丝机组和接收装置；
所述梯度式分布纺丝机组包括至少二组纺丝装置；对于每组纺丝装置，所述纺丝装置包括纺丝组件和牵伸组件，所述纺丝组件包括第一基体，所述第一基体的中心处沿重力方向设有熔体输送通道，所述熔体输送通道的下方连通有喷丝孔，所述喷丝孔喷丝方向一侧设有所述牵伸组件，所述牵伸组件包括第二基体，所述第二基体的中心处沿水平方向设有气流输送通道，所述气流输送通道的进气口与高速气流发生装置相连通，所述气流输送通道的出气口连通有横吹风喷嘴，所述横吹风喷嘴出风方向与所述喷丝孔喷丝方向的夹角θ范围为-90°≤θ≤ 90°；各组纺丝装置所对应的横吹风喷嘴出风方向均为左侧或均为右侧；
所述接收装置设于所述梯度式分布纺丝机组的横吹风喷嘴出风方向一侧，所述接收装置包括输送辊以及设于所述输送辊表面的接收网帘，所述接收装置用于通过横吹风喷嘴出风方向对应的接收网帘侧面对各组纺丝装置纺丝所得纤维进行同步接收形成梯度式分布结构复合纤维非织造布。
在一个优选的实施例中，各组纺丝装置所对应横吹风喷嘴与所述接收网帘侧面所对应接收位置之间的连线互不相交。
在一个优选的实施例中，至少存在两组纺丝装置所对应横吹风喷嘴与所述接收网帘侧面所对应接收位置之间的连线发生交汇。
在一个优选的实施例中，所述梯度式分布纺丝机组中，所述接收网帘接收纤维一侧所对应输送方向为沿竖直方向向上。
在一个优选的实施例中，所述梯度式分布纺丝机组中，各组纺丝装置所对应横吹风喷嘴的出风方向可实时调控。
在一个优选的实施例中，所述梯度式分布纺丝机组中，各组纺丝装置所对应横吹风喷嘴的高度可实时调控。
在一个优选的实施例中，所述梯度式分布纺丝机组中，各组纺丝装置所对应熔体输送通道的熔体流量可调。
在一个优选的实施例中，所述梯度式分布纺丝机组中，各组纺丝装置所对应横吹风喷嘴的出风口口径可调。
在一个优选的实施例中，所述梯度式分布纺丝机组中，各组纺丝装置所对应熔体输送通道内的聚合物熔体种类不同。
与现有技术相比，本发明提供的一种梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统具有以下优点：
本发明提供的一种梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统，包括梯度式分布纺丝机组和接收装置；该梯度式分布纺丝机组包括至少二组纺丝装置且每组纺丝装置的牵伸组件设有横吹风喷嘴，横吹风喷嘴出风方向与喷丝孔喷丝方向的夹角θ范围为-90°≤θ≤ 90°；各组纺丝装置所对应的横吹风喷嘴出风方向均为左侧或均为右侧；接收装置设于梯度式分布纺丝机组的横吹风喷嘴出风方向一侧，用于通过对应接收网帘侧面对各组纺丝装置纺丝所得纤维进行同步接收。本发明通过纺丝装置的单侧横吹风设计以及多组纺丝装置的梯度式分布设计，可实现复合纤维非织造布的一次性成型，且能够实现复合纤维非织造布各组分结构分布的实时调控。
进一步的，本发明提供的梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统，通过对梯度式分布纺丝机组中各组纺丝装置对应横吹风喷嘴的吹风角度调节、牵伸组件的高度调节、横吹风喷嘴的出风口口径可调、熔体输送通道的熔体流量可调等方式，使得接收网帘侧面所接收到各纤维层对应的厚度、纤维直径大小可调，从而丰富复合纤维非织造布的制备种类。
此外，本发明提供的梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统，通过横吹风喷嘴的出风角度调节，还可以实现至少存在两组纺丝装置所对应横吹风喷嘴与所述接收网帘侧面所对应接收位置之间的连线发生交汇的设计，使得多个组分的纺丝纤维在落到接收装置前提前实现汇聚而产生纠缠，使得复合纤维非织造布由于纤维提前发生纠缠而抱合能力增强，不需要粘合、针刺、水刺等工序的进一步加固。
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是根据本发明一示例性实施例示出的梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统的系统示意图。
图2是根据本发明一示例性实施例示出的一种梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统的制备流程示意图。
图3是根据本发明一示例性实施例示出的另一种梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统的制备流程示意图。
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。
图1是根据本发明一示例性实施例示出的梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统的系统示意图。
如图1所示，该制备系统包括梯度式分布纺丝机组和接收装置300；所述梯度式分布纺丝机组包括至少二组纺丝装置；对于每组纺丝装置，所述纺丝装置包括纺丝组件100和牵伸组件200，所述纺丝组件100包括第一基体110，所述第一基体110的中心处沿重力方向设有熔体输送通道120，所述熔体输送通道120的下方连通有喷丝孔，所述喷丝孔喷丝方向一侧设有所述牵伸组件200，所述牵伸组件200包括第二基体210，所述第二基体210的中心处沿水平方向设有气流输送通道220，所述气流输送通道220的进气口与高速气流发生装置相连通，所述气流输送通道220的出气口连通有横吹风喷嘴230，所述横吹风喷嘴230出风方向与所述喷丝孔喷丝方向的夹角θ范围为-90°≤θ≤ 90°；各组纺丝装置所对应的横吹风喷嘴230出风方向均为左侧或均为右侧；所述接收装置300设于所述梯度式分布纺丝机组的横吹风喷嘴230出风方向一侧，所述接收装置300包括输送辊310以及设于所述输送辊310表面的接收网帘320，所述接收装置300用于通过横吹风喷嘴230出风方向对应的接收网帘320侧面对各组纺丝装置纺丝所得纤维进行同步接收形成梯度式分布结构复合纤维非织造布。
需要说明的是，对于梯度式分布纺丝机组中的每组纺丝装置，所述纺丝装置对应的牵伸组件与接收装置设于对应的喷丝孔中心线两侧。
另外需要说明的是，本发明中梯度式分布纺丝机组各组纺丝装置对应的横吹风喷嘴出风方向与喷丝孔喷丝方向具有夹角，接收装置对各纤维进行接收时可以不通过接收网帘的上侧表面进行接收，而是通过接收网帘的左侧接收面或右侧接收面对各纤维进行同步接收。
在一个优选的实施例中，各组纺丝装置所对应横吹风喷嘴与所述接收网帘侧面所对应接收位置之间的连线互不相交。
在采用“各组纺丝装置所对应横吹风喷嘴与所述接收网帘侧面所对应接收位置之间的连线互不相交”的设计规则时，不同纺丝装置喷出的纺丝纤维在被接收网帘侧面接收前不会在空中发生交汇纠缠，从而使得梯度式分布结构复合纤维非织造布中各纤维层组分结构单一稳定。
在一个优选的实施例中，至少存在两组纺丝装置所对应横吹风喷嘴与所述接收网帘侧面所对应接收位置之间的连线发生交汇。
在采用“至少存在两组纺丝装置所对应横吹风喷嘴与所述接收网帘侧面所对应接收位置之间的连线发生交汇”的设计规则时，不同纺丝装置喷出的纺丝纤维在被接收网帘侧面接收前即发生交汇纠缠而抱合，实现接收前的初步加固，并在落入接收网帘侧面后在热粘合力的作用下实现二次加固，可省去后续粘合、针刺、水刺等加固流程。
在一个优选的实施例中，所述梯度式分布纺丝机组中，所述接收网帘接收纤维一侧所对应输送方向为沿竖直方向向上。
此时，由于接收网帘接收纤维一侧所对应输送方向为沿竖直方向向上，使得接收网帘在下端处接收纤维形成底层纤维网后，上端处接收纤维形成的中层纤维网在热粘合力、自身重力及摩擦力的同时作用下与底层纤维网能够更好地实现纤维网的复合，而且上层纤维的飞花断片也能被下层包裹，减小产品损耗，对多层纤维网的接收复合原理同样如上所述，从而更好地一体化形成复合强度较高的梯度式分布结构复合纤维非织造布。
为了进一步说明本发明提供的梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统的有益之处，本发明还示出图2所示一种梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统的制备流程示意图，其中，图2所示制备系统采用“各组纺丝装置所对应横吹风喷嘴与所述接收网帘侧面所对应接收位置之间的连线互不相交”的设计规则。在图2中，接收网帘320接收纤维一侧所对应输送方向为沿竖直方向向上，梯度式分布纺丝机组包括三组纺丝装置，且各个纺丝装置按照“各组纺丝装置所对应横吹风喷嘴与所述接收网帘侧面所对应接收位置之间的连线互不相交”的设计规则分布，纺丝组件A1通过喷丝孔挤出的聚合物熔体a1在到达对应牵伸组件A2的横吹风喷嘴处时，由横吹风喷嘴吹出的高速气流进行侧向牵伸形成纺丝纤维，由接收网帘320表面接收后形成底层纤维层a2并被向上输送；此时，纺丝组件B1通过喷丝孔挤出的聚合物熔体b1在到达对应牵伸组件B2的横吹风喷嘴处时，由横吹风喷嘴吹出的高速气流进行侧向牵伸形成纺丝纤维，由底层纤维层a2表面接收形成中层纤维层b2，中层纤维层b2在热粘合力、自身重力及摩擦力的同时作用下与底层纤维层a2复合形成复合纤维非织造布半成品；进一步的，纺丝组件C1通过喷丝孔挤出的聚合物熔体c1在到达对应牵伸组件C2的横吹风喷嘴处时，由横吹风喷嘴吹出的高速气流进行侧向牵伸形成纺丝纤维，由复合纤维非织造布半成品表面接收形成上层纤维层c2，上层纤维层c2在热粘合力、自身重力及摩擦力的同时作用下与复合纤维非织造布半成品复合形成梯度式分布结构复合纤维非织造布。
本发明还示出图3所示另一种梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统的制备流程示意图，其中，图3所示制备系统采用“至少存在两组纺丝装置所对应横吹风喷嘴与所述接收网帘侧面所对应接收位置之间的连线发生交汇”的设计规则。在图3中，接收网帘320接收纤维一侧所对应输送方向为沿竖直方向向上，梯度式分布纺丝机组包括三组纺丝装置，且各个纺丝装置按照“至少存在两组纺丝装置所对应横吹风喷嘴与所述接收网帘侧面所对应接收位置之间的连线发生交汇”的设计规则分布，纺丝组件A1通过喷丝孔挤出的聚合物熔体a1在到达对应牵伸组件A2的横吹风喷嘴处时，由横吹风喷嘴吹出的高速气流进行侧向牵伸形成纺丝纤维；同时，纺丝组件B1通过喷丝孔挤出的聚合物熔体b1在到达对应牵伸组件B2的横吹风喷嘴处时，由横吹风喷嘴吹出的高速气流进行侧向牵伸形成纺丝纤维，此时，聚合物熔体a1所对应纺丝纤维与聚合物熔体b1所对应纺丝纤维在落入接收网帘320侧面前即发生交汇纠缠而抱合形成复合纺丝纤维b2，实现接收前的初步加固，复合纺丝纤维b2由接收网帘320侧面接收后，在热粘合力、自身重力及摩擦力的同时作用下形成复合纤维非织造布半成品；进一步的，纺丝组件C1通过喷丝孔挤出的聚合物熔体c1在到达对应牵伸组件C2的横吹风喷嘴处时，由横吹风喷嘴吹出的高速气流进行侧向牵伸形成纺丝纤维，其由接收网帘320侧面接收后，在复合纤维非织造布半成品表面形成上层纤维层c2，上层纤维层c2在热粘合力、自身重力及摩擦力的同时作用下与复合纤维非织造布半成品复合形成梯度式分布结构复合纤维非织造布。显然，通过上述实施例可知，本发明提供的梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统能够很好地实现梯度式分布结构复合纤维非织造布的一体化成型，并提高多层纤维层的复合稳定性。
在一个优选的实施例中，所述梯度式分布纺丝机组中，各组纺丝装置所对应横吹风喷嘴的出风方向可实时调控。
在一个优选的实施例中，所述梯度式分布纺丝机组中，各组纺丝装置所对应横吹风喷嘴的高度可实时调控。
在一个优选的实施例中，所述梯度式分布纺丝机组中，各组纺丝装置所对应熔体输送通道的熔体流量可调。
在一个优选的实施例中，所述梯度式分布纺丝机组中，各组纺丝装置所对应横吹风喷嘴的出风口口径可调。
需要说明的是，横吹风喷嘴出风方向角度的调整、熔体输送通道的熔体流量调整、横吹风喷嘴的出风口口径调整均能够使得纺丝装置对聚合物熔体的牵伸强度进行综合调整，本发明通过上述手段调整，可实时对梯度式分布结构复合纤维非织造布各层纤维层中纤维的直径进行多样化搭配调整。
此外，本发明提供的梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统，通过横吹风喷嘴的出风角度调节，还可以根据实际产品的制备需求，实现制备系统“各组纺丝装置所对应横吹风喷嘴与所述接收网帘侧面所对应接收位置之间的连线互不相交”设计规则与“至少存在两组纺丝装置所对应横吹风喷嘴与所述接收网帘侧面所对应接收位置之间的连线发生交汇”设计规则的自由切换。
在一个优选的实施例中，所述梯度式分布纺丝机组中，各组纺丝装置所对应熔体输送通道内的聚合物熔体种类不同。
各组纺丝装置所对应熔体输送通道内的聚合物熔体种类不同，使得梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统能够制备不同性能的复合纤维非织造布，比如，第一纺丝装置供应PLA，第二纺丝装置供应 PP，第三纺丝装置供应PET等，从而实现复合纤维非织造布的多组分搭配，通过一步法生产不同材料的复合纤维非织造布，实现多种材料性能的高效复合加工。
综上所述，本发明提供的一种梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统，包括梯度式分布纺丝机组和接收装置；该梯度式分布纺丝机组包括至少二组纺丝装置且每组纺丝装置的牵伸组件设有横吹风喷嘴，横吹风喷嘴出风方向与喷丝孔喷丝方向的夹角θ范围为-90°≤θ≤ 90°；各组纺丝装置所对应的横吹风喷嘴出风方向均为左侧或均为右侧；接收装置设于梯度式分布纺丝机组的横吹风喷嘴出风方向一侧，用于通过对应接收网帘侧面对各组纺丝装置纺丝所得纤维进行同步接收。本发明通过纺丝装置的单侧横吹风设计以及多组纺丝装置的梯度式分布设计，可实现复合纤维非织造布的一次性成型，且能够实现复合纤维非织造布各组分结构分布的实时调控。
进一步的，本发明提供的梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统，通过对梯度式分布纺丝机组中各组纺丝装置对应横吹风喷嘴的吹风角度调节、牵伸组件的高度调节、横吹风喷嘴的出风口口径可调、熔体输送通道的熔体流量可调等方式，使得接收网帘侧面所接收到各纤维层对应的厚度、纤维直径大小可调，从而丰富复合纤维非织造布的制备种类。
此外，本发明提供的梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统，通过横吹风喷嘴的出风角度调节，还可以实现至少存在两组纺丝装置所对应横吹风喷嘴与所述接收网帘侧面所对应接收位置之间的连线发生交汇的设计，使得多个组分的纺丝纤维在落到接收装置前提前实现汇聚而产生纠缠，使得复合纤维非织造布由于纤维提前发生纠缠而抱合能力增强，不需要粘合、针刺、水刺等工序的进一步加固。
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 (7)
1.一种梯度式分布结构复合纤维非织造布的制备系统，其特征在于，所述制备系统包括梯度式分布纺丝机组和接收装置；
所述梯度式分布纺丝机组包括至少二组纺丝装置；对于每组纺丝装置，所述纺丝装置包括纺丝组件和牵伸组件，所述纺丝组件包括第一基体，所述第一基体的中心处沿重力方向设有熔体输送通道，所述熔体输送通道的下方连通有喷丝孔，所述喷丝孔喷丝方向一侧设有所述牵伸组件，所述牵伸组件包括第二基体，所述第二基体的中心处沿水平方向设有气流输送通道，所述气流输送通道的进气口与高速气流发生装置相连通，所述气流输送通道的出气口连通有横吹风喷嘴，所述横吹风喷嘴出风方向与所述喷丝孔喷丝方向的夹角θ范围为-90°≤θ≤90°；各组纺丝装置所对应的横吹风喷嘴出风方向均为左侧或均为右侧，至少存在两组纺丝装置所对应横吹风喷嘴与接收网帘侧面所对应接收位置之间的连线发生交汇；
所述接收装置设于所述梯度式分布纺丝机组的横吹风喷嘴出风方向一侧，所述接收装置包括输送辊以及设于所述输送辊表面的接收网帘，所述接收装置用于通过横吹风喷嘴出风方向对应的接收网帘侧面对各组纺丝装置纺丝所得纤维进行同步接收形成梯度式分布结构复合纤维非织造布。
2.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述接收网帘接收纤维一侧所对应输送方向为沿竖直方向向上。
3.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述梯度式分布纺丝机组中，各组纺丝装置所对应横吹风喷嘴的出风方向可实时调控。
4.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述梯度式分布纺丝机组中，各组纺丝装置所对应横吹风喷嘴的高度可实时调控。
5.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述梯度式分布纺丝机组中，各组纺丝装置所对应熔体输送通道的熔体流量可调。
6.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述梯度式分布纺丝机组中，各组纺丝装置所对应横吹风喷嘴的出风口口径可调。
7.根据权利要求1所述的制备系统，其特征在于，所述梯度式分布纺丝机组中，各组纺丝装置所对应熔体输送通道内的聚合物熔体种类不同。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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