CN116607265A - 一种具有条状纤维的单层无纺布生产工艺 - Google Patents

Abstract

一种具有条状纤维的单层无纺布生产工艺，其步骤如下，步骤一：开松；步骤二：第一次梳理；步骤三：第二次梳理；步骤四：捻纱；步骤五：集束；步骤六：喷胶；步骤七：烘干；步骤八：收卷。本发明采用八个步骤完成无纺布的制作，区别于一般的水刺无纺布生产流程，本发明更简单、使用空间更小，设备成本的维护更低，加工过程原料损耗更小，同时本发明采用雾状喷胶的方式粘黏条状纤维，从而制成具有条状纤维的单层无纺布轻薄舒适，内部的条状纤维能促进液体的吸收，且储存液体能力更为强大，满足用户需要吸收能力强且轻薄舒适的需求，给用户带来更好的体验。

Description

一种具有条状纤维的单层无纺布生产工艺

技术领域

本发明属于纺织机械领域，尤其涉及一种具有条状纤维的单层无纺布生产工艺。

背景技术

无纺布又称不织布、针刺棉、针刺无纺布等，采用聚酯纤维，涤纶纤维材质生产，经过针刺工艺制作而成，可做出不同的厚度、手感、硬度等，无纺布具有防潮、透气、柔韧、轻薄、阻燃、无毒无味、价格低廉、可循环再用等特点，可用于不同的行业，比如隔音，隔热，电热片，口罩，服装，医用，填充材料等。

如一种艾草纤维水刺无纺布生产工艺（公开号：CN114232214A ，公开日：2022-03-25），提供一种能够获得布面拉伸强度均匀，厚度高，柔软且生产效率高的艾草纤维水刺无纺布生产工艺，依次包括以下步骤：开松混合、梳理、交叉铺网、前伸、预处理、水刺和定型烘干；其中，交叉铺网的环境温度为30℃~35℃，湿度55%~65%；预处理步骤为负压抽吸。

该发明显著提高了艾草水刺无纺布的生产效率，并且生产过程中艾草纤维网拉伸稳定，各向均匀性好，厚度高，但该发明使用水刺的方式制作无纺布，加工过程较为复杂，设备维护成本较高，流程较为复杂，且该发明制作的无纺布吸水、储水功能较差。

发明内容

针对背景技术中存在的技术缺陷，本发明提出一种具有条状纤维的单层无纺布生产工艺，解决了上述技术问题以及满足了实际需求，具体的技术方案如下所示：

一种具有条状纤维的单层无纺布生产工艺，其步骤如下：

步骤一：开松，将原料投入开松机，开松机通过撕扯使大块的纠结纤维松解变成小块或束状，同时在松解过程中伴有混合、除杂作用，在开松的初始阶段，原料中较大的杂质和粘附性小的杂质易于分离，随着进一步开松，部分细小的杂质得到清除；

步骤二：第一次梳理，将步骤一中开松后的纤维喂入第一梳理机进行加工，第一梳理机使纤维束获得初步分解，进行第一次梳理，并起到排杂、短绒效果，第一梳理机的目的就是使纤维束得到充分的开松混合，为步骤三的第二次梳理做好准备；

步骤三：第二次梳理，将步骤二中梳理好的纤维喂入第二梳理机进行加工，第二梳理机中先对纤维进行反复的梳理和剥取，逐步将纤维束分解为条状单纤维，组成网状纤维薄层，再集合成纤维条，经过梳理后的纤维条，许多杂质和疵点已被排除，不同品质和色泽的纤维得到较充分的混合，纤维初步伸直，且具有方向性；

步骤四：捻纱，将步骤三中梳理好的纤维条投入捻线机进行加工，捻线机将已具有方向的两股或者多股纤维条捻成一股条状纤维，捻线机中的导纱器与导出器具有牵引纱线的作用，它能确保捻度、长度的一致并保证条状纤维输送均匀运输到步骤五的集束装置中；

步骤五：集束，将步骤四中捻好的条状纤维投入集束装置进行加工，集束装置包括集束入口设备、集束器与第二电机，条状纤维会从集束入口运输入集束器中，集束器将条状纤维集束收拢，使得每一根条状纤维紧密贴合集束成一层；

步骤六：喷胶，将步骤五中压缩后的条状纤维置入喷胶机进行喷胶，喷胶机利用高压气体将乳胶以水雾的状态喷洒到条状纤维上表面，使得每根条状纤维通过乳胶紧紧地黏合在一起；

步骤七：烘干，将步骤六中喷洒过乳胶的条状纤维置入烘干机进行烘干，烘干机通过热风循环系统将热量均匀地送入箱体内部，通过加热使得条状纤维表面的乳胶固化，制成单层无纺布；

步骤八：收卷，将步骤七中完成的单层无纺布通过收卷机收卷成卷料。

作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤二的第一梳理机与步骤三的第二梳理机都设有两个系统，每个所述系统由锡林、工作辊与剥取辊组成，所述两个系统之间设有运输辊，所述工作辊与剥取辊的组合设有若干组，所述若干组工作辊与剥取辊的组合设于锡林上方。

作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤四的捻线机包括一组导纱器、一组导出器与两组捻纱器，所述导纱器设于两组捻线机前端，所述两组捻纱器设于导纱器后方，所述导出器设于两组捻纱器后方。

作为本发明的一种优选技术方案，所述每一个导纱器与每一个导出器内设有四个导向轮，所述每一个捻纱器之间通过皮带连接，所述两组捻纱器与第一电机连接。

作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤五的集束入口左右两侧设有挡板，所述集束入口沿条状纤维运动的方向逐渐变小，所述集束器设于集束入口后方，所述集束器后端设有开口，所述集束器后方设有一对滚轮。

作为本发明的一种优选技术方案，所述集束器内左右两侧分别设有压缩板，所述压缩板沿左右方向自由活动，所述集束器顶端设有沿上下方向自由活动的限制板，所述压缩板与集束器外壳之间设有伸缩结构，所述限制板与集束器外壳之间设有伸缩结构，所述伸缩结构连接第二电机。

作为本发明的一种优选技术方案，上述步骤五的喷胶机包括支撑架、喷头与储存罐，所述喷头通过导管连接储存罐，所述喷头沿左右方向可移动地设于支撑架上。

本发明具有的有益效果在于：

本发明采用开松、第一次梳理、第二次梳理、捻纱、集束、喷胶、烘干、收卷八个步骤完成无纺布的制作，区别于一般的水刺无纺布生产流程，本发明流程更简单、使用空间更小，设备成本的维护更低，加工过程原料损耗更小。

同时，本发明采用雾状喷胶的方式粘黏条状纤维，从而制成具有条状纤维的单层无纺布，本发明制作的单层无纺布轻薄舒适，内部的条状纤维能促进液体的吸收，且储存液体能力更为强大，满足用户需要吸收能力强且轻薄舒适的需求，给用户带来更好的体验。

附图说明

图1为一种具有条状纤维的单层无纺布生产工艺的流程框架图。

图2为一种具有条状纤维的单层无纺布生产工艺的工艺流程图。

图3为一种具有条状纤维的单层无纺布生产工艺的集束装置图。

图4为一种具有条状纤维的单层无纺布生产工艺的集束装置半剖图。

图5为一种具有条状纤维的单层无纺布生产工艺的捻线机内部结构图。

图6为一种具有条状纤维的单层无纺布生产工艺的产品应用图。

图7为图6的A-A局部放大图。

其中：锡林1、工作辊2、剥取辊3、集束入口4、集束器5、第二电机6、导纱器7、导出器8、捻纱器9、第一电机10、压缩板11、限制板12、储存罐13、喷头14、运输辊15、道夫16。

具体实施方式

下面结合附图1~7与相关实施例对本发明的实施方式进行说明，本发明的实施方式不局限于如下的实施例中，并且本发明涉及本技术领域的相关必要部件，应当视为本技术领域内的公知技术，是本技术领域所属的技术人员所能知道并掌握的。

本发明的中所指的前后方向为纤维运输方向，也为传输带的运动方向，从前到后即为纤维从开松机到收卷机的方向；本发明所指的左右方向为传输带的宽度方向。

无纺布又称不织布、针刺棉、针刺无纺布等，采用聚酯纤维，涤纶纤维材质生产，经过针刺工艺制作而成，可做出不同的厚度、手感、硬度等，无纺布没有经纬线，剪裁和缝纫都非常方便，而且质轻容易定型，它是一种不需要纺纱织布而形成的织物，只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机排列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成，非织造布突破了传统的纺织原理，并具有工艺流程短、生产速率快，产量高、成本低、用途广、原料来源多等特点。

在市面上的无纺以水刺无纺布为多，水刺无纺布是将高压微细水流喷射到一层或多层纤维网上，使纤维相互缠结在一起，从而使纤网得以加固而具备一定强力，得到的织物即为水刺无纺布，水刺无纺布的制作流程面料加工极为耗能，设备的维护成本较高，而且流程较为复杂，所用的场地也较大，且水刺无纺布吸水、储水功能较差。

针对以上的缺陷，本发明提出一种具有条状纤维的单层无纺布生产工艺，如图1与图2所示，其步骤如下：

步骤一：开松，将原料投入开松机，开松机通过撕扯使大块的纠结纤维松解变成小块或束状，同时在松解过程中伴有混合、除杂作用，在开松的初始阶段，原料中较大的杂质和粘附性小的杂质易于分离，随着进一步开松，部分细小的杂质得到清除，而一些粘附性较强的杂质，则需在梳理或精梳阶段才能大量除去。

其中，开松机的运作分为三个部分，分别为扯松、打松与除杂，扯松由两个表面装有角钉和针齿的机件相对运动，对原料中的纤维块进行撕扯、松解，在扯松过程中，纤维相互间发生一定的位移，纤维块的密度降低，纤维与杂质间的联系减弱，一些粘附性小的杂质被分离开。

打松用高速回转的打击机件（俗称打手）上的刀片、翼片、角钉或针齿对喂入的纤维原料进行打击或同时刺入纤维层进行分割和分梳，破坏纤维之间和纤维与杂质间的联结力，达到进一步松解纤维块和清除杂质的目的，打松通常是在扯松基础上进行的，经过打松才能将纤维块松解得更小，使细小杂质得到清除，同时使半制品的结构和均匀度得到改善。

为了在原料开松过程中除去各种杂质，在打手周围一般都装有由若干根尘棒组成的栅状尘格，喂给罗拉送出的须丛，受高速回转的打手作用，分离出来的纤维块和杂质被投向尘格并与尘棒相撞击，纤维块被尘棒滞留，杂质则从尘棒间隙落下，然后，纤维块在打手的再次打击和气流作用下向前运动。

步骤二：第一次梳理，将步骤一中开松后的纤维喂入第一梳理机进行加工，第一梳理机使纤维束获得初步分解，进行第一次梳理，并起到排杂、短绒效果，第一梳理机的目的就是使纤维束得到充分的开松混合，为步骤三的第二次梳理做好准备。

纤网成型是非织造布的关键核心技术之一，目前国内外绝大部分采用梳理成网方式，纤维梳理是成网的关键工序，将开松混合准备好的小纤维束梳理成单纤维组成的薄网，供铺叠成网，或直接进行加固，或经气流成网以制造纤维杂乱排列的纤网。

如图2所示，本发明中采用的梳理机包括预梳系统与主梳系统，预梳系统与主梳系统都设有锡林1、工作辊2与剥取辊3，预梳系统设于主梳系统前方，两个系统之间设有运输辊15，它与两个锡林1之间有剥取作用，工作辊2与剥取辊3的组合设有若干组，若干组工作辊2与剥取辊3的组合设于锡林1上方，在预梳系统中，锡林1、工作辊2与剥取辊3构成分梳作用，可把纤维块开松成纤维束，在主梳系统中，锡林1、工作辊2与剥取辊3主梳系统与预梳系统工作原理是一样的，但工作辊2与剥取辊3比预梳系统多，这样保证了充分的梳理。

纤维层通过预梳，纤维层变薄，纤维层内的纤维已经转化成细小的纤维束，梳理力较预梳系统小得多。主梳系统的目标是对纤维进行充分的分梳、均混，将纤维束分解为单纤维，主梳系统后方设有道夫16，道夫16用于转移并输出纤维条。

步骤三：第二次梳理，将步骤二中梳理好的纤维喂入第二梳理机进行加工，第二梳理机中先对纤维进行反复的梳理和剥取，逐步将纤维束分解为条状单纤维，组成网状纤维薄层，再集合成纤维条，经过梳理后的纤维条，许多杂质和疵点已被排除，不同品质和色泽的纤维得到较充分的混合，纤维初步伸直，且具有方向性。

区别于传统的水刺无纺布，本发明生产的具有条状纤维的单层无纺布，其组成为单层的条状纤维，前期的梳理与除杂显得尤为重要，故在开松机与第一梳理机后添加第二梳理机，使无纺布更为柔软且具有悬垂感，而后具有方向性的纤维，会随着传输带进入捻线机。

步骤四：捻纱，将步骤三中梳理好的纤维条投入捻线机进行加工，捻线机将已具有方向的两股或者多股纤维条捻成一股条状纤维，捻线机中的导纱器7与导出器8具有牵引纱线的作用，它能确保捻度、长度的一致并保证条状纤维输送均匀运输到步骤五的集束装置中。

捻线机是将多股细纱捻成一股的纺织机械设备，本发明使用的捻线机由一组导纱器7、一组导出器8与两组捻纱器9组成，如图5所示，导纱器7设于两组捻线机前端，两组捻纱器9设于导纱器7后方，导出器8设于两组捻纱器9后方，每一个导纱器7与每一个导出器8都由四个导向轮组成，每一个捻纱器9之间通过皮带连接，每组捻纱器9通过皮带与第一电机10连接。

进入捻纱机的纤维条会被导纱器7导入捻纱器9中，其中纤维条可以为两股或多股，两股制出的条状纤维更具拉伸性与柔软性，为本发明的最优选择，两股纤维条通过两组捻纱器9进行捻纱，其中两组捻纱器9均由第一电机10驱动，两组捻纱器9沿前后方向水平排列，前一组捻纱器9为初捻，后一组捻纱器9为加捻，加捻可形成一个不易被横向外力所破坏的紧密结构，使得纤维条强度更大，纤维条进入捻纱器9加工后成为条状纤维由导出器8导出。

步骤五：集束，将步骤四中捻好的条状纤维投入集束装置进行加工，集束装置包括集束入口4设备、集束器5与第二电机6，条状纤维会从集束入口4运输入集束器5中，集束器5将条状纤维集束收拢，使得每一根条状纤维紧密贴合集束成一层。

如图4和图5所示，集束入口4设于集束器5前方，第二电机6设于集束器5下方，集束入口4左右两侧设有挡板，集束入口4沿条状纤维运动的方向逐渐变小，使得从捻纱机运输来的条状纤维逐步往内靠拢，集束器5内左右两侧分别设有压缩板11，压缩板11沿左右方向自由活动，集束器5顶端设有沿上下方向自由活动的限制板12，压缩板11与集束器5外壳之间设有伸缩结构，限制板12与集束器5外壳之间设有伸缩结构，伸缩结构连接第二电机6。

其伸缩机构为第二电机6驱动，电机转动带动轴承，推动长杆实现伸缩运动，左右两侧的压缩板11是为了让条状纤维紧密贴合，而上述的集束入口4已经将条状纤维往内靠拢，而后压缩板11压缩条状纤维，就不会因为压缩运动距离较大而使得条状纤维产生偏移，集束器5顶端的限制板12与压缩板11一同运动，进一步遏制条状纤维的偏移。

集束器5后端设有开口、后方设有一对滚轮，其开口的高度较低，通过开口出来的条状纤维会进入滚轮，开口的设计与滚轮的添加都是防止压缩后的条状纤维因自身弹性和拉伸产生形变，破坏条状纤维的形状。

步骤六：喷胶，将步骤五中压缩后的条状纤维置入喷胶机进行喷胶，喷胶机利用高压气体将乳胶以水雾的状态喷洒到条状纤维上表面，使得每根条状纤维通过乳胶紧紧地黏合在一起。

如图2所示，喷胶机包括支撑架、喷头14与储存罐13，所述喷头14通过导管连接储存罐13，所述喷头14沿左右方向可移动地设于支撑架上，当条状纤维来到喷胶机下方，喷胶机将乳胶从储存罐13通过导管输出到喷头14上，喷头14上设有小孔，然后喷胶机会压缩空气，将乳胶通过喷头14的小孔以水雾的状态均匀喷洒到条状纤维上方。

步骤七：烘干，将步骤六中喷洒过乳胶的条状纤维置入烘干机进行烘干，烘干机通过热风循环系统将热量均匀地送入箱体内部，通过加热使得条状纤维表面的乳胶固化，制成单层无纺布。

步骤八：收卷，将步骤七中完成的单层无纺布通过收卷机收卷成卷料，无纺布收卷机是在硅钢片张力作用下做卷绕回转的运动的，卷筒以及主轴的受力比开卷机要大，力矩电机具有恒功率传动特性，也就是扭矩转速为常数，无纺布收卷机卷筒的转速随着扭矩的增大而自动降低，保证了卷取线速度的恒定，这就实现了收卷速度恒定的设计，实现收卷布过程中自动化。

本发明中步骤二的第一梳理机与步骤三的第二梳理机同样采用罗拉式梳理机为最优选择，罗拉式梳理机对长纤维损伤少，而且可梳理纤维的长度范围广，非常适合非织造用纤维的梳理，第一梳理机与第二梳理机一起采用罗拉式梳理机，可以使生产的纤维条更柔软舒适，同时减低梳理过程中原料的损耗。

随着纱线捻度的增加，其强力是增大的，本发明中步骤四的捻纱器9将两股纤维条捻成一股、两组捻纱器9的捻纱方向设置为从右下角倾向左上角，倾斜方向与“S”的中部相一致的S捻为最优选择，两股纤维条捻成一股的条状纤维更为匀称细腻，初捻与复捻均为S捻使得条状纤维强度与舒适度更为均衡。

本发明中步骤五的集束入口4远离集束器5的一侧的内壁宽度大小应设置为与传输带的宽度大小一致、集束入口4靠近集束器5的一侧的内壁宽度大小设置为与集束器内壁的宽度大小一致为最优选择，这样能使条状纤维进入集束入口4更加顺利，也不容易产生偏移，而从集束入口4到达集束器5的过程中也更加顺利，使得集束的效果较好。

本发明制成具有条状纤维的单层无纺布，因其内部为单层均匀排列的条状纤维，轻薄舒适，用于制造生活用品，例如卫生巾、纸尿裤，卫生巾一般由面层、导流层、吸收芯层与底层从上到下依次排列组成，本发明适用于面层与吸收芯层，如图6与图7所示，具有条状纤维的单层无纺布应用在卫生巾的面层，面层与肌肤直接接触，而本发明生产的单层无纺布轻薄舒适，区别于一般面料，不会出现闷热、瘙痒等现象，如图7所示，同时本发明生产的无纺布内部会形成毛细通道促进液体的吸收，无论在面层还是导流层都能促进液体进入吸收芯层，保证面层的干爽度，同时储存液体能力较为强大，不会出现侧漏或前后漏的现象。如应用在纸尿裤领域，本发明适用于纸尿裤的面层、导流层与贴合股沟处的护翼等。

上述步骤二的第一梳理机与步骤三的第二梳理的组成一致，为了方别区分锡林1、工作辊2、剥取辊3、运输辊15与道夫16，本发明在图2中将这几种组成器件分开标注，如在第一次梳理中设有的标号“1”，在第二次梳理中同样的位置也是“1”；在第二次梳理中设有的标号“2”，在第一次梳理中同样的位置也是“2”，只是为了方别区分不作全部标注。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有条状纤维的单层无纺布生产工艺，其特征在于，其步骤如下：

步骤一：开松，将原料投入开松机，开松机通过撕扯使大块的纠结纤维松解变成小块或束状，同时在松解过程中伴有混和、除杂作用，在开松的初始阶段，原料中较大的杂质和粘附性小的杂质易于分离，随着进一步开松，部分细小的杂质得到清除；

步骤二：第一次梳理，将步骤一中开松后的纤维喂入第一梳理机进行加工，第一梳理机使纤维束获得初步分解，进行第一次梳理，并起到排杂、短绒效果，第一梳理机的目的就是使纤维束得到充分的开松混合，为步骤三的第二次梳理做好准备；

步骤三：第二次梳理，将步骤二中梳理好的纤维喂入第二梳理机进行加工，第二梳理机中先对纤维进行反复的梳理和剥取，逐步将纤维束分解为条状单纤维，组成网状纤维薄层，再集合成纤维条，经过梳理后的纤维条，许多杂质和疵点已被排除，不同品质和色泽的纤维得到较充分的混合，纤维初步伸直，且具有方向性；

步骤四：捻纱，将步骤三中梳理好的纤维条投入捻线机进行加工，捻线机将已具有方向的两股或者多股纤维条捻成一股条状纤维，捻线机中的导纱器（7）与导出器（8）具有牵引纱线的作用，它能确保捻度、长度的一致并保证条状纤维输送均匀运输到步骤五的集束装置中；

步骤五：集束，将步骤四中捻好的条状纤维投入集束装置进行加工，集束装置包括集束入口（4）、集束器（5）与第二电机（6），条状纤维会从集束入口（4）运输入集束器（5）中，集束器（5）将条状纤维集束收拢，使得每一根条状纤维紧密贴合集束成一层；

步骤六：喷胶，将步骤五中压缩后的条状纤维置入喷胶机进行喷胶，喷胶机利用高压气体将乳胶以水雾的状态喷洒到条状纤维上表面，使得每根条状纤维通过乳胶紧紧地黏合在一起；

步骤七：烘干，将步骤六中喷洒过乳胶的条状纤维置入烘干机进行烘干，烘干机通过热风循环系统将热量均匀地送入箱体内部，通过加热使得条状纤维表面的乳胶固化，制成单层无纺布；

步骤八：收卷，将步骤七中完成的单层无纺布通过收卷机收卷成卷料。

2.根据权利要求1所述具有条状纤维的单层无纺布生产工艺，其特征在于，上述步骤二的第一梳理机与步骤三的第二梳理机都设有两个系统，每个所述系统由锡林（1）、工作辊（2）与剥取辊（3）组成，所述两个系统之间设有运输辊（15），所述工作辊（2）与剥取辊（3）的组合设有若干组，所述若干组工作辊（2）与剥取辊（3）的组合设于锡林上方。

3.根据权利要求1所述具有条状纤维的单层无纺布生产工艺，其特征在于，上述步骤四的捻线机包括一组导纱器（7）、一组导出器（8）与两组捻纱器（9），所述两组捻纱器（9）设于导纱器（7）后方，所述导出器（7）设于两组捻纱器（9）后方。

4.根据权利要求3所述具有条状纤维的单层无纺布生产工艺，其特征在于，所述每一个导纱器（7）与每一个导出器（8）内设有四个导向轮，所述每一个捻纱器（9）之间通过皮带连接，所述两组捻纱器（9）与第一电机（10）连接。

5.根据权利要求1所述具有条状纤维的单层无纺布生产工艺，其特征在于，上述步骤五的集束入口（4）左右两侧设有挡板，所述集束入口（4）沿条状纤维运动的方向逐渐变小，所述集束器（5）设于集束入口（4）后方，所述集束器（5）后端设有开口，所述集束器（5）后方设有一对滚轮。

6.根据权利要求1所述具有条状纤维的单层无纺布生产工艺，其特征在于，上述步骤五的集束器（5）左右两侧分别设有压缩板（11），所述压缩板（11）沿左右方向自由活动，所述集束器（5）顶端设有沿上下方向自由活动的限制板（12），所述压缩板（11）与集束器（5）外壳之间设有伸缩结构，所述限制板（12）与集束器（5）外壳之间设有伸缩结构，所述伸缩结构连接第二电机（6）。

7.根据权利要求1所述具有条状纤维的单层无纺布生产工艺，其特征在于，上述步骤六的喷胶机包括支撑架、喷头（14）与储存罐（13），所述喷头（14）通过导管连接储存罐（13），所述喷头（14）沿左右方向可移动地设于支撑架上。