CN118107238A - 一种复合非织造材料及其制备方法、制备复合非织造材料的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于非织造材料技术领域,具体涉及一种复合非织造材料及其制备方法、制备复合非织造材料的设备。本发明设置上下两层纤网层有利于后期热粘合,能够极大地提高干/湿纤维网的整体强度,增加抗拉强度减少结构撕裂的发生,极大地减少消费者在使用过程中的落絮率。在本发明中,纤维素纤维和聚合物长丝共混的混喷层,利用纤维素纤维赋予非织材料优异的亲水性能、柔软性能;吸收芯体层极大地提高材料的吸水速率和吸水量。本发明提供的复合非织造材料具有良好的力学性能、优异的吸水性和耐磨性以及较低的落絮性能。
Description
技术领域
本发明属于非织造材料技术领域,具体涉及一种复合非织造材料及其制备方法、制备复合非织造材料的设备。
背景技术
非织造布因其生产流程短、生产速度高、成本低、可应用纤维范围广等特点在各个领域的应用越来越广泛;其中非织造擦拭材料的使用量最大,且在未来的几十年中将继续呈上升趋势。在当下的生活中,从婴儿护理到成人个人护理,从洁颜巾到护肤面膜,从家用擦拭到汽车内饰清洁,从手机洁净到电脑屏幕除尘,再到机器设备和精密仪器清洁,擦拭材料的“身影”无处不在。但是现有的非织造材料存在吸水性差、耐磨性较差、强力低、掉屑(落絮)等问题,大大降低了其使用体验感。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种复合非织造材料及其制备方法、制备复合非织造材料的设备,本发明提供的复合非织造材料具有良好的力学性能、优异的吸水性和耐磨性以及较低的落絮性能。
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种复合非织造材料,包括以下质量百分含量的层结构:
所述第一纤网层、第一混喷层、吸收芯体层、第二混喷层和第二纤网层依次层叠;所述第一混喷层和第二混喷层独立的包括纤维素纤维和聚合物长丝;
所述第一纤网层和第二纤网层分别为聚合物长丝。
优选的,所述第一纤网层和第二纤网层中的聚合物长丝的长度大于5cm,直径为0.1~30μm;
所述第一纤网层和第二纤网层独立的还包括功能性母粒、亲水助剂、亲水柔软剂、精油和防蚊助剂中的一种或多种。
优选的,所述第一混喷层和第二混喷层中的纤维素纤维的长度独立的为0.5~8mm,所述第一混喷层和第二混喷层中纤维素纤维和聚合物长丝的质量比独立的为10~90:9.8~70。
优选的,所述吸收芯体层包括高分子吸水性树脂、纤维素纤维和高分子凝胶材料中的一种或多种。
本发明还提供了制备上述技术方案所述复合非织造材料的设备,包括成网帘30、吸风装置31和位于成网帘上方的依次串联的第一纤网系统、第一混喷成型系统、吸收芯体系统13、第二混喷成型系统和第二纤网系统;
所述第一纤网系统包括第一熔喷单元或第一纺粘单元;所述第一混喷成型系统包括第三熔喷单元、第一开松单元、第四熔喷单元和第一混喷成型箱09;所述第二混喷成型系统包括第五熔喷单元、第二开松单元、第六熔喷单元和第二混喷成型箱19;所述第二纤网系统包括第二熔喷单元或第二纺粘单元。
优选的,还包括热粘合系统32、纤网质量检测系统、后整理系统36和打包系统37;所述纤网质量检测系统包括金属检测单元33,纤网克重检测单元34和纤网疵点检测单元35。
优选的,所述第一熔喷单元包括第一纺丝箱体01,第一螺杆挤出机02,第一喂料装置03和第一喷丝板57;
所述第一纺粘单元包括第一纺粘喂料装置38,第一纺粘螺杆挤出机39,第一纺粘纺丝组件40,第一纺粘冷却装置41,第一纺粘牵引装置42和第一纺粘分丝器43;
所述第三熔喷单元包括第二喂料装置04,第二螺杆挤出机05,第三纺丝箱体06和第三喷丝板58;
所述第一开松单元包括第一开松装置07和第一多排孔CD喷射器08;
所述第四熔喷单元包括第四喂料装置10,第四螺杆挤出机11,第四纺丝箱体12和第四喷丝板59;
所述第五熔喷单元包括第五喂料装置14,第五螺杆挤出机15,第五纺丝箱体16和第五喷丝板60;
所述第二开松单元包括第二开松装置17,第二多排孔CD喷射器18;
所述第六熔喷单元包括第六喂料装置20,第六螺杆挤出机21,第六纺丝箱体22和第六喷丝板61;
所述第二熔喷单元包括第二喂料装置23,第二螺杆挤出机24,第二纺丝箱体25和第二喷丝板62;
所述第二纺粘单元包括第二纺粘喂料装置51,第二纺粘螺杆挤出机52,第二纺粘纺丝组件53,第二纺粘冷却装置54,第二纺粘牵引装置55和第二纺粘分丝器56。
优选的,所述第一熔喷单元还包括第一冷却喷淋系统26,所述第一混喷成型箱09出口设置有第二冷却喷淋系统27,所述第二混喷成型箱19出口设置有第三冷却喷淋系统28,所述第二熔喷单元还包括第四冷却喷淋系统29。
本发明还提供了利用上述技术方案所述设备制备上述技术方案所述复合非织造材料的制备方法,包括以下步骤:
利用第一纤网系统将第一聚合物熔融后喷至成网帘30,得到第一纤网层;
将第二聚合物经第三熔喷单元和第四熔喷单元进行熔融,将第一纤维素纤维原料经过第一开松单元进行粉碎;将熔融的第二聚合物和粉碎的第一纤维素纤维原料输送至第一混喷成型箱09混合后喷射于所述第一纤网层表面,形成第一混喷层;
将吸水材料经吸收芯体系统13喷射于所述第一混喷层表面,形成吸收芯体层;
将第三聚合物经第五熔喷单元和第六熔喷单元进行熔融,将第二纤维素纤维原料经过第二开松单元进行粉碎;将熔融的第三聚合物和粉碎的第二纤维素纤维原料输送至第二混喷成型箱19混合后喷射于所述吸收芯体层表面,形成第二混喷层;
利用第二纤网系统将第四聚合物熔融后喷至第二混喷层表面,得到第二纤网层。
优选的,形成第二纤网层后还包括:对含有第一纤网层、第一混喷层、吸收芯体层、第二混喷层和第二纤网层的产品依次进行收集、后整理和打包;
所述后整理包括压花、印花、打孔、变形、表面处理、热粘合、超声波粘合、切割、堆叠和湿巾加工中的一种或多种。
本发明提供了一种复合非织造材料,包括以下质量百分含量的层结构:0.2~20%第一纤网层20~50%第一混喷层,0~10%吸收芯体层,20~50%第二混喷层和0.2~20%第二纤网层;所述第一纤网层、第一混喷层、吸收芯体层、第二混喷层和第二纤网层依次层叠;所述第一混喷层和第二混喷层独立的包括纤维素纤维和聚合物长丝;所述第一纤网层和第二纤网层分别为聚合物长丝。本发明设置上下两层纤网层有利于后期热粘合,能够极大地提高干/湿纤维网的整体强度,增加抗拉强度减少结构撕裂的发生,极大地减少消费者在使用过程中的落絮率。在本发明中,纤维素纤维和聚合物长丝共混的混喷层,利用纤维素纤维赋予非织材料优异的亲水性能、柔软性能;吸收芯体层极大地提高材料的吸水速率和吸水量。本发明提供的复合非织造材料具有良好的力学性能、优异的吸水性和耐磨性以及较低的落絮性能。
附图说明
图1为“狭缝风刀”熔喷型喷丝板和“同轴”熔喷型喷丝板的结构示意图;
图2为多排孔喷丝板的截面结构示意图;
图3为多排空喷丝板的正视图;
图4为多排空喷丝板中喷丝孔的截面结构示意图;
图5为实施例1使用设备的结构示意图;
图6为实施例2使用设备的结构示意图;
图7为实施例3使用设备的结构示意图;
图8为实施例4使用设备的结构示意图;
图9为实施例5使用设备的结构示意图;
图10为实施例2制备得到的消毒湿巾中混喷层结构示意图;
图11为实施例2制备得到的消毒湿巾立体结构示意图;
图12为实施例2制备得到的消毒湿巾的截面结构示意图;
图13为实施例1制备得到的溢乳垫混喷层的SEM图;
图14为实施例1制备得到的溢乳垫第一纤网层表面的SEM图;
图15为实施例1制备得到的溢乳垫截面的SEM图;
图16为实施例4制备得到的面部擦拭巾表面PLA的SEM图;
图1~14中,01为第一纺丝箱体,02为第一螺杆挤出机,03为第一喂料装置,04为第二喂料装置,05为第二螺杆挤出机,06为第三纺丝箱体,07为第一开松装置,08为第一多排孔CD喷射器,09为第一混喷成型箱,10为第四喂料装置,11为第四螺杆挤出机,12为第四纺丝箱体,13为芯体装置,14为第五喂料装置,15为第五螺杆挤出机,16为第五纺丝箱体,17为第二开松装置,18为第二多排孔CD喷射器,19为第二混喷成型箱,20为第六喂料装置,21为第六螺杆挤出机,22为第六纺丝箱体,23为第二喂料装置,24为第二螺杆挤出机,25为第二纺丝箱体,26为第一冷却喷淋系统,27为第二冷却喷淋系统,28为第三冷却喷淋系统,29为第四冷却喷淋系统,30为成网帘,31为吸风装置,32为热粘合系统,33为金属检测系统,34为纤网克重检测系统,35为纤网疵点检测系统,36为后整理设备,37为打包系统,38为第一纺粘喂料装置,39为第一纺粘螺杆挤出机,40为第一纺粘纺丝组件,41为第一纺粘冷却装置,42为第一纺粘牵引装置,43为第一纺粘分丝器,44为喷丝板整体,45为喷丝孔,46为气流牵伸孔,47为混喷结构,48为纤维素短纤,49为聚合物长丝,50为SAP,51为第二纺粘喂料装置,52为第二纺粘螺杆挤出机,53为第二纺粘纺丝组件,54为第二纺粘冷却装置,55为第二纺粘牵引装置,56为第二纺粘分丝器,57为第一喷丝板,58为第三喷丝板,59为第四喷丝板,60为第五喷丝板,61为第六喷丝板,62为第二喷丝板,68为“同轴”熔喷型喷丝板的喷丝孔,69为“同轴”熔喷型喷丝板的气流牵伸孔,70为“狭缝风刀”熔喷型喷丝板的喷丝孔,71为“狭缝风刀”熔喷型喷丝板的气流牵伸孔,72为第七纺丝箱体,73为第七螺杆挤出机,74为第七喂料装置,75为第七喷丝板;76为第五冷却喷淋系统,77为第八纺丝箱体,78为第八螺杆挤出机,79为第八喂料装置,80为第八喷丝板;81为第六冷却喷淋系统,82为第三纺粘喂料装置,83为第三纺粘螺杆挤出机,84为第三纺粘纺丝组件,85为第三纺粘冷却装置,86为第三纺粘牵引装置,87为第三纺粘分丝器。
具体实施方式
本发明提供了一种复合非织造材料,包括以下质量百分含量的层结构:
所述第一纤网层、第一混喷层、吸收芯体层、第二混喷层和第二纤网层依次层叠。
以质量百分含量计,本发明提供的复合非织造材料包括0.2~20%第一纤网层,优选为0.5~13%,更优选为1~10%。在本发明中,所述第一纤网层为聚合物长丝,所述聚合物长丝的原料优选为热塑性聚合物和/或可降解聚合物,更优选为热塑性聚合物。在本发明中,所述热塑性聚合物优选包括聚烯烃、聚丙烯、聚乙烯、聚酯、多羟基烷酸酯和多羟基丁酸酯中的一种或多种,更优选为聚烯烃、聚丙烯、聚乙烯、聚酯、多羟基烷酸酯和多羟基丁酸酯中的一种,更进一步优选为聚丙烯。在本发明中,所述可降解聚合物优选包括聚乳酸、聚羟基烷酸酯、聚己内酯、聚酯酰胺及其共聚物、聚乙烯醇,聚乙烯醇衍生物、纤维素、纤维素衍生物、蛋白质、淀粉、淀粉衍生物、壳聚糖、壳聚糖衍生物、半纤维素和半纤维素衍生物中的一种或多种,更优选为聚乳酸、聚羟基烷酸酯、聚己内酯、聚酯酰胺及其共聚物、聚乙烯醇,聚乙烯醇衍生物、纤维素、纤维素衍生物、蛋白质、淀粉、淀粉衍生物、壳聚糖、壳聚糖衍生物、半纤维素和半纤维素衍生物中的一种。在本发明中,所述聚合物长丝可以是单组分、双组分或多组分,多组分在于纤维截面可以为皮芯型、并列型、三叶型或橘瓣型。其中,双组分长丝是由双组分熔融纺丝成网工艺制得。原理是将两种不同的高分子聚合物分别由两套独立的原料输出系统输送到两台挤出机进行加热熔融,通过各自的熔体过滤器、熔体输送管道、计量泵后进入同一纺丝组件。两种熔体在纺丝组件的出口处进行结构复合,形成双组分熔体细流;离开喷丝板后的熔体细流在冷却空气中被冷凝的同时,被拉伸气流裹夹并以一定速度拉伸变细,以形成连续的双组分固体长丝,落到成网帘上进行铺网。双组分纺丝成网非织造布所用原料主要有聚丙烯(PP)、聚酯(PET)、聚乙烯(PE)以及聚酰胺(PA)等。常用的复合组分有PE/PP、PE/PET、PP/PET、PA/PET等。皮芯型纤维外柔内刚;并列型则具有自然的三维卷曲特性,布料富有弹性;三叶型纤维硬挺度高,产品透气性好;桔瓣型纤维是将一根纤维分裂为8片、16片或32片,使之成为超细纤维,其布质柔软,强力好,可用于面膜、滤材和隔音材料。在本发明中,所述聚合物长丝的长度优选大于5cm,更优选大于10cm;所述聚合物长丝的直径优选为0.1~30μm,更优选为1~20μm。在本发明中,所述聚合物长丝的熔融指数优选为10~2000g/10min。
在本发明中,所述第一纤网层优选还包括功能性母粒、亲水助剂、亲水柔软剂、精油和防蚊助剂中的一种或多种,更优选为亲水助剂、亲水柔软剂或防蚊助剂。本发明对所述功能性母粒、亲水助剂、亲水柔软剂、精油和防蚊助剂的具体种类无特殊要求,采用本领域常规的材料即可。在本发明中,所述功能性母粒优选包括亲水母粒、弹性母粒、增强母粒、可降解母粒、抗菌母粒、降温母粒、抗静电母粒、色母粒、防锈母粒或卷曲母粒。
以质量百分含量计,本发明提供的复合非织造材料包括20~50%第一混喷层,优选为25~50%,更优选为40~45%。在本发明中,所述第一混喷层包括纤维素纤维和聚合物长丝。在本发明中,所述第一混喷层中聚合物长丝的原料种类优选与第一纤网层中聚合物长丝的原料种类一致,在此不再重复赘述。在本发明中,所述第一混喷层中聚合物长丝的长度优选为大于5cm,更优选为大于10cm;所述第一混喷层中聚合物长丝的直径优选为0.1~30μm,更优选为1~10μm。在本发明中,所述第一混喷层中纤维素纤维的原料优选包括木浆纤维、纸浆纤维、椰壳纤维、甲壳质纤维、海藻纤维或粘胶纤维。在本发明中,所述木浆纤维中的木浆来源优选为橡木、白杨、桦树、松树、云杉或冷杉;所述纸浆纤维中的纸浆来源优选为稻草浆、苇浆、蔗浆、竹浆、棉浆、麻浆或天然纤维破布浆。在本发明中,得到木浆的方式优选包括化学浆、机械浆或化学改性机械浆,更优选为化学浆。在本发明中,所述化学浆能够赋予非织造材料优异的柔软性能。在本发明中,所述化学浆优选包括烧碱法化学浆、硫酸盐法化学浆或亚硫酸盐法化学浆;所述机械浆优选包括磨石磨机械浆、盘磨机械浆或热磨机械浆;
在本发明中,所述第一混喷层中的纤维素纤维的长度优选为0.5~8mm,更优选为0.5~3mm,更进一步优选为0.5~1.5mm;所述第一混喷层中纤维素纤维和聚合物长丝的质量比优选为10~90:9.8~70,更优选为40~70:10~50,更进一步优选为40~70:15~40。在本发明中,所述第一混喷层优选还包括功能性母粒。
以质量百分含量计,本发明提供的复合非织造材料包括0~10%吸收芯体层,优选为3~10%,更优选为4~8%。在本发明中,所述吸收芯体层优选包括高分子吸水性树脂、纤维素纤维、高分子凝胶材料和固体添加剂中的一种或多种,更优选为高分子吸水性树脂。在本发明中,所述高分子吸水性树脂优选包括聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAA)、聚丙烯酸钠(Sodium Polyacrylate,SAP)、氢化淀粉(StarchAcrylate)、聚乙烯醇(PolyvinylAlcohol,PVA)、聚酰胺(Polyamide,PA)或超弹性聚氨酯(Polyurethane,PU),更优选为聚丙烯酸钠。在本发明中,所述纤维素纤维优选包括木浆纤维、纸浆纤维、椰壳纤维、甲壳质纤维、海藻纤维、粘胶纤维、木质素纤维、膨胀石墨或纳米纤维素。在本发明中,所述高分子凝胶材料优选包括玻璃凝胶、聚合物凝胶或酚醛树脂凝胶。在本发明中,所述固体添加剂优选包括表面活性剂、气味吸收剂、温度指示剂、润湿剂或抗菌剂。
以质量百分含量计,本发明提供的复合非织造材料包括20~50%第二混喷层,优选为25~50%,更优选为40~45%。在本发明中,所述第二混喷层包括纤维素纤维和聚合物长丝。在本发明中,制备所述聚合物长丝的原料优选包括聚烯烃类聚合物、聚酯类聚合物、可降解类的聚合物、聚酰胺6(PA6)、聚酰胺酯(PEA)、聚三乙烯、聚苯硫醚(PPS)或聚甲醛(POM)。更优选为聚烯烃类聚合物。在本发明中,所述聚烯烃类聚合物优选包括聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE),更优选为聚丙烯。在本发明中,所述聚酯类聚合物优选包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯类聚合物(PBT)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)或热塑性聚氨酯(TPU)。在本发明中,所述可降解类的聚合物优选包括聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸已二酸丁二醇酯(PBAT)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)、聚已内酯(PCL)或聚丁二酸丁二醇酯(PBS)。
在本发明中,所述第二混喷层中的聚合物长丝的长度优选大于5cm,更优选大于10cm;所述聚合物长丝的直径优选为0.1~30μm,更优选为1~10μm。在本发明中,所述第二混喷层中的纤维素纤维的长度优选为0.5~8mm,优选为0.5~3mm,更优选为0.5~1.5mm;所述第二混喷层中纤维素纤维和聚合物长丝的质量比优选为10~90:9.8~70,更优选为40~70:20~40。在本发明中,所述第二混喷层优选还包括功能性母粒。
以质量百分含量计,本发明提供的复合非织造材料包括0.2~20%第二纤网层,优选为0.5~13%,更优选为1~10%。在本发明中,所述第二纤网层为聚合物长丝,所述聚合物长丝的原料优选为热塑性聚合物和/或可降解聚合物,更优选为热塑性聚合物。在本发明中,所述热塑性聚合物优选包括聚烯烃、聚丙烯、聚乙烯、聚酯、多羟基烷酸酯和多羟基丁酸酯中的一种或多种,更优选为聚烯烃、聚丙烯、聚乙烯、聚酯、多羟基烷酸酯和多羟基丁酸酯中的一种,更进一步优选为聚丙烯。在本发明中,所述可降解聚合物优选包括聚乳酸、聚羟基烷酸酯、聚己内酯、聚酯酰胺及其共聚物、聚乙烯醇,聚乙烯醇衍生物、纤维素、纤维素衍生物、蛋白质、淀粉、淀粉衍生物、壳聚糖、壳聚糖衍生物、半纤维素和半纤维素衍生物中的一种或多种,更优选为聚乳酸、聚羟基烷酸酯、聚己内酯、聚酯酰胺及其共聚物、聚乙烯醇,聚乙烯醇衍生物、纤维素、纤维素衍生物、蛋白质、淀粉、淀粉衍生物、壳聚糖、壳聚糖衍生物、半纤维素和半纤维素衍生物中的一种。在本发明中,所述聚合物长丝可以是单组分、双组分或多组分,多组分在于纤维截面可以为皮芯型、并列型、三叶型或橘瓣型。在本发明中,所述聚合物长丝的长度优选大于5cm,更优选大于10cm;所述聚合物长丝的直径优选为0.1~30μm,更优选为1~20μm。在本发明中,所述第二纤网层优选还包括功能性母粒、亲水助剂、亲水柔软剂、精油和防蚊助剂中的一种或多种,更优选为亲水助剂、亲水柔软剂或防蚊助剂。本发明对所述功能性母粒、亲水助剂、亲水柔软剂、精油和防蚊助剂的具体种类无特殊要求,采用本领域常规的材料即可。在本发明中,所述第一纤网层和第二纤网层中聚合物长丝的重量可以相等,也可以不相等。通过调整第一纤网层和第二纤网层中聚合物长丝的重量和粗细能够使复合非织造材料的两表面具有不同的手感或表面特征,如一侧具有更粗糙或更高的摩擦手感,而另一侧具有更高的光滑手感,摩擦感较低。
在本发明中,所述复合非织造材料制备得到的成品优选包括洗脸巾、一次性纸巾、一次性浴巾、一次性餐巾、婴儿湿巾、成人湿巾、清洁湿巾、湿厕纸、化妆品湿巾、地板清洁湿巾、身体清洁擦拭巾、消毒湿巾、工业擦拭巾、溢乳垫或面部擦拭巾;更优选为身体清洁擦拭巾、消毒湿巾、工业擦拭巾、溢乳垫或面部擦拭巾。在本发明中,当所述非织造复合材料作为湿巾时,所述湿巾中液体成分优选包括皮肤调理剂、蜡状物质、甘油二酯和甘油三酯、硅油、乙酰甘油酯、乳化剂、稳定剂、表面活性剂、着色剂、螯合剂、防晒剂、增溶剂、香水、乳浊剂、维生素、粘度调节剂和外用镇痛剂中的至少两种。在本发明中,所述皮肤调理剂优选为润肤剂或保湿剂;所述蜡状物质优选包括凡士林、胆固醇或胆固醇衍生物;所述甘油二酯和甘油三酯优选由葵花油和/或乳木果油提供;所述硅油优选为二甲基硅油或辛基乙二醇;所述乙酰甘油酯优选为羊毛脂或羊毛脂衍生物;所述表面活性剂优选包括阴离子表面活性剂、两性表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂;所述螯合剂优选为EDTA;所述粘度调节剂优选为黄原胶。
在本发明中,所述成品的克重优选为10~200gsm,更优选为20~120gsm,更进一步优选为30~90gsm。
本发明还提供了制备上述技术方案所述复合非织造材料的设备,包括成网帘30、吸风装置31和位于成网帘上方的依次串联的第一纤网系统、第一混喷成型系统、吸收芯体系统13、第二混喷成型系统和第二纤网系统。
作为本发明的一个实施例,所述第一纤网系统包括第一熔喷单元或第一纺粘单元。作为本发明的一个实施例,所述第一熔喷单元包括第一纺丝箱体01,第一螺杆挤出机02,第一喂料装置03和第一喷丝板57。作为本发明的一个实施例,所述第一喷丝板57为“狭缝风刀”熔喷型喷丝板或“同轴”熔喷型喷丝板。图1为“狭缝风刀”熔喷型喷丝板和“同轴”熔喷型喷丝板的结构示意图,其中70为“狭缝风刀”熔喷型喷丝板的喷丝孔,71为“狭缝风刀”熔喷型喷丝板的气流牵伸孔;68为“同轴”熔喷型喷丝板的喷丝孔,69为“同轴”熔喷型喷丝板的气流牵伸孔。在本发明中,所述“狭缝风刀”熔喷型喷丝板为单排孔;所述“同轴”熔喷型喷丝板为单排孔或多排孔,所述多排孔优选包括8排孔、14排孔或16排孔。图2为多排孔喷丝板的截面结构示意图,图3为多排孔喷丝板的正视图,图4为多排空喷丝板中喷丝孔的截面结构示意图;其中,44为喷丝板整体,45为喷丝孔,46为气流牵伸孔。在本发明中,所述“狭缝风刀”熔喷型喷丝板为两股牵伸气体流,牵伸气体与丝流方向成约30~70°的夹角,当聚合物长丝离开熔喷模具中的喷丝孔时,通过风刀降温、牵伸,最终粘合落至网帘上;所述“同轴”熔喷型喷丝板中每一个喷丝孔周围都有环形的流体释放孔,且牵伸气体可以与丝流方向成小于10°的夹角,使得基本平行的气流对聚合物熔体进行同轴心牵伸。作为本发明的一个实施例,所述第一熔喷单元还包括第一冷却喷淋系统26,所述第一冷却喷淋系统26位于第一喷丝板57出口处。作为本发明的一个实施例,所述第一纺粘单元包括第一纺粘喂料装置38,第一纺粘螺杆挤出机39,第一纺粘纺丝组件40,第一纺粘冷却装置41,第一纺粘牵引装置42和第一纺粘分丝器43。在本发明中,冷却水或助剂溶液优选通过第一冷却喷淋系统26进行喷淋雾化。在本发明中,所述喷淋的喷淋量优选为0~200L/h,更优选为100~180L/h,更进一步优选为120~160L/h;所述喷淋的压力优选为0~30bar,更优选为5~20bar,更进一步优选为15~20bar。本发明经过喷淋雾化后喷淋物料可快速附着在纤网层上并随即干燥。
作为本发明的一个实施例,所述第一混喷成型系统包括第三熔喷单元、第一开松单元、第四熔喷单元和第一混喷成型箱09。作为本发明的一个实施例,所述第三熔喷单元包括第二喂料装置04,第二螺杆挤出机05,第三纺丝箱体06和第三喷丝板58。作为本发明的一个实施例,所述第一开松单元包括第一开松装置07和第一多排孔CD喷射器08。本发明优选通过第一开松单元对纤维素纤维原料进行粉碎。本发明优选通过气流成网方式将粉碎的纤维各部位均匀分配,气流成网方式主要分为两种,一种是通过CD可控喷射器进行分配铺网,另一种是使用气流成网机沿幅宽方向均匀分配进行铺网,气流成网机可为尘笼式也可为平筛式。作为本发明的一个实施例,所述第一开松单元还包括金属探测系统、火星探测系统和灭火系统。在本发明中,所述金属探测系统能够在喂入纤维素纤维前进行检测其是否含有重金属并实时处理切除,因为纤维素纤维在生产过程中往往会残留一些化学品的驻留类物质,如重金属(铅、镉、汞、砷)、邻苯二甲酸酯类物质等;这些驻留物不仅会刺激黏膜、损害细胞膜、导致人体出现过敏反应,严重的甚至可能致癌,劣质产品对于人体的负面影响极为严重,将会引发多种健康问题。在本发明中,所述火星探测系统用于检测开松过程中,快速旋转的刀片产生高温导致木浆被点燃,通过光感应检测绒毛浆粉尘中出现的火花,一旦探测到火花信号,感应器下方的灭火系统就会根据火花的运动轨迹定时进行自动喷水灭火。
作为本发明的一个实施例,所述第四熔喷单元包括第四喂料装置10,第四螺杆挤出机11,第四纺丝箱体12和第四喷丝板59。本发明利用第一混喷成型系统制备第一混喷层时可以选择第三熔喷单元和第四熔喷单元中的任一个或两个启动。
本发明优选将第三熔喷单元和第四熔喷单元熔喷后产物和纤维素纤维在第一混喷成型箱09混合成型,得到第一混喷层。作为本发明的一个实施例,所述第一混喷成型箱09出口设置有第二冷却喷淋系统27。本发明优选利用第二冷却喷淋系统27喷淋水或化学助剂溶液进行雾化。在本发明中,所述喷淋的喷淋量优选为0~200L/h,所述喷淋的压力优选为0~30bar,更优选为5~20bar,更进一步优选为15~20bar。本发明经过喷淋雾化能够将喷淋的物料快速附着在第一混喷层上并随即干燥。
本发明优选利用吸收芯体系统13将吸水材料喷出形成吸收芯体层。
作为本发明的一个实施例,所述第二混喷成型系统包括第五熔喷单元、第二开松单元、第六熔喷单元和第二混喷成型箱19。作为本发明的一个实施例,所述第五熔喷单元包括第五喂料装置14,第五螺杆挤出机15,第五纺丝箱体16和第五喷丝板60。作为本发明的一个实施例,所述第二开松单元包括第二开松装置17,第二多排孔CD喷射器18。作为本发明的一个实施例,所述第六熔喷单元包括第六喂料装置20,第六螺杆挤出机21,第六纺丝箱体22和第六喷丝板61。本发明利用第二混喷成型系统制备第二混喷层时可以选择第五熔喷单元和第六熔喷单元中的任一个或两个启动。
本发明优选将第五熔喷单元和第六熔喷单元熔喷后产物和纤维素纤维在第二混喷成型箱19混合成型,得到第二混喷层。作为本发明的一个实施例,所述第二混喷成型箱19出口设置有第三冷却喷淋系统28。本发明优选利用第三冷却喷淋系统28喷淋水或化学助剂溶液进行雾化。在本发明中,所述喷淋的喷淋量优选为0~200L/h,所述喷淋的压力优选为0~30bar,更优选为5~20bar,更进一步优选为15~20bar。本发明经过喷淋雾化能够将喷淋的物料快速附着在第二混喷层上并随即干燥。
作为本发明的一个实施例,所述第二纤网系统包括第二熔喷单元或第二纺粘单元。作为本发明的一个实施例,所述第二熔喷单元包括第二喂料装置23,第二螺杆挤出机24,第二纺丝箱体25和第二喷丝板62。作为本发明的一个实施例,所述第二喷丝板62的形式与第一喷丝板57一致,在此不再重复赘述。作为本发明的一个实施例,所述第二熔喷单元还包括第四冷却喷淋系统29,所述第四冷却喷淋系统29位于第二喷丝板62出口处。作为本发明的一个实施例,所述第二纺粘单元包括第二纺粘喂料装置51,第二纺粘螺杆挤出机52,第二纺粘纺丝组件53,第二纺粘冷却装置54,第二纺粘牵引装置55和第二纺粘分丝器56。
在本发明中,冷却水或助剂溶液优选通过第四冷却喷淋系统29进行喷淋雾化。在本发明中,所述喷淋的喷淋量优选为0~200L/h,更优选为100~180L/h,更进一步优选为120~160L/h;所述喷淋的压力优选为0~30bar,更优选为5~20bar,更进一步优选为15~20bar。本发明经过喷淋雾化后喷淋物料可快速附着在第二纤网层上并随即干燥。
在本发明中,所述第一混喷成型系统、第二混喷成型系统和吸收芯体系统可以是一组、二组或三组;所述第一纤网系统、第二纤网系统、第一混喷成型系统、第二混喷成型系统和吸收芯体系统中的纺粘单元或熔喷单元每侧优选为1~3套,多套纺粘单元的具体组成优选是一样的,多套熔喷单元的具体组成优选是一样的。在本发明中,所述第一纤网系统、第二纤网系统、第一混喷成型系统和第二混喷成型系统中的喷丝板的温度分别优选为150~300℃,更优选为200~250℃;所述喷丝板的有效喷丝宽度优选为10~130英寸,更优选为15~100英寸,更进一步优选为15~80英寸。
作为本发明的一个实施例,所述复合非织造材料的设备还包括热粘合系统32、纤网质量检测系统、后整理系统36和打包系统37;所述纤网质量检测系统包括金属检测单元33,纤网克重检测单元34和纤网疵点检测单元35。
本发明提供的设备包含质量检测系统,能够快速检测出产品的克重、金属杂质以及疵点类型,并识别杂质和疵点具体位置,自动剔除,从而提升产品质量,提高生产效率,最终保护产品质量和消费者权益。
本发明还提供了利用上述技术方案所述设备制备上述技术方案所述复合非织造材料的制备方法,包括以下步骤:
利用第一纤网系统将第一聚合物熔融后喷至成网帘30,得到第一纤网层;
将第二聚合物经第三熔喷单元和第四熔喷单元进行熔融,将第一纤维素纤维原料经过第一开松单元进行粉碎;将熔融的第二聚合物和粉碎的第一纤维素纤维原料输送至第一混喷成型箱09混合后喷射于所述第一纤网层表面,形成第一混喷层;
将吸水材料经吸收芯体系统13喷射于所述第一混喷层表面,形成吸收芯体层;
将第三聚合物经第五熔喷单元和第六熔喷单元进行熔融,将第二纤维素纤维原料经过第二开松单元进行粉碎;将熔融的第三聚合物和粉碎的第二纤维素纤维原料输送至第二混喷成型箱19混合后喷射于所述吸收芯体层表面,形成第二混喷层;
利用第二纤网系统将第四聚合物熔融后喷至第二混喷层表面,得到第二纤网层。
本发明利用第一纤网系统将第一聚合物熔融后喷至成网帘30,得到第一纤网层。在本发明中,所述第一纤网系统中的第一熔喷单元所需的热风流量优选为0~6000Nm3/h,更优选为2500~5000Nm3/h,更进一步优选为3000~4500Nm3/h;热风温度优选为150~300℃,更优选为190~250℃,更进一步优选为220~240℃。在本发明中,所述第一纤网系统中的第一喷丝板每孔热风流量优选为0~0.76Nm3/h/孔,更优选为0.31~0.63Nm3/h/孔,更进一步优选为0.37~0.57Nm3/h/孔;所述第一喷丝板单孔吐出量优选为0~0.52g/min/孔,更优选为0.1~0.5g/min/孔,更进一步优选为0.15~0.4g/min/孔;所述第一喷丝板的温度优选为150~300℃,更优选为195~260℃,更进一步优选为225~250℃。在本发明中,所述第一纤网系统的吐出量优选为0~250kg/h,更优选为47~238kg/h,更进一步优选为71~190kg/h。在本发明中,所述第一纤网系统中的第一螺杆挤出机的工作压力优选为0~200MPa,更优选为50~100MPa,更进一步优选为60~90MPa。
得到第一纤网层后,本发明将第二聚合物经第三熔喷单元和第四熔喷单元进行熔融,将第一纤维素纤维原料经过第一开松单元进行粉碎;将熔融的第二聚合物和粉碎的第一纤维素纤维原料输送至第一混喷成型箱09混合后喷射于所述第一纤网层表面,形成第一混喷层。在本发明中,所述第三熔喷单元和第四熔喷单元所需的热风流量优选分别为0~10000Nm3/h,更优选为4000~8000Nm3/h,更进一步优选为5000~6500Nm3/h;热风温度优选分别为150~300℃,更优选为185~245℃,更进一步优选为225~235℃;所述第三熔喷单元和第四熔喷单元系统的吐出量优选分别为0~450kg/h,更优选为83~417kg/h,更进一步优选为166~417kg/h。在本发明中,所述第三熔喷单元和第四熔喷单元中喷丝板的每孔热风流量优选分别为0~0.72Nm3/h/孔,更优选为0.28~0.58Nm3/h/孔,更进一步优选为0.36~0.47Nm3/h/孔;喷丝板单孔吐出量优选分别为0~0.54g/min/孔,更优选为0.1~0.5g/min/孔,更进一步优选为0.2~0.5g/min/孔;丝板的温度优选为150~300℃,更优选为185~250℃,更进一步优选为210~240℃。在本发明中,所述第三熔喷单元和第四熔喷单元中螺杆挤出机的工作压力优选为0~200MPa,更优选为40~90MPa,更进一步优选为50~80MPa。
在本发明中,形成第一混喷层过程中进行喷淋的喷淋量优选为0~200L/h,更优选为100~180L/h,更进一步优选为120~160L/h;所述喷淋的压力优选为0~30bar,更优选为5~20bar,更进一步优选为15~20bar。
形成第一混喷层后,本发明将吸水材料经吸收芯体系统13喷射于所述第一混喷层表面,形成吸收芯体层。
形成吸收芯体层后,本发明将第三聚合物经第五熔喷单元和第六熔喷单元进行熔融,将第二纤维素纤维原料经过第二开松单元进行粉碎;将熔融的第三聚合物和粉碎的第二纤维素纤维原料输送至第二混喷成型箱19混合后喷射于所述吸收芯体层表面,形成第二混喷层。在本发明中,形成第二混喷层的工艺条件参数优选参照形成第一混喷层的工艺条件参数,在此不再重复赘述。
形成第二混喷层后,本发明利用第二纤网系统将第四聚合物熔融后喷至第二混喷层表面,得到第二纤网层。在本发明中,所述第二纤网系统的工艺条件参数优选参照第一纤网系统的工艺条件参数,在此不再重复赘述。
在本发明中,形成第二纤网层后优选还包括:对含有第一纤网层、第一混喷层、吸收芯体层、第二混喷层和第二纤网层的产品依次进行收集、后整理和打包。本发明优选利用成网帘进行收集;所述成网帘的速度优选为50~2000m/min,更优选为80~1650m/min,更进一步优选为400~1500m/min。
在本发明中,所述后整理优选包括压花、印花、打孔、变形、表面处理、热粘合、超声波粘合、切割、堆叠和湿巾加工中的一种或多种。本发明优选利用成网帘的纹理化凸起形成图案实现印花。本发明优选使用热粘合系统进行点状或者其他几何形状热轧定型形成特定的图案或形状;所述热粘合系统的辊子优选自带加热功能,热粘合面积百分比优选为2%~15%,更优选为4%~10%,更进一步优选为5%~7%。在本发明所述热轧定型的温度优选为90~150℃,更优选为90~130℃,更进一步优选为110~120℃;速度优选为50~2000m/min。在本发明中,所述热粘合系统工作压力优选为1~100bar,更优选为30~70bar,更进一步优选为40~45bar。在本发明中,所述表面处理优选包括化学助剂溶液处理;所述化学助剂溶液处理的方式优选包括喷淋、辊涂或浸轧;所述化学助剂溶液处理所使用的化学助剂优选包括亲水剂、柔软剂、强度剂、润湿剂、热致变色着色剂、粘合剂、乳胶和干强度剂中的一种或几种。在本发明中,所述亲水剂优选包括聚乙烯醇和/或聚丙烯酰胺;所述柔软剂优选包括聚醚改性有机硅乳液、季铵盐和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或几种;所述强度剂优选包括二甲基甲酰胺和/或甲苯二异氰酸酯;所述润湿剂优选包括脂肪醇硫酸盐和/或二异辛基丁二酸酯磺酸钠;所述变色着色剂优选包括温敏油墨/染料、热致温变材料和显示试剂中的一种或几种;所述粘合剂优选为弹性粘合剂;所述弹性粘合剂优选包括酯类粘合剂和/或丙烯酸类粘合剂;所述酯类粘合剂优选为乙烯醋酸乙烯酯(EVA);所述乳胶优选包括丙烯酸类和/或EVA类;所述干强度剂优选包括羧甲基纤维素和/或淀粉。本发明通过后整理系统36进行后整理赋予材料一定的功能性,例如做成功能性湿巾。
本发明提供的制备方法耗能较低,制备得到了环保型的材料,提高了产品的吸水速率、强力、耐磨性、降低了落絮率,以及通过热粘合系统赋予布面美观的花型,满足了消费者对美观性和擦拭性的双重需求。
本发明使用多纤混喷的技术,生产环节不需要水刺加固和烘干工序,较传统基布全生命周期碳排放总量降低40%,属于低耗能、环保型的材料。其蓬松度较传统水刺布增加30%以上,手感更加松软。同时还具有较优异的强力,低落絮,手感柔软,吸水性优异。
为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
以图5所示结构的设备制备复合非织造材料作为溢乳垫,其中熔喷装置的喷丝板为“同轴”熔喷型;图13为溢乳垫混喷层的SEM图,图14为溢乳垫第一纤网层表面的SEM图,图15为溢乳垫截面的SEM图,其中47为混喷层结构、48为纤维素纤维(纤维素短纤)、49为聚合物长丝。
生产55gsm的溢乳垫,其中第一纤网层与第二纤网层所用原料为聚丙烯(LyondellBasell,英国)与柔软母粒(购自湖南盛锦新材料有限公司),第一纤网层中聚丙烯和柔软母粒占总重量的4%为2.2gsm,第一纤网层中柔软母粒占第一纤网层总重量的1%;第二纤网层聚丙烯和柔软母粒占总重量的1.8%为0.99gsm,第二纤网层中柔软母粒占第二纤网层总重量的1%;第一混喷层和第二混喷层中聚合物所用原料为聚丙烯(Lyondell Basell,英国)共占总重量的29.1%为16gsm,纤维素纤维所用原料为木浆(GP,美国),占总重量的60.1%为33.05gsm;吸收芯体层使用的原料为高吸水树脂SAP(购自山东诺尔生物科技有限公司),高吸水树脂SAP占总重量的4%,后整理喷淋1%抗菌剂(购自浙江传化化学集团有限公司)来杀死和抑制使用过程的产生的细菌;
制备方法包括以下步骤:
步骤一:采用熔喷工艺,将聚丙烯和柔软母粒混合加热熔融后由8排孔喷丝板喷至成网帘上,其中第一螺杆挤出机的工作压力为75Mpa,第一熔喷单元的吐出量为75kg/h,第一喷丝板单孔吐出量为0.16g/min/孔,第一喷丝板温度为235℃,第一喷丝板气流牵伸孔的热风流量为3000Nm3/h进行牵伸,并由喷丝板两侧的喷淋装置进行冷却,喷淋量为120L/h,形成第一纤网层(第一纤网层中聚合物长丝的长度大于15cm,平均直径为4.7μm);
步骤二:在第一混喷系统中,利用第三熔喷单元和第四熔喷单元分别对聚丙烯颗粒加热熔融,其中第三螺杆挤出机和第四螺杆挤出机的工作压力分别为70Mpa,第三喷丝板和第四喷丝板为14排孔喷丝板,第三熔喷单元和第四熔喷单元的吐出量分别为230kg/h,第三喷丝板和第四喷丝板单孔吐出量分别为0.14g/min/孔,第三喷丝板和第四喷丝板温度分别为225℃,第三喷丝板和第四喷丝板气流牵伸孔的热风流量为5000Nm3/h进行牵伸;木浆卷运至第一开松单元进行粉碎,第一开松单元的处理木浆的产量为690kg/h,开松辊转速为5000rpm,木浆冷风力量为4500Nm3/h,将管道内木浆均匀吹散;最终第三熔喷单元和第四熔喷单元形成的聚丙烯长丝和木浆纤维在第一混喷成型箱中混合喷出,并由喷丝板两侧的喷淋装置进行冷却,喷淋量为130L/h,形成覆盖于第一纤网层表面的第一混喷层(第一混喷层中聚合物长丝的长度大于15cm,平均直径为5.3μm);
步骤三:高吸水树脂SAP由第一芯体系统喷出形成吸收芯体层覆盖于第一混喷层表面;
步骤四:第五熔喷单元和第六熔喷单元对聚丙烯颗粒加热熔融,其中第五螺杆挤出机和第六螺杆挤出机的工作压力分别为71Mpa,第五喷丝板和第六喷丝板为14排孔喷丝板,第五熔喷单元和第六熔喷单元的吐出量分别为230kg/h,第五喷丝板和第六喷丝板单孔吐出量分别为0.14g/min/孔,第五喷丝板和第六喷丝板温度分别为226℃,第五喷丝板和第六喷丝板气流牵伸孔的热风流量为5100Nm3/h进行牵伸;木浆卷运至第二开松系统进行粉碎,第二松系统的处理木浆的产量为690kg/h,开松辊转速为5000rpm,木浆冷风力量为4600Nm3/h,将管道内木浆均匀吹散。最终第五熔喷单元和第六熔喷单元形成的聚丙烯长丝和木浆纤维在第二混喷成型箱中混合喷出,并由喷丝板两侧的喷淋装置进行冷却,喷淋量为130L/h,形成第二混喷层覆盖于吸收芯体层表面(第二混喷层中聚合物长丝的长度大于15cm,平均直径为5.3μm);
步骤五:采用熔喷工艺,将聚丙烯和柔软母粒混合加热熔融后由8排孔喷丝板喷至第二混喷层表面,其中第二螺杆挤出机的工作压力为76Mpa,第二熔喷单元的吐出量为75kg/h,第二喷丝板单孔吐出量为0.16g/min/孔,第二喷丝板温度为235℃,第二喷丝板气流牵伸孔的热风流量为3100Nm3/h进行牵伸,并由喷丝板两侧的喷淋装置进行冷却,喷淋量为120L/h,形成第二纤网层覆盖于第二混喷层表面(第二纤网层中聚合物长丝的长度大于15cm,平均直径为4.7μm);
步骤六:由步骤一至步骤五形成的第一纤网层、第一混喷层、吸收芯体层、第二混喷层、第二纤网层,通过成网帘收集复合非织造材料,成网帘的速度为500m/min,再使用热粘合系统进行点状热轧定型,其中热粘合系统的辊子自带加热功能,热粘合面积为6.2%;形成以上下两层纤网层、中间两层混喷层和吸收芯体层的多层复合结构非织造材料;通过纤网质量检测系统对纤网的克重、金属和疵点进行检测,保证产品的品质;最后通过后整理设备进行喷淋1%抗菌剂,最后通过打包系统进行打包,得到溢乳垫。
实施例2
以图6所示结构的设备制备复合非织造材料作为消毒湿巾;图10为消毒湿巾中混喷层结构示意图,图11为消毒湿巾立体结构示意图,图12为消毒湿巾的截面结构示意图,其中47为混喷层结构、48为纤维素纤维(纤维素短纤)、49为聚合物长丝,50为纸浆纤维;
生产55gsm的消毒湿巾,其中第一纤网层所用原料熔指为35g/10min的皮芯型聚丙烯/聚酯双组分母粒(Lyondell Basell,英国)与亲水母粒(购自湖南盛锦新材料有限公司)占总重量的2.9%为1.6gsm,第二纤网层所用原料熔指为600g/10min的皮芯型聚丙烯/聚酯双组分母粒(Lyondell Basell,英国)和亲水母粒占总重量的2.9%均为1.6gsm,亲水母粒和聚丙烯/聚酯双组分母粒的质量比为2:98;第一混喷层和第二混喷层的聚合物所用原料为聚丙烯(Exxon Mobil,美国)和亲水母粒,第一混喷层和第二混喷层中聚合物共占总重量的32.8%为18gsm,亲水母粒和聚丙烯的质量比为2:98;第一混喷层和第二混喷层的纤维素纤维所用原料为木浆(GP,美国),第一混喷层和第二混喷层中的纤维素纤维共占总重量的53.4%为29.4gsm;吸收芯体层使用的原料为回收的纸浆纤维,经过开松系统处理成长度为0.5~1.5mm的浆料,该浆料占总重量的8%,后整理使用湿巾机进行做成80抽的湿巾,湿巾含液率设置为2%,最后通过打包机打包成消毒湿巾成品。
消毒湿巾的制备方法包括以下步骤:
步骤一:采用纺粘工艺,将皮芯型聚丙烯/聚酯双组分母粒和亲水母粒混合加热熔融后由多排孔喷丝板喷至成网帘上,(该皮芯型聚丙烯/聚酯双组分母粒具有外层柔软,内层强力高的优点)由第一纺粘螺杆挤出机39进入第一纺粘纺丝组件40,经过第一纺粘冷却装置41将纺粘长丝冷却,通过第一纺粘牵引装置42拉长纺粘长丝,通过第一纺粘分丝器43进行分丝,最后铺在成网帘30上,形成第一纤网层(第一纤网层中聚合物长丝的长度大于20cm,平均直径为18.3μm);
步骤二:在第一混喷系统中,第三熔喷单元和第四熔喷单元将聚丙烯颗粒加热熔融,其中第三螺杆挤出机和第四螺杆挤出机的工作压力分别为69Mpa,第三喷丝板和第四喷丝板为16排孔喷丝板,第三熔喷单元和第四熔喷单元的吐出量均为247kg/h,第三喷丝板和第四喷丝板单孔吐出量分别为0.15g/min/孔,第三喷丝板和第四喷丝板温度为226℃,第三喷丝板和第四喷丝板气流牵伸孔的热风流量为5100Nm3/h进行牵伸;木浆卷运至第一开松系统进行粉碎,第一松系统的处理木浆的产量为700kg/h,开松辊转速为5000rpm,木浆冷风力量为4600Nm3/h,将管道内木浆均匀吹散;最终第三熔喷单元和第四熔喷单元形成的聚丙烯长丝和木浆纤维在第一混喷成型箱中混合喷出,并由喷丝板两侧的喷淋装置进行冷却,喷淋量为130L/h,形成第一混喷层(第一混喷层中聚合物长丝的长度大于20cm,平均直径为4.9μm)覆盖于第一纤网层表面;
步骤三:纸浆纤维由吸收芯体系统喷出形成吸收芯体层覆盖于第一混喷层表面;
步骤四:第五熔喷单元和第六熔喷单元对聚丙烯颗粒加热熔融,其中第五螺杆挤出机和第六螺杆挤出机的工作压力分别为69Mpa,第五喷丝板和第六喷丝板为16排孔喷丝板,第五熔喷单元和第六熔喷单元的吐出量均为247kg/h,第五喷丝板和第六喷丝板单孔吐出量分别为0.15g/min/孔,第五喷丝板和第六喷丝板温度为226℃,第五喷丝板和第六喷丝板气流牵伸孔的热风流量为5100Nm3/h进行牵伸;木浆卷运至第二开松系统进行粉碎,第二松系统的处理木浆的产量为700kg/h,开松辊转速为5000rpm,木浆冷风力量为4600Nm3/h,将管道内木浆均匀吹散;最终第五熔喷单元和第六熔喷单元形成的聚丙烯长丝和木浆纤维在第二混喷成型箱中混合喷出,并由喷丝板两侧的喷淋装置进行冷却,喷淋量为130L/h,形成第二混喷层(第二混喷层中聚合物长丝的长度大于20cm,平均直径为4.9μm)覆盖吸收芯体层;
步骤五:采用熔喷工艺,将聚丙烯/聚酯双组分母粒和柔软母粒混合加热熔融后由10排孔喷丝板喷至成网帘上,其中第一螺杆挤出机的工作压力分别为76Mpa,第一熔喷单元的吐出量为75kg/h,第一喷丝板单孔吐出量为0.16g/min/孔,第一喷丝板温度为235℃,第一喷丝板气流牵伸孔的热风流量为3100Nm3/h进行牵伸,并由喷丝板两侧的喷淋装置进行冷却,喷淋量为120L/h,形成第二纤网层(第二纤网层中聚合物长丝的长度大于20cm,平均直径为4.3μm)覆盖第二混喷层;
步骤六:由步骤一至步骤五形成的第一纤网层、第一纤维素纤维和聚合物长丝混喷层、吸收芯体层、第二纤维素纤维和聚合物长丝混喷层和第二纤网层,通过成网帘收集复合非织造材料,成网帘的速度为527m/min,再使用热粘合系统进行热轧以形成小猫小狗的图案,其中热粘合系统的辊子自带加热功能,热粘合面积为5.9%;形成以上下两层纤网层、中间两层混喷层和吸收芯体层的多层复合结构的非织造材料;通过纤网质量检测系统对纤网的克重、金属和疵点进行检测,保证产品的品质;最后通过湿巾设备进行2%加液处理做成消毒湿巾,最后通过打包系统进行打包,得到消毒湿巾。
实施例3:
以图7所示结构的设备制备复合非织造材料作为工业擦拭巾(不含吸收芯体层),包括从下至上依次粘合的第一纤网层、第一混喷层、第二混喷层、第二纤网层。
生产55gsm的工业擦拭巾,其中第一纤网层与第二纤网层所用原料熔指为40g/10min的蓝色聚丙烯母粒(Exxon Mobil,美国),第一纤网层和第二纤网层中的蓝色聚丙烯分别占总重量的8%均为4.4gsm;第一混喷层和第二混喷层的聚合物所用原料为聚丙烯(ExxonMobil,美国)共占总重量的29.1%为16gsm,第一混喷层和第二混喷层的纤维素纤维所用原料为木浆(GP,美国),共占总重量的51.9%为28.55gsm;利用设备自带的喷淋系统喷淋2%的亲水助剂(购自浙江传化化学集团有限公司),后整理辊涂1%粘合剂(购自浙江传化化学集团有限公司)来减少使用过程的落絮率;
工业擦拭巾的制备方法包括以下步骤:
步骤一:采用纺粘工艺,将蓝色聚丙烯母粒和亲水助剂混合加热熔融后由多排孔喷丝板喷至成网帘上,由第一纺粘螺杆挤出机39进入第一纺粘纺丝组件40,经过第一纺粘冷却装置41将纺粘长丝冷却,通过第一纺粘牵引装置42拉长纺粘长丝,通过第一纺粘分丝器43进行分丝,最后铺在成网帘30上,形成第一纤网层(第一纤网层中聚合物长丝的长度大于20cm,平均直径为19.4μm);
步骤二:在第一混喷系统中,第三熔喷单元和第四熔喷单元对聚丙烯颗粒加热熔融,其中第三螺杆挤出机和第四螺杆挤出机的工作压力分别为71Mpa,第三喷丝板和第四喷丝板为14排孔喷丝板,第三熔喷单元和第四熔喷单元的吐出量均为250kg/h,第三喷丝板和第四喷丝板单孔吐出量分别为0.15g/min/孔,第三喷丝板和第四喷丝板温度为225℃,第三喷丝板和第四喷丝板气流牵伸孔的热风流量为5000Nm3/h进行牵伸;木浆卷运至第一开松系统进行粉碎,第一松系统的处理木浆的产量为695kg/h,开松辊转速为5000rpm,木浆冷风力量为4600Nm3/h,将管道内木浆均匀吹散;最终第三熔喷单元和第四熔喷单元形成的聚丙烯长丝和木浆纤维在第一混喷成型箱中混合喷出,并由喷丝板两侧的喷淋装置进行喷淋亲水助剂,既能冷却又可以增加材料的亲水性,喷淋量为125L/h,形成第一混喷层(第一混喷层中聚合物长丝的长度大于15cm,平均直径为5.7μm)覆盖第一纤网层;
步骤三:第五熔喷单元和第六熔喷单元对聚丙烯颗粒加热熔融,其中第五螺杆挤出机和第六螺杆挤出机的工作压力分别为71Mpa,第五喷丝板和第六喷丝板为14排孔喷丝板,第五熔喷单元和第六熔喷单元的吐出量均为250kg/h,第五喷丝板和第六喷丝板单孔吐出量分别为0.15g/min/孔,第五喷丝板和第六喷丝板温度为225℃,第五喷丝板和第六喷丝板气流牵伸孔的热风流量为5000Nm3/h进行牵伸;木浆卷运至第二开松系统进行粉碎,第二松系统的处理木浆的产量为695kg/h,开松辊转速为5000rpm,木浆冷风力量为4600Nm3/h,将管道内木浆均匀吹散;最终第五熔喷单元和第六熔喷单元形成的聚丙烯长丝和木浆纤维在第二混喷成型箱中混合喷出,并由喷丝板两侧的喷淋装置进行喷淋亲水助剂,既能冷却又可以增加材料的亲水性,喷淋量为125L/h,形成第二混喷层(第二混喷层中聚合物长丝的长度大于15cm,平均直径为5.7μm)覆盖第一混喷层;
步骤四:采用纺粘工艺,将蓝色聚丙烯母粒和亲水助剂混合加热熔融后由多排孔喷丝板喷至成网帘上,由第一纺粘螺杆挤出机52进入第一纺粘纺丝组件53,经过第一纺粘冷却装置54将纺粘长丝冷却,通过第一纺粘牵引装置55拉长纺粘长丝,通过第一纺粘分丝器56进行分丝,最后铺在成网帘30上,形成第二纤网层(第二纤网层中聚合物长丝的长度大于20cm,平均直径为19.4μm)。
步骤五:由步骤一至步骤五形成的第一纤网层、纤维素纤维和聚合物长丝混喷层、第二纤网层,通过网帘收集复合非织造材料,成网帘的速度为569m/min,再使用热粘合系统进行点状或者其他几何形状热轧定型,其中热粘合系统的辊子自带加热功能,热粘合面积为6.3%;形成以上下两层纤网层、中间两层混喷层的多层复合结构的非织造材料;通过纤网质量检测系统对纤网的克重、金属和疵点进行检测,保证产品的品质;最后通过后整理设备进行辊涂1%粘合剂,最后通过打包系统进行打包,得到工业擦拭巾。
实施例4:
以图8所示结构的设备(第一纤网系统包括两套熔喷系统;第二纤网系统包括两套熔喷系统)制备复合非织造材料作为面部擦拭巾,包括从下至上依次粘合的第1-1纤网层、第1-2纤网层、第一混喷层、吸收芯体层、第二混喷层、第2-1纤网层、第2-2纤网层;第一纤网系统中的两套熔喷系统分别形成第1-1纤网层和第1-2纤网层;第二纤网系统中的两套熔喷系统分别形成第2-1纤网层和第2-2纤网层;第1-1纤网层和第1-2纤网层为第一纤网层,第2-1纤网层和第2-2纤网层为第二纤网层
生产55gsm的可降解面部擦拭巾,其中第1-1纤网层、第1-2纤网层、第2-1纤网层和第2-2纤网层所用原料为聚乳酸PLA(Lyondell Basell,英国)与柔软母粒(购自湖南盛锦新材料有限公司),第1-1纤网层、第1-2纤网层、第2-1纤网层和第2-2纤网层中的聚乳酸和柔软母粒分别占总重量的1.625%为0.9gsm,柔软母粒和聚乳酸的质量比为2:98。第一混喷层和第二混喷层中的聚合物所用原料为聚乳酸(Lyondell Basell,英国)共占总重量的25.3%为13.9gsm,第一混喷层和第二混喷层中的纤维素纤维所用原料为木浆(GP,美国),共占总重量的61.4%为33.77gsm;吸收芯体层使用的原料为竹浆(购自四川福华竹浆纸业有限公司),竹浆占总重量的4.8%,后整理喷淋2%亲水助剂(购自浙江传化化学集团有限公司)。
面部擦拭巾的制备方法包括以下步骤:
步骤一:采用熔喷工艺,将聚乳酸和柔软母粒混合加热熔融后由14排孔喷丝板喷至成网帘上,其中第七螺杆挤出机的工作压力分别为75Mpa,第七熔喷单元的吐出量为79kg/h,第七喷丝板单孔吐出量为0.17g/min/孔,第七喷丝板温度为233℃,第七喷丝板气流牵伸孔的热风流量为3100Nm3/h进行牵伸,并由喷丝板两侧的喷淋装置进行冷却,喷淋量为130L/h,形成第1-1纤网层(第1-1纤网层中聚合物长丝的长度大于15cm,平均直径为4.1μm);
步骤二:采用熔喷工艺,将聚乳酸和柔软母粒混合加热熔融后由14排孔喷丝板喷至成网帘上,其中第一螺杆挤出机的工作压力分别为76Mpa,第一熔喷单元的吐出量为79kg/h,第一喷丝板单孔吐出量为0.17g/min/孔,第一喷丝板温度为234℃,第一喷丝板气流牵伸孔的热风流量为3150Nm3/h进行牵伸,并由喷丝板两侧的喷淋装置进行冷却,喷淋量为130L/h,形成第1-2纤网层(第1-2纤网层中聚合物长丝的长度大于15cm,平均直径为4.1μm)覆盖第1-1纤网层;
步骤三:在第一混喷系统中,第三熔喷单元和第四熔喷单元对聚乳酸颗粒加热熔融,其中第三螺杆挤出机和第四螺杆挤出机的工作压力分别为69Mpa,第三喷丝板和第四喷丝板为20排孔喷丝板,第三熔喷单元和第四熔喷单元的吐出量均为225kg/h,第三喷丝板和第四喷丝板单孔吐出量分别为0.14g/min/孔,第三喷丝板和第四喷丝板温度为224℃,第三喷丝板和第四喷丝板气流牵伸孔的热风流量为5000Nm3/h进行牵伸;木浆卷运至第一开松系统进行粉碎,第一松系统的处理木浆的产量为700kg/h,开松辊转速为5000rpm,木浆冷风力量为4600Nm3/h,将管道内木浆均匀吹散;最终第三熔喷单元和第四熔喷单元形成的聚丙烯长丝和木浆纤维在第一混喷成型箱中混合喷出,并由喷丝板两侧的喷淋装置进行喷淋亲水助剂,既能冷却又可以增加材料的亲水性,喷淋量为130L/h,形成第一混喷层(第一混喷层中聚合物长丝的长度大于15cm,平均直径为4.7μm)覆盖第1-2纤网层;
步骤四:竹浆纤维由吸收芯体系统喷出形成吸收芯体层覆盖于第一混喷层表面;
步骤五:在第二混喷系统中,第五熔喷单元和第六熔喷单元对聚乳酸颗粒加热熔融,其中第五螺杆挤出机和第六螺杆挤出机的工作压力分别为69Mpa,第五喷丝板和第六喷丝板为20排孔喷丝板,第五熔喷单元和第六熔喷单元的吐出量均为225kg/h,第五喷丝板和第六喷丝板单孔吐出量分别为0.14g/min/孔,第五喷丝板和第六喷丝板温度为226℃,第五喷丝板和第六喷丝板气流牵伸孔的热风流量为5000Nm3/h进行牵伸;木浆卷运至第二开松系统进行粉碎,第二开松系统的处理木浆的产量为700kg/h,开松辊转速为5000rpm,木浆冷风力量为4600Nm3/h,将管道内木浆均匀吹散;最终第五熔喷单元和第六熔喷单元形成的聚丙烯长丝和木浆纤维在第二混喷成型箱中混合喷出,并由喷丝板两侧的喷淋装置进行喷淋亲水助剂,既能冷却又可以增加材料的亲水性,喷淋量为130L/h,形成第二混喷层(第二混喷层中聚合物长丝的长度大于15cm,平均直径为4.7μm)覆盖吸收芯体层;
步骤六:采用熔喷工艺,将聚乳酸和柔软母粒混合加热熔融后由14排孔喷丝板喷至成网帘上,其中第二螺杆挤出机的工作压力分别为75Mpa,第二熔喷单元的吐出量为79kg/h,第二喷丝板单孔吐出量为0.17g/min/孔,第二喷丝板温度为233℃,第二喷丝板气流牵伸孔的热风流量为3150Nm3/h进行牵伸,并由喷丝板两侧的喷淋装置进行冷却,喷淋量为130L/h,形成第2-1纤网层(第2-1纤网层中聚合物长丝的长度大于15cm,平均直径为4.1μm)覆盖第二混喷层。
步骤七:采用熔喷工艺,将聚乳酸和柔软母粒混合加热熔融后由14排孔喷丝板喷至成网帘上,其中第八螺杆挤出机的工作压力分别为75Mpa,第八熔喷单元的吐出量为79kg/h,第八喷丝板单孔吐出量为0.17g/min/孔,第八喷丝板温度为233℃,第八喷丝板气流牵伸孔的热风流量为3100Nm3/h进行牵伸,并由喷丝板两侧的喷淋装置进行冷却,喷淋量为130L/h,形成第2-2纤网层(第2-2纤网层中聚合物长丝的长度大于15cm,平均直径为4.1μm)覆盖第2-1纤网层。
步骤八:由步骤一至步骤七形成的第1-1纤网层、第1-2纤网层、第一纤维素纤维和聚合物长丝第一混喷层、吸收芯体层、第二纤维素纤维和聚合物长丝第二混喷层、第2-1纤网层和第2-2纤网层,通过网帘收集复合非织造材料,成网帘的速度为506m/min,再使用热粘合系统进行点状或者其他几何形状热轧定型,其中热粘合系统的辊子自带加热功能,热粘合面积为6%。形成以上下四层纤网层、中间两层混喷层和吸收芯体层的多层复合结构的非织造材料。通过纤网质量检测系统对纤网的克重、金属和疵点进行检测,保证产品的品质。后整理喷淋2%亲水助剂,最后通过打包系统进行打包,得到面部擦拭巾。
实施例5:
以图9所示结构的设备制备(第一纤网系统包括两套纺粘系统和一套熔喷系统)复合非织造材料作为身体清洁擦拭巾,包括从下至上依次粘合的第1-1纤网层、第1-2纤网层、第1-3纤网层、第一混喷层、吸收芯体层、第二混喷层、第二纤网层;第1-1纤网层、第1-2纤网层和第1-3纤网层形成第一纤网层;
生产55gsm的身体清洁擦拭巾,其中第1-1纤网层和第1-2纤网层所用原料熔指为40g/10min的并列型双组分聚酯/聚酰胺母粒(LyondellBasell,英国)(这是利用两种具有不同热收缩和湿收缩性能的聚合物,将两种聚合物紧密结合,经热处理后产生螺旋卷曲,从而提高弹性和蓬松度)与亲水母粒(购自湖南盛锦新材料有限公司),第1-3纤网层与第二纤网层所用原料为聚丙烯(ExxonMobil,美国)与亲水母粒(购自湖南盛锦新材料有限公司),第1-1纤网层和第1-2纤网层中并列型双组分聚酯/聚酰胺母粒和亲水母粒占总重量的5%为2.75gsm,亲水母粒和并列型双组分聚酯/聚酰胺母粒的质量比为2:98;第1-3纤网层中聚丙烯母粒和亲水母粒占总重量的1.5%为0.825gsm,第二纤网层中聚丙烯母粒和亲水母粒占总重量的3.5%为1.925gsm,第1-3纤网层和第二纤网层的亲水母粒和聚丙烯母粒质量比都为2:98;第一混喷层和第二混喷层的聚合物所用原料为聚丙烯(ExxonMobil,美国)和亲水母粒,第一混喷层和第二混喷层中聚合物共占总重量的30%为16.5gsm,亲水母粒和聚丙烯的质量比为2:98;第一混喷层和第二混喷层的纤维素纤维所用原料为木浆(GP,美国),第一混喷层和第二混喷层中的纤维素纤维共占总重量的53%为29.15gsm;吸收芯体层使用的具有清洁性能的表面活性剂,遇水摩擦后起泡,该表面活性剂占总重量的6%,后整理喷淋1%抗菌柔软剂(购自浙江传化化学集团有限公司);
制备方法包括以下步骤:
步骤一:采用纺粘工艺,将并列型双组分聚酯/聚酰胺和亲水母粒混合加热熔融后由多排孔喷丝板喷至成网帘上,由第三纺粘螺杆挤出机83进入第三纺粘纺丝组件84,经过第三纺粘冷却装置85将纺粘长丝冷却,通过第三纺粘牵引装置86拉长纺粘长丝,通过第三纺粘分丝器87进行分丝,最后铺在成网帘30上,形成第1-1纤网层(第1-1纤网层中聚合物长丝的长度大于20cm,平均直径为17.3μm);
步骤二:采用纺粘工艺,将并列型双组分聚酯/聚酰胺和亲水母粒混合加热熔融后由多排孔喷丝板喷至成网帘上,由第一纺粘螺杆挤出机39进入第一纺粘纺丝组件40,经过第一纺粘冷却装置41将纺粘长丝冷却,通过第一纺粘牵引装置42拉长纺粘长丝,通过第一纺粘分丝器43进行分丝,最后铺在成网帘30上,形成第1-2纤网层(第1-2纤网层中聚合物长丝的长度大于20cm,平均直径为17.3μm)覆盖第1-1纤网层;
步骤三:采用熔喷工艺,将聚丙烯和亲水母粒混合加热熔融后由8排孔喷丝板喷至成网帘上,其中第一螺杆挤出机的工作压力分别为76Mpa,第一熔喷单元的吐出量为79kg/h,第一喷丝板单孔吐出量为0.17g/min/孔,第一喷丝板温度为232℃,第一喷丝板气流牵伸孔的热风流量为3180Nm3/h进行牵伸,并由喷丝板两侧的喷淋装置进行冷却,喷淋量为131L/h,形成第1-3纤网层(第1-3纤网层中聚合物长丝的长度大于15cm,平均直径为4.2μm)覆盖第1-2纤网层;
步骤四:在第一混喷系统中,第三熔喷单元和第四熔喷单元将聚丙烯和亲水母粒混合加热熔融,其中第三螺杆挤出机和第四螺杆挤出机的工作压力分别为71Mpa,第三喷丝板和第四喷丝板为16排孔喷丝板,第三熔喷单元和第四熔喷单元的吐出量均为247kg/h,第三喷丝板和第四喷丝板单孔吐出量分别为0.15g/min/孔,第三喷丝板和第四喷丝板温度为227℃,第三喷丝板和第四喷丝板气流牵伸孔的热风流量为5150Nm3/h进行牵伸;木浆卷运至第一开松系统进行粉碎,第一松系统的处理木浆的产量为701kg/h,开松辊转速为5000rpm,木浆冷风力量为4600Nm3/h,将管道内木浆均匀吹散;最终第三熔喷单元和第四熔喷单元形成的聚丙烯长丝和木浆纤维在第一混喷成型箱中混合喷出,并由喷丝板两侧的喷淋装置进行冷却,喷淋量为132L/h,形成第一混喷层(第一混喷层中聚合物长丝的长度大于15cm,平均直径为4.2μm)覆盖于第1-3纤网层表面;
步骤五:回收的彩色纱线经切断并由开松研磨后由吸收芯体系统喷出形成吸收芯体层覆盖于第一混喷层表面;
步骤六:第五熔喷单元和第六熔喷单元对聚丙烯和亲水母粒混合加热熔融,其中第五螺杆挤出机和第六螺杆挤出机的工作压力分别为69Mpa,第五喷丝板和第六喷丝板为16排孔喷丝板,第五熔喷单元和第六熔喷单元的吐出量均为247kg/h,第五喷丝板和第六喷丝板单孔吐出量分别为0.15g/min/孔,第五喷丝板和第六喷丝板温度为226℃,第五喷丝板和第六喷丝板气流牵伸孔的热风流量为5100Nm3/h进行牵伸;木浆卷运至第二开松系统进行粉碎,第二松系统的处理木浆的产量为700kg/h,开松辊转速为5000rpm,木浆冷风力量为4600Nm3/h,将管道内木浆均匀吹散;最终第五熔喷单元和第六熔喷单元形成的聚丙烯长丝和木浆纤维在第二混喷成型箱中混合喷出,并由喷丝板两侧的喷淋装置进行冷却,喷淋量为130L/h,形成第二混喷层(第二混喷层中聚合物长丝的长度大于15cm,平均直径为4.2μm)覆盖吸收芯体层;
步骤七:采用熔喷工艺,将聚丙烯和亲水母粒混合加热熔融后由8排孔喷丝板喷至成网帘上,其中第二螺杆挤出机的工作压力分别为76Mpa,第二熔喷单元的吐出量为75kg/h,第二喷丝板单孔吐出量为0.16g/min/孔,第二喷丝板温度为238℃,第二喷丝板气流牵伸孔的热风流量为3100Nm3/h进行牵伸,并由喷丝板两侧的喷淋装置进行冷却,喷淋量为132L/h,形成第二纤网层(第二纤网层中聚合物长丝的长度大于15cm,平均直径为4.2μm)覆盖第二混喷层;
步骤八:由步骤一至步骤七形成的第1-1纤网层、第1-2纤网层、第1-3纤网层、第一纤维素纤维和聚合物长丝混喷层、吸收芯体层、第二纤维素纤维和聚合物长丝混喷层和第二纤网层,通过网帘收集复合非织造材料,成网帘的速度为545m/min,再使用热粘合系统进行点状形状热轧定型,其中热粘合系统的辊子自带加热功能,热粘合面积为6.1%;形成以上四层纤网层、下一层纤网层中间两层混喷层和吸收芯体层的多层复合结构的非织造材料;通过纤网质量检测系统对纤网的克重、金属和疵点进行检测,保证产品的品质,后整理喷淋1%抗菌柔软剂,最后通过打包系统进行打包,得到身体清洁擦拭巾。
对比例1
以市售的好奇-PURE婴儿擦拭巾为对比例。
按照相关的测试标准检测实施例1~5和对比例1的非织造材料的性能,其结果列于表1中。
表1实施例1~5和对比例1复合非织造卫生用品性能测试结果
由表1可知:由本发明设备做出的复合非织造材料厚度比市面上一般的产品厚度平均高出35%以上;实施例1到实施例5的复合非织造材料,纵向强力和横向强力比普通产品分别高出57%和39%;实施例1到实施例4的复合非织造材料,当加入SAP时吸水倍率是普通市售产品的3倍,未加入SAP产品的吸水倍率也比普通市售产品高出1.5倍以上;实施例1到实施例5的复合非织造材料的吸水速度一般小于等于5秒;实施例1到实施例5的复合非织造材料,由于表面加上了致密的纤网层,促使落絮系数比普通市售产品优异,最好的落絮系数可以做到3.59;实施例1到实施例5的复合非织造材料,柔软度相比较于普通市售产品得到了大幅度提升,最好的MD方向为10.6,CD方向为8.1;实施例1到实施例5的复合非织造材料,耐磨性能优异,普通市售产品200次耐磨测试破层,而本发明的产品能达到,200次耐磨测试不破层-3级;实施例1到实施例5的复合非织造材料,熔喷方式喷出的外层聚合物细度一般在3~5μm,内层聚合物细度4~6μm左右。
尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述,但它仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例,人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例,这些实施例都属于本发明保护范围。
Claims (10)
1.一种复合非织造材料,其特征在于,包括以下质量百分含量的层结构:
所述第一纤网层、第一混喷层、吸收芯体层、第二混喷层和第二纤网层依次层叠;
所述第一混喷层和第二混喷层独立的包括纤维素纤维和聚合物长丝;
所述第一纤网层和第二纤网层分别为聚合物长丝。
2.根据权利要求1所述复合非织造材料,其特征在于,所述第一纤网层和第二纤网层中的聚合物长丝的长度大于5cm,直径为0.1~30μm;
所述第一纤网层和第二纤网层独立的还包括功能性母粒、亲水助剂、亲水柔软剂、精油和防蚊助剂中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述复合非织造材料,其特征在于,所述第一混喷层和第二混喷层中的纤维素纤维的长度独立的为0.5~8mm,所述第一混喷层和第二混喷层中纤维素纤维和聚合物长丝的质量比独立的为10~90:9.8~70。
4.根据权利要求1所述复合非织造材料,其特征在于,所述吸收芯体层包括高分子吸水性树脂、纤维素纤维和高分子凝胶材料中的一种或多种。
5.制备权利要求1~4任一项所述复合非织造材料的设备,包括成网帘(30)、吸风装置(31)和位于成网帘上方的依次串联的第一纤网系统、第一混喷成型系统、吸收芯体系统(13)、第二混喷成型系统和第二纤网系统;
所述第一纤网系统包括第一熔喷单元或第一纺粘单元;所述第一混喷成型系统包括第三熔喷单元、第一开松单元、第四熔喷单元和第一混喷成型箱(09);所述第二混喷成型系统包括第五熔喷单元、第二开松单元、第六熔喷单元和第二混喷成型箱(19);所述第二纤网系统包括第二熔喷单元或第二纺粘单元。
6.根据权利要求5所述设备,其特征在于,还包括热粘合系统(32)、纤网质量检测系统、后整理系统(36)和打包系统(37);所述纤网质量检测系统包括金属检测单元(33),纤网克重检测单元(34)和纤网疵点检测单元(35)。
7.根据权利要求5所述设备,其特征在于,所述第一熔喷单元包括第一纺丝箱体(01),第一螺杆挤出机(02),第一喂料装置(03)和第一喷丝板(57);
所述第一纺粘单元包括第一纺粘喂料装置(38),第一纺粘螺杆挤出机(39),第一纺粘纺丝组件(40),第一纺粘冷却装置(41),第一纺粘牵引装置(42)和第一纺粘分丝器(43);
所述第三熔喷单元包括第二喂料装置(04),第二螺杆挤出机(05),第三纺丝箱体(06)和第三喷丝板(58);
所述第一开松单元包括第一开松装置(07)和第一多排孔CD喷射器(08);
所述第四熔喷单元包括第四喂料装置(10),第四螺杆挤出机(11),第四纺丝箱体(12)和第四喷丝板(59);
所述第五熔喷单元包括第五喂料装置(14),第五螺杆挤出机(15),第五纺丝箱体(16)和第五喷丝板(60);
所述第二开松单元包括第二开松装置(17),第二多排孔CD喷射器(18);
所述第六熔喷单元包括第六喂料装置(20),第六螺杆挤出机(21),第六纺丝箱体(22)和第六喷丝板(61);
所述第二熔喷单元包括第二喂料装置(23),第二螺杆挤出机(24),第二纺丝箱体(25)和第二喷丝板(62);
所述第二纺粘单元包括第二纺粘喂料装置(51),第二纺粘螺杆挤出机(52),第二纺粘纺丝组件(53),第二纺粘冷却装置(54),第二纺粘牵引装置(55)和第二纺粘分丝器(56)。
8.根据权利要求5或7所述设备,其特征在于,所述第一熔喷单元还包括第一冷却喷淋系统(26),所述第一混喷成型箱(09)出口设置有第二冷却喷淋系统(27),所述第二混喷成型箱(19)出口设置有第三冷却喷淋系统(28),所述第二熔喷单元还包括第四冷却喷淋系统(29)。
9.利用权利要求5~8任一项所述设备制备权利要求1~4任一项所述复合非织造材料的制备方法,包括以下步骤:
利用第一纤网系统将第一聚合物熔融后喷至成网帘(30),得到第一纤网层;
将第二聚合物经第三熔喷单元和第四熔喷单元进行熔融,将第一纤维素纤维原料经过第一开松单元进行粉碎;将熔融的第二聚合物和粉碎的第一纤维素纤维原料输送至第一混喷成型箱(09)混合后喷射于所述第一纤网层表面,形成第一混喷层;
将吸水材料经吸收芯体系统(13)喷射于所述第一混喷层表面,形成吸收芯体层;
将第三聚合物经第五熔喷单元和第六熔喷单元进行熔融,将第二纤维素纤维原料经过第二开松单元进行粉碎;将熔融的第三聚合物和粉碎的第二纤维素纤维原料输送至第二混喷成型箱(19)混合后喷射于所述吸收芯体层表面,形成第二混喷层;
利用第二纤网系统将第四聚合物熔融后喷至第二混喷层表面,得到第二纤网层。
10.根据权利要求9所述制备方法,其特征在于,形成第二纤网层后还包括:对含有第一纤网层、第一混喷层、吸收芯体层、第二混喷层和第二纤网层的产品依次进行收集、后整理和打包;
所述后整理包括压花、印花、打孔、变形、表面处理、热粘合、超声波粘合、切割、堆叠和湿巾加工中的一种或多种。
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