CN205133935U - 熔喷纤维无纺布及其制造设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型披露了一种熔喷纤维无纺布及其制造设备，其中的无纺布由非对称性超细纤维和短纤维构成，所述非对称性超细纤维呈L形结构，其中，所述L型的长边(L₁)∶短边(L₂)的比例为10∶4至10∶1，其中，所述L型的长边(L₁)和短边(L₂)分别与纤维无纺布的两个表面成一定角度α和β，角度α、β的范围为0-75度。其中，制造上述熔喷纤维无纺布的装置，其包括：用于将聚合物原料进行高温熔融的螺杆机，用于接收所述熔融聚合物并且具有喷丝板的模头，罗茨风机，空气加热器，掺棉机和收集器，所述风机和加热器形成热空气流送入模头，所述喷丝板上具有喷丝孔，所述掺棉机将短纤维形成短纤维流以汇入熔融聚合物纤维流，所述收集器由两个不对称的滚筒构成。

Description

熔喷纤维无纺布及其制造设备

技术领域

本实用新型涉及一种纤维无纺布，尤其涉及一种熔喷纤维无纺布及其制造设备。

背景技术

无纺布又称不织布，是由定向或随机的纤维而构成，由于其具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、绝缘、可循环再用等特点，被广泛应用于家电、建筑、交通运输工具等领域，尤其是作为隔热/吸音材料。

无纺布一般通过熔喷非织造工艺制造，利用高速热空气对模头喷丝孔挤出的聚合物熔体细流进行牵引，进而形成超细纤维，喷射在收集装置上并依靠其自身粘合和网结而成为非织造布。

熔喷工艺中的收集装置通常有平网式收集、对称式滚筒收集。无论何种形式，收集后一般均形成超细纤维并且进一步堆集成网或纤维层。

专利号为03825683.5的中国发明专利公开了一种由C形结构纤维和蜷曲的人造短纤构成的纤维无纺织物。所谓C形结构是指，沿垂直的纵向截面的角度看，横向于织物面设置在织物内的一分段或多个分段形成C形的垂直部分，其他分段形成C形的臂，它们连接到横向分段，并基本上平行于织物的向对面，且沿着与织物在形成过程中织物移动方向相对的方向从横向段向分段延伸。

专利号为201120467114.9的中国实用新型专利公开了一种U形熔喷无纺布，其中纤维沿纵向垂直截面方向看上去成U字形规则均匀的排列。

公开号为WO00/66824的PCT专利申请公开了一种呈C形结构收集的纤维织物。收集的纤维被折叠而形成规则的环，这些环进一步形成一系列沿着机器方向的波形，沿横向方向从边缘走向边缘，并沿z方向延伸。

纤维无纺布无论用于吸音或过滤材料，往往希望产品对不同频率音波或不同粒径粉尘都可以吸收，从而提高吸收效率。

但是通过现有技术收集的产品，无论是C形或U形，其结构上都是对称的，均无法实现差异性吸收的效果，因此不能达到理想的吸音、过滤效果。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型一方面提供了一种熔喷纤维无纺布，其由非对称性超细纤维和短纤维构成。

在一个优选的实施例中，所述短纤维均匀地分散在所述非对称性超细纤维之间，或者所述非对称性超细纤维和所述短纤维分别形成一层超细纤维层和一层短纤维层，所述短纤维长度为12-70mm，纤度为1.11-16.7dtex。

在一个优选的实施例中，所述非对称性超细纤维呈L形结构。

在一个优选的实施例中，所述L型的长边(L₁)和短边(L₂)的比例为10∶4至10∶1，优选为4∶1。

在一个优选的实施例中，所述L型的长边(L₁)和短边(L₂)分别与纤维无纺布的两个表面成一定角度α和β，该角度α、β的范围为0-75度。

在一个优选的实施例中，所述角度α的范围为5-45度。

本实用新型提供的熔喷纤维无纺布除了具有一般纤维无纺布的蓬松度和均匀度的基础之外，还具有对不同音频的吸音功能作为隔音材料具有优越的全音频吸音效果；同时还具有对不同粒径粉尘的吸收功能，作为过滤材料可提高吸收效率、提高容尘量，从而延长产品的使用周期。

本实用新型提供的熔喷纤维无纺布可广泛应用于家电、建筑、交通运输工具等领域。

本实用新型另一方面提供了制造所述熔喷纤维无纺布的装置，包括：用于将聚合物原料进行高温熔融形成熔融聚合物的螺杆机，用于接收所述熔融聚合物并且具有喷丝板的模头，罗茨风机，空气加热器，掺棉机和收集器，所述罗茨风机和空气加热器形成热空气流送入模头，所述喷丝板上具有喷丝孔，所述气流梳理机将松解的短纤维经气流梳理形成纤维条，所述掺棉机将短纤维形成短纤维流汇入熔融聚合物，或者所述掺棉机在收集器上形成短纤维层，其中，所述收集器由两个不对称的滚筒构成，其特征在于，所述收集器由两个不对称的滚筒构成。

在一个优选的实施例中，所述收集器由大滚筒和小滚筒构成，所述大滚筒和小滚筒的直径比例为2-10∶1，更优选为4-6∶1，在一个优选的实施例中，所述大滚筒的直径为50-100cm，优选为50-70cm。

在一个优选的实施例中，该装置还设置有罗茨风机和空气加热器，从风机中出来的风经过空气加热器加热后，引入到模头喷丝板，喷丝孔处形成方向朝收集器的热空气流，从而可以起到牵引熔融态纤维流的作用。

在一个优选的实施例中，该装置还进一步设置有冷风装置，对从喷丝孔出来的纤维流/热空气流进行温度调节，从而控制纤维流的固化速度。

在一个优选的实施例中，其进一步包括开松机，该开松机形成短纤维。该开松机能够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。优选地，经过开松机作用的短纤维进一步经过气流梳理：即把经过初步加工的短纤维原料分梳成单纤维状态，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，再辅以一定风压和风速的气流，使得不同品质和色泽的纤维得到较充分的混和，纤维初步伸直，且具有方向性。

在一个优选的实施例中，熔喷原料为本领域公知的聚合物，例如：聚丙烯、聚乙烯等聚烯烃、聚酯、聚醚醚酮、聚苯硫醚和聚酰胺等等。

在一个优选的实施例中，所述短纤维可以是天然纤维也可以是化学纤维。天然纤维如：棉、麻、毛等，化学纤维如：聚酯纤维(PET或PBT)、丙纶、聚乳酸纤维、聚醚硫醚纤维和人造丝等。

附图说明

图1显示了现有技术中平网式收集的示意图。

图2显示了现有技术中对称式滚筒收集的示意图。

图3显示了本实用新型熔喷纤维无纺布的剖示图。

图4-1;图4-2显示了制造本实用新型熔喷纤维无纺布的设备的结构示意图。

图5显示了通过大滚筒和小滚筒形成本实用新型纤维无纺布的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步的详细说明。

图1和2显示了现有技术中平网式和对称式滚筒收集方式。在图1中熔融的聚合物流由喷丝孔喷出后沿箭头A运动至两个滚筒组成的平网收集器上，并在收集器上沿箭头B进行收集，在平网式收集方式中，两个滚筒沿相同的方向转动。图2显示了对称式滚筒收集方式，熔融的聚合物流由喷丝孔喷出后沿箭头C运动，通过两个转动方向相反的对称滚筒之间的间隙而收集。

图3沿纵向垂直截面方向示出了一种熔喷L形纤维无纺布。超细纤维丝呈L形，一个纤维分段起自无纺布的一个表面，并与该表面成α角度向无纺布内部延伸，成为L形超细纤维丝的长边(L₁)。L形纤维分段向无纺布内部延伸过中线后，再折向无纺布的另一个表面继续延伸，继续延伸的一段成为L形超细纤维丝的短边(L₂)，该短边与无纺布的另一个表面成β角。

角度α、β可以通过调节大小滚筒之间的距离和位置来调整到所希望的角度。大小滚筒之间的距离越小，所形成的α、β值越小，纵向越靠近纤维喷出方向，收集形成的网或纤维层厚度越小，反之，大小滚筒之间的距离越大，所形成的α值越大，纵向越远离纤维喷出方向，收集形成的网或纤维层厚度越厚。另外，还可以通过调节模头喷丝板与收集器之间的距离，来调整纤维无纺布的密度。喷丝板与收集器距离越接近，纤维无纺布的密度越大，反之，喷丝板与收集器距离越接远，纤维无纺布的密度越小。

在超细纤维之间均匀地分布有短纤维，以得到所需要的蓬松度和均匀性。根据本领域的技术人员所熟知的方式，通过调节超细纤维和短纤维之间的填充比来达到特定的蓬松度，同样的，通过调节模头的风温、风速，改变牵引出的超细纤维的细度，也能获得特定的蓬松性、弹性回复率以及手感。

图4-1显示了制造本实用新型熔喷纤维无纺布的设备的结构示意图，罗茨风机1产生的空气流通过空气加热器2加热成热空气流，热空气流随后在模头4喷丝板的喷丝孔前方形成高速热空气气流。螺杆机3用于把聚合物原料在高温熔融，熔融的聚合物在螺杆机3中经过过滤后进一步进入模头4，熔融的聚合物从模头上喷丝板的喷丝孔挤出后，在高速热空气流作用下形成纤维流。开松机5把纤维、棉、纺织品等原料通过松解形成短纤维，短纤维通过气流梳理机6纤维初步伸直的，且具有方向性的短纤维。掺棉机7把短纤维形成短纤维流后汇入经喷丝板喷出的超细纤维流。随着气流的衰减和温度的下降，熔融的聚合物很快被拉细逐渐固化形成超细纤维。最后超细纤维和短纤维经由一大一小两个滚筒组成的收集器8收集成网或纤维层，最后经收卷机9收卷成品。当然可以理解的，也可以用掺棉机7把短纤维预先在收集器8的大/小滚筒上形成短纤维薄层，然后超细纤维流在收集器8上与短纤维薄层一起收集。

图4-2显示了模头喷丝板中的单个喷丝孔及热空气流的一种示意图。熔融的聚合物流11沿箭头11通过中间的通道在模头喷丝板的喷丝孔挤出。热空气10沿箭头D1和D2在模头喷丝板围绕喷丝孔流动，在喷丝孔处形成热空气流，当熔融的聚合物一旦经喷丝孔挤出，熔融的聚合物便进入到热空气流形成熔融的聚合物流F，并在热空气流的作用下继续向收集器运动。短纤维12在空气流H的作用下形成短纤维流，短纤维流沿箭头G方向汇入熔融的聚合物流。冷却空气14沿虚线表示的箭头对混有短纤维的熔融的聚合物流进行冷却，在冷空气的作用下，熔融的聚合物很快被拉细逐渐固化形成超细纤维。

图5显示了本实用新型一种收集器的示意图。图中15为大滚轮，16为小滚轮。滚轮15和16相向转动。纤维流沿箭头J方向由喷丝孔自上而下朝收集器运动，并在喷射过程中，逐渐冷却固化，经过滚轮15和16之间时形成L形纤维絮片。可以理解的是，纤维流可以是超细纤维和短纤维的混合纤维流，也可以是单独的超细纤维流。在后一种情况下，掺棉机将短纤维在收集器上形成短纤维薄层。

上述实例仅仅是通过举例的方式描述。在不偏离本实用新型所附权利要求限定的保护范围的情况下，可有各种变体。

Claims (10)

1.一种熔喷纤维无纺布，其由非对称性超细纤维和短纤维构成。

2.根据权利要求1所述的无纺布，其中，所述短纤维均匀地分散在所述非对称性超细纤维之间，或者所述非对称性超细纤维和所述短纤维分别形成一层超细纤维层和一层短纤维层，所述短纤维长度为12-100mm，纤度为1.11-16.7dtex。

3.根据权利要求1或2所述的无纺布，其中，所述非对称性超细纤维呈L形结构，L型的长边(L₁)和短边(L₂)的比例为10∶4至10∶1。

4.根据权利要求3所述的无纺布，其中，所述L型的长边(L₁)：短边(L₂)的比例为4∶1。

5.根据权利要求1或2所述的无纺布，其中，所述L型的长边(L₁)和短边(L₂)分别与纤维无纺布的两个表面成一定角度α和β，该角度α、β的范围为0-75度。

6.根据权利要求5所述的无纺布，其中，所述角度α的范围为5-45度。

7.一种制造权利要求1至6所述熔喷纤维无纺布的装置，包括：用于将聚合物原料进行高温熔融形成熔融聚合物的螺杆机，用于接收所述熔融聚合物并且具有喷丝板的模头，罗茨风机，空气加热器，掺棉机和收集器，所述罗茨风机和空气加热器形成热空气流送入模头，所述喷丝板上具有喷丝孔，所述气流梳理机将松解的短纤维经气流梳理形成纤维条，所述掺棉机将短纤维形成短纤维流汇入熔融聚合物，或者所述掺棉机在收集器上形成短纤维层，其中，所述收集器由两个不对称的滚筒构成。

8.根据权利要求7所述的装置，其进一步包括开松机，用以将大块的纠结纤维松解形成小块或束状短纤维。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其中，所述收集器由大滚筒和小滚筒构成，所述大滚筒和小滚筒的直径比例为4-6∶1。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述大滚筒的直径为50-70cm。