CN205242007U - 一种功能性纺粘非织造纤维网的制造装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种功能性纺粘非织造纤维网的制造装置，包括纺粘非织造纺丝成网部分，静电纺丝部分；所述纺粘非织造纺丝成网部分包括依次相连的聚合物切片材料喂入部分、螺杆挤出机、熔体流量计、模头组合件，纤维拉伸装置，纺粘最终纤维接收和输出组件；所述静电纺丝部分包括功能材料的挤出装置，喷丝孔部分，正电极，静电发生装置；所述挤出装置与喷丝孔部分连接，正电极与喷丝孔部分相对，静电发生装置为与喷丝孔部分提供电压；将静电纺丝和纺粘熔体在模头组合件与纤维拉伸装置之间的区域进行复合，功能性静电纺丝纤维包缠在纺粘纤维的外面，成网状包缠。

Description

一种功能性纺粘非织造纤维网的制造装置

技术领域

本实用新型涉及一种功能性纺粘非织造纤维网的制造方法和装置，属于纺粘非织造纤维网制造技术领域。

背景技术

纺粘非织造技术是一种以聚合物切片为原料制作非织造纤维网材料的技术。该技术纤维网材料产品由于强度较高、通透性较好以及制作成本低廉而具有广阔的应用范围。由于聚合物材料聚丙烯具有良好的热稳定性和较狭窄的熔限等性能，使得聚丙烯PP成为纺粘非织造技术最常用的聚合物材料。

这种纤维网材料在制造过程中一般需要被赋予一些功能性，例如亲水性、抗菌性等等。这是纺粘非织造纤维网制造的难点，如果能够通过不同方法改善纺粘非织造PP纤维网材料的亲水性或增加其它功能性，那么纺粘PP非织造纤维网材料成品的应用领域将大幅度扩大。

目前，常用赋予纺粘非织造PP纤维网材料的功能性的方法主要有两种，一种是将制作纺粘非织造PP纤维网材料成品浸渍在功能性材料的溶液中，一段时间后，将纤维网材料取出来，再采用烘干方式将溶剂除去，得到的材料将具有功能性，如亲水性等。这种方法的优点是方法简单，成本低廉，其缺点是功能性是暂时的；另一种是将功能性材料和聚合物PP切片材料从纺粘工艺最头端喂入，这样生产制作的最终纤维网材料产品具有持久的功能性。但是，有些功能性材料在高温下变性，也有些功能性材料不能熔融，使得这种技术方式存在较大的局限性。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是：现有技术中对于赋予纺粘非织造PP纤维网材料的功能性的方法，或功能性持久度较低，产品质量较差；或功能性材料在高温下变性，也有些功能性材料不能熔融，具有很大局限性。

本实用新型采取以下技术方案：

一种功能性纺粘非织造纤维网的制造装置，包括纺粘非织造纺丝成网部分1，静电纺丝部分2；所述纺粘非织造纺丝成网部分1包括依次相连的聚合物切片材料喂入部分1a、螺杆挤出机1b、熔体流量计1c、模头组合件1d，纤维拉伸装置1g，纺粘最终纤维接收和输出组件1h；所述静电纺丝部分2包括功能材料的挤出装置2a，喷丝孔部分2b，正电极2c，静电发生装置2d；所述挤出装置2a与喷丝孔部分2b连接，正电极2c与喷丝孔部分2b相对，静电发生装置2d为喷丝孔部分2b提供电压；将静电纺丝和纺粘熔体在模头组合件1d与纤维拉伸装置1g之间的区域进行复合，功能性静电纺丝纤维包缠在纺粘纤维的外面，成网状包缠。

进一步的，所述纤维拉伸装置1g为牵引罗拉或空气拉伸装置。

进一步的，所述喷丝孔部分2b包括多头喷丝孔。

进一步的，所述正电极2c接地。

一种上述的制造装置进行纺粘非织纤维网的制造方法，

首先，将功能性材料溶于一定的溶剂中，形成一定浓度的溶液，将溶液注入挤出装置2a中；根据功能性需要，确定喷丝孔部分2b的喷丝头数量；

然后，打开纺粘纺丝成网系统，将聚合物切片喂入聚合物切片材料喂入部分1a，聚合物进入螺杆挤出机1b，被逐渐熔融、被挤压，输送到熔体流量计1c，然后进入模头组合件1d，最后从喷丝板以一定的速度流出；刚刚流出来的聚合物熔体细流，受到冷气流1f的初步致冷作用，温度有一定程度的下降，进入纤维拉伸装置1g，被拉伸细化，形成超细纤维，铺在纺粘最终纤维接收和输出组件1h上形成纤维网输出；

等纺粘纺丝过程达到稳定纺丝后，先打开静电发生装置2d，然后开启挤出装置2a开始从喷丝孔部分2b挤出溶液，溶液受到高压静电场后被拉伸成纳米纤维，包缠在纺粘纤维上，形成网状包缠复合；

等包缠纤维经过纤维拉伸装置1g后，到纺粘最终纤维接收和输出组件1h上形成复合纤维网形式被输出，得到功能性纺粘纤维网材料。

本实用新型采用过程复合方法和独特固结方法，将那些不能熔融或高温下易变性的功能性材料复合到纺粘非织造纤维网材料中，使得纤维网材料具有耐久的功能性，从而回避现有技术中两种方式的缺点，得到了两者的优点。具体做法是，将功能性材料通过静电纺丝技术做成纳米级纤维状态，在纺粘工艺的熔体细化段复合到熔体纤维上，让纳米状纤维以网状包缠形式与纺粘纤维进行结合，形成紧密的结合方式，进入纺粘非织造纤维网材料产品中。

本实用新型的有益效果在于：

1)功能性材料均匀分散在纤维网材料中；

2)不需要借助于其它中介，两者结合力比较大；

3)纤维网材料的功能特性比较耐久；

4)功能性材料的加入，完全不会影响材料的通透性能。

5)实施方法简便，纤维网产品功能持久，尤其适应那些不能熔融或高温下易变性的功能性材料的赋予。

附图说明

图1是本实用新型功能性纺粘非织造纤维网的制造装置的结构示意图。

其中，1部分是是纺粘非织造技术纺丝成网部分，2部分是静电纺丝部分。其中，1a为聚合物切片喂入部分，1b为挤出机，1c为计量泵，1d为模头组合件，1f为冷气流，1g为拉伸细化部分，1h为接收输出装置，2a为挤出装置，2b为针头，2c为正极接地，2d为静电发生装置。

图2是纺粘纤维与静电纺丝纤维网状包缠示意图。

其中11为纺粘纤维，12(实线)代表静电纺丝正面部分，13(虚线)代表静电纺丝后面部分。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进一步说明。

具体实施过程可配合参照图1，功能性纺粘非织造纤维网的制造装置的结构示意图。

实施例1、纺粘PP/静电PVA亲水功能纤维网材料

先将PVA溶于蒸馏水中制成一定浓度的溶液，将溶液注入挤出装置2a中。

然后，打开纺粘纺丝成网系统，将聚合物PP切片倒入聚合物切片喂入部分1a部分中，聚合物PP进入挤出机1b，被逐渐熔融、被挤压，输送到计量泵1c，然后进入模头组合件1d，最后从喷丝板以一定的速度流出。刚刚流出来的聚合物熔体细流，受到冷气流1f的初步致冷作用，进入拉伸细化部分1g，被拉伸细化，形成超细纤维，铺在接收输出装置1h上形成纤维网输出。

纺粘纺丝过程稳定后，打开静电纺丝装置，挤出装置2a开始从针头2b挤出PVA溶液，溶液受到高压静电场后被拉伸成纳米纤维，包缠在纺粘纤维上，形成网状包缠复合。一段时间后就得到复合要求的亲水性纺粘PP纤维网材料。

实施例2、纺粘PP/静电纺超吸水材料亲水功能纤维网材料

先将超吸水聚合物材料溶于蒸馏水中制成一定浓度的溶液，将溶液注入挤出装置2a中。

然后，打开纺粘纺丝成网系统，将聚合物PP切片倒入1a部分中，聚合物PP进入挤出机1b，被逐渐熔融、被挤压，输送到计量泵1c，然后进入模头组合件1d，最后从喷丝板以一定的速度流出。刚刚流出来的聚合物熔体细流，受到冷气流1f的初步致冷作用，进入拉伸细化部分1g，被拉伸细化，形成超细纤维，铺在接收输出装置1h上形成纤维网输出。

纺粘纺丝过程稳定后，打开静电纺丝装置，挤出装置2a开始从针头2b挤出超吸水材料溶液，溶液受到高压静电场后被拉伸成纳米纤维，包缠在纺粘纤维上，形成网状包缠复合。一段时间后就得到复合要求的超强亲水性纺粘PP纤维网材料。

实施例3、纺粘PP/静电纺PLA材料亲水功能纤维网材料

先将聚合物PLA材料溶于三氯甲烷和丙酮中制成一定浓度的溶液，将溶液注入挤出装置2a中。

然后，打开纺粘纺丝成网系统，将聚合物PP切片倒入1a部分中，聚合物PP进入挤出机1b，被逐渐熔融、被挤压，输送到计量泵1c，然后进入模头组合件1d，最后从喷丝板以一定的速度流出。刚刚流出来的聚合物熔体细流，受到冷气流1f的初步致冷作用，进入拉伸细化部分1g，被拉伸细化，形成超细纤维，铺在接收输出装置1h上形成纤维网输出。

纺粘纺丝过程稳定后，打开静电纺丝装置，挤出装置2a开始从针头2b挤出超吸水材料溶液，溶液受到高压静电场后被拉伸成纳米纤维，包缠在纺粘纤维上，形成网状包缠复合。一段时间后就得到复合要求的亲水性纺粘PP纤维网材料。

实施例4、纺粘PP/静电纺天然抗菌剂肉桂精油材料抗菌功能纤维网食品包装材料

先将天然抗菌剂肉桂精油材料混合PVA材料溶于蒸馏水中制成一定浓度的溶液，将溶液注入挤出装置2a中。

然后，打开纺粘纺丝成网系统，将聚合物PP切片倒入1a部分中，聚合物PP进入挤出机1b，被逐渐熔融、被挤压，输送到计量泵1c，然后进入模头组合件1d，最后从喷丝板以一定的速度流出。刚刚流出来的聚合物熔体细流，受到冷气流1f的初步致冷作用，进入拉伸细化部分1g，被拉伸细化，形成超细纤维，铺在接收输出装置1h上形成纤维网输出。

纺粘纺丝过程稳定后，打开静电纺丝装置，挤出装置2a开始从针头2b挤出超吸水材料溶液，溶液受到高压静电场后被拉伸成纳米纤维，包缠在纺粘纤维上，形成网状包缠复合。一段时间后就得到复合要求的抗菌功能纤维网食品包装材料。

如图2所示。在图2中，11为纺粘纤维，12(实线)代表静电纺丝正面部分，13(虚线)代表静电纺丝后面部分。由于静电纺丝纤维可以达到纳米级，其运动呈量子分布规律，所以纺粘纤维的外表面上都可以被静电纺丝纳米纤维的网状包缠，如果设计增加静电纺丝针头的数量和位置，几乎可以达到每根纺粘纤维表面被静电纺丝所网状包缠。如此，被包缠的纺粘纤维，在形成纤维网时，形成一种独特的两种材料分散复合方式。

本实用新型功能性材料均匀分散在纤维网材料中；不需要借助于其它中介，两者结合力比较大；纤维网材料的功能特性比较耐久；功能性材料的加入，完全不会影响材料的通透性能；实施方法简便，纤维网产品功能持久，尤其适应那些不能熔融或高温下易变性的功能性材料的赋予。

Claims (4)

1.一种功能性纺粘非织造纤维网的制造装置，其特征在于：

包括纺粘非织造纺丝成网部分(1)，静电纺丝部分(2)；

所述纺粘非织造纺丝成网部分(1)包括依次相连的聚合物切片材料喂入部分(1a)、螺杆挤出机(1b)、熔体流量计(1c)、模头组合件(1d)，纤维拉伸装置(1g)，纺粘最终纤维接收和输出组件(1h)；

所述静电纺丝部分(2)包括功能材料的挤出装置(2a)，喷丝孔部分(2b)，正电极(2c)，静电发生装置(2d)；所述挤出装置(2a)与喷丝孔部分(2b)连接，正电极(2c)与喷丝孔部分(2b)相对，静电发生装置(2d)为喷丝孔部分(2b)提供电压；

将静电纺丝和纺粘熔体在模头组合件(1d)与纤维拉伸装置(1g)之间的区域进行复合，功能性静电纺丝纤维包缠在纺粘纤维的外面，成网状包缠。

2.如权利要求1所述的功能性纺粘非织造纤维网的制造装置，其特征在于：所述纤维拉伸装置(1g)为牵引罗拉或空气拉伸装置。

3.如权利要求1所述的功能性纺粘非织造纤维网的制造装置，其特征在于：所述喷丝孔部分(2b)包括多头喷丝孔。

4.如权利要求1所述的功能性纺粘非织造纤维网的制造装置，其特征在于：所述正电极(2c)接地。