CN213708682U - 一种恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备，包括从进料端至出料端依次设置的纤维开松系统、支撑成型成网系统、蓬松定型装置、加固装置和冷却装置；纤维开松系统配置为将喂入的ES纤维开松成松散的纤维状；支撑成型成网系统配置为将经纤维开松系统开松后的纤维进行梳理成型、成网，使纤维高度相互交叉支撑；蓬松定型装置配置为将支撑成型成网系统的成网的热风非织造材料进行蓬松定型；加固装置配置为将蓬松定型装置定型过的热风非织造材料的上下表面进行密实加固；冷却装置配置为将加固后的热风非织造材料进行冷却并输出。经测试，通过本制备设备制备的高弹热风非织造材料具有良好蓬松性以及高蓬松回弹率。

Description

一种恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备

技术领域

本实用新型涉及材料领域，特别涉及一种恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备。

背景技术

口罩是一种卫生用品，一般指戴在口鼻部位用于过滤进入口鼻的空气，以达到阻挡有害的气体、气味、飞沫进出佩戴者口鼻的用具，以纱布或纸等制成。

口罩对进入肺部的空气有一定的过滤作用，在呼吸道传染病流行时，在粉尘等污染的环境中作业时，戴口罩具有非常好的作用。目前，市面上售卖的口罩一般分成长方形和杯状两种，长方形的主要有一次性医用外科口罩、活性炭过滤口罩等。杯状的国内主要分为KN类和KP类，KN类口罩适用于过滤非油性颗粒物，KP类口罩适用于过滤油性和非油性颗粒物。非油性颗粒物是指固体和非油性液体颗粒物及微生物，如煤尘、水泥尘、酸雾、油漆雾等；油性颗粒物是指油烟、油雾、沥青烟、焦炉烟、柴油机尾气中的颗粒物等。就抗霾来说，KN级别的口罩基本能满足需求，这也是大众首选。口罩字母后面的数字则代表口罩的防护等级，数字越大，防护等级越高。例如，90代表过滤效果在90％以上，95代表过滤效果在95％以上。

如申请号为201120051410.0的中国实用新型所示，其公开了一种一次性口罩，该口罩由四层组成，第一层是外层为无纺布，第二层为熔喷布，第三层为热风布，第四层为内层为无纺布。

目前的KN系列口罩的结构大多是该种结构，口罩体一般由四层组成。其中，最为重要的就是中间的两层材料：一层为熔喷布层，熔喷布层是决定口罩过滤效果的核心；另一层为热风无纺布层，主要起到支撑和定型作用。随着KN95口罩成为人们防护用品中的主要物品，不仅对熔喷布层的过滤效果有更高要求，而且对热风无纺布层也有更高要求。目前市面上的 KN系列口罩的这一层热风无纺布在定型、支撑和蓬松等性能仍然存在改进空间。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种同时满足热压加工和超声波加工且具有较高恢复性、回弹性、加工成型后能保持形状饱满、蓬松透气等诸多优点的恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备，至少能够解决上述问题之一。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备，包括从进料端至出料端依次设置的纤维开松系统、支撑成型成网系统、蓬松定型装置、加固装置和冷却装置；纤维开松系统配置为将喂入的ES纤维开松成松散的纤维状；支撑成型成网系统配置为将经纤维开松系统开松后的纤维进行梳理成型、成网，使纤维高度相互交叉支撑；蓬松定型装置配置为将支撑成型成网系统的成网的热风非织造材料进行蓬松定型；加固装置配置为将蓬松定型装置定型过的热风非织造材料的上下表面进行密实加固；冷却装置配置为将加固后的热风非织造材料进行冷却并输出。

由此，本实用新型公开了一种全新的热风非织造材料的制备设备，该制备设备包括纤维开松系统、支撑成型成网系统、蓬松定型装置、加固装置和冷却装置等装置，整体结构简单却能生产良好蓬松性以及高蓬松回弹率的热风非织造材料。经测试，通过本实用新型的恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备制备得到的高弹热风非织造材料具有良好蓬松性以及高蓬松回弹率，其回弹前厚度为3.01mm，30min后的回弹率为26.6％，60min后的回弹率为31.6％，120min后的回弹率为42.3％，240min后的回弹率50.5％，720min后的回弹率为61.8％。通过本实用新型的恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备制备得到的高弹热风非织造材料具有同时满足热压加工和超声波加工且具有较高恢复性、回弹性、加工成型后能保持形状饱满、蓬松透气等诸多优点。

在一些实施方式中，纤维开松系统包括从进料端至出料端依次设置的喂入装置和开松装置，开松装置与支撑成型成网系统的进料端连接，喂入装置配置为喂入ES纤维，开松装置配置为将ES纤维开松成松散的纤维状。

在一些实施方式中，纤维开松系统还包括第一混棉箱和第二混棉箱，第一混棉箱设置于开松装置的后方，第二混棉箱设置于第一混棉箱的后方， ES纤维为ES复合纤维，第一混棉箱和第二混棉箱配置为对ES纤维进行混合开松。

在一些实施方式中，支撑成型成网系统包括从进料端至出料端依次设置的胸锡林、中转移辊、大锡林、道夫和杂乱辊，道夫和杂乱辊的速比为 1.6～2.3。

在一些实施方式中，杂乱辊为两组，分别为第一杂乱辊组和第二杂乱辊组，每组杂乱辊组均包括上、下两个杂乱辊，相邻两个杂乱辊的速比为 1.1～1.5。

在一些实施方式中，蓬松定型装置为热粘合烘箱，从蓬松定型装置的进料端至出料端设置有多节加热箱体，各节加热箱体内的加热定型温度呈梯度性。

在一些实施方式中，加固装置至少一根光面辊组成，光面辊为加热辊棒。

在一些实施方式中，加固装置由三根隔距可调的第一光面辊、第二光面辊和第三光面辊组成，所述第一光面辊、第二光面辊、第三光面辊之间隔距的调节范围为1.3～7mm，所述第一光面辊、第二光面辊和第三光面辊与蓬松定型装置的出口端之间的距离为50～200mm。

在一些实施方式中，冷却装置包括至少一对冷却辊。

在一些实施方式中，恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备还包括收卷装置，收卷装置设置于冷却装置的后方，配置为将冷却后的热风非织造材料进行收卷。

本实用新型的有益效果：

本实用新型公开了一种全新的热风非织造材料的制备设备，该制备设备包括纤维开松系统、支撑成型成网系统、蓬松定型装置、加固装置和冷却装置等装置，整体结构简单却能生产良好蓬松性以及高蓬松回弹率的热风非织造材料。经测试，通过本实用新型的恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备制备得到的高弹热风非织造材料具有良好蓬松性以及高蓬松回弹率，其回弹前厚度为3.01mm，30min后的回弹率为26.6％，60min 后的回弹率为31.6％，120min后的回弹率为42.3％，240min后的回弹率 50.5％，720min后的回弹率为61.8％。通过本实用新型的恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备制备得到的高弹热风非织造材料具有同时满足热压加工和超声波加工且具有较高恢复性、回弹性、加工成型后能保持形状饱满、蓬松透气等诸多优点。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备的简化框图；

图2为图1所示的恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备的简化结构示意图；

图3为图1所示的恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备的加固装置的简化结构示意图。

图1～3中的附图标记：21-纤维开松系统；22-支撑成型成网系统；23- 蓬松定型装置；24-加固装置；25-冷却装置；26-收卷装置；211-喂入装置； 212-开松装置；213-第一混棉箱；214-第二混棉箱；221-胸锡林；222-中转移辊；223-大锡林；224-道夫；225-杂乱辊；241-第一光面辊；242-第二光面辊；243-第三光面辊。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1～3示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备。

如图1～3所示，该恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备包括从进料端至出料端依次设置的纤维开松系统21、支撑成型成网系统22、蓬松定型装置23、加固装置24和冷却装置25。

纤维开松系统21配置为将喂入的ES纤维开松成松散的纤维状；

支撑成型成网系统22配置为将经纤维开松系统21开松后的纤维进行梳理成型、成网，使纤维高度相互交叉支撑；

蓬松定型装置23配置为将支撑成型成网系统22的成网的热风非织造材料进行蓬松定型；

加固装置24配置为将蓬松定型装置23定型过的热风非织造材料的上下表面进行密实加固；

冷却装置25配置为将加固后的热风非织造材料进行冷却并输出。

本实施方式的ES纤维的旦数为1.2～7旦，长度为38～51mm。

本实施方式的纤维开松系统21包括从进料端至出料端依次设置的喂入装置211、开松装置212、第一混棉箱213和第二混棉箱214。开松装置212 与支撑成型成网系统22的进料端连接，喂入装置211配置为喂入ES纤维，开松装置212配置为将ES纤维开松成松散的纤维状。第一混棉箱213设置于开松装置212的后方，第二混棉箱214设置于第一混棉箱213的后方， ES纤维为ES复合纤维，第一混棉箱213和第二混棉箱214配置为对ES 纤维进行混合开松。

具体所选用的ES纤维为：亲水性立体卷曲ES纤维，规格2.5D×40mm，质量百分比为60％；亲水性立体卷曲ES纤维，规格2.0D×38mm，质量百分比为40％。纤维开松系统21的开松过程为：将立体卷曲ES纤维(PE/PET) 开包后投入到喂入装置211中，通过喂入装置211喂入至开松装置212，开松装置212将两种成团ES纤维通过刺钉斜帘抓取到高速打手上开松成小块或束状纤维。两种ES纤维混合后经过通过气流输送进一步混合开松，然后依次送达到第一混棉箱213和第二混棉箱214混合开松。本实施方式的喂入装置211、开松装置212、第一混棉箱213和第二混棉箱214均为常用设备。

本实施方式的支撑成型成网系统22包括从进料端至出料端依次设置的胸锡林221、中转移辊222、大锡林223、道夫224和杂乱辊225，道夫224 和杂乱辊225的速比为1.6～2.3。

如图2所示，本实施方式的杂乱辊225为两组，分别为第一杂乱辊225 组和第二杂乱辊225组，第二杂乱辊225组设置于第一杂乱辊225组的后方。每组杂乱辊225组均包括上、下两个杂乱辊225，前后相邻两个杂乱辊 225的速比为1.1～1.5。

具体梳理工作为：将开松混合好的ES纤维经过配备四组工作辊的胸锡林221预梳理，经中转移辊222转移到配备五组工作辊的大锡林223进行精梳理。大锡林223后由上下道夫224将纤维剥取转移出来，再经一对杂乱辊225打乱纤维原有顺序，其中道夫224和杂乱辊225速比可以进一步选择设置为1.9，前后杂乱辊225的速比可以进一步选择设置为1.23，使纤维高度相互交叉支撑，形成支撑型蓬松纤维层。

本实施方式的蓬松定型装置23可以为热粘合烘箱。从蓬松定型装置23 的进料端至出料端设置有多节加热箱体。各节加热箱体内的加热定型温度呈梯度性。

进一步的，从蓬松定型装置23的进料端至出料端设置有5节加热箱体。第一节加热箱体的定型温度为129～137℃、风机频率为8～15Hz；第二节加热箱体的定型温度为129～137℃、风机频率为10～20Hz；第三节加热箱体的定型温度为130～140℃、风机频率为15～25Hz；第四节加热箱体的定型温度为130～140℃、风机频率为20～35Hz；第五节加热箱体的定型温度为 128～135℃、风机频率为20～35Hz。

具体使用为：将步骤S2形成的支撑型蓬松纤维层导入蓬松定型箱体，箱体第一节定型温度可以进一步选择设置为133.1℃、风机频率可以进一步选择为10Hz，第二节定型温度可以进一步选择设置为134.6℃、风机频率可以进一步选择为15Hz，第三节定型温度可以进一步选择设置为134.6℃、风机频率可以进一步选择为20Hz，第四节定型温度可以进一步选择设置为 135.0℃、风机频率可以进一步选择为25Hz，第五节定型温度可以进一步选择设置为133.0℃、风机频率可以进一步选择为25Hz。

本实施方式的加固装置24包括由三根隔距可调的第一光面辊241、第二光面辊242和第三光面辊243组成，第一光面辊241、第二光面辊242、第三光面辊243之间隔距的调节范围为1.3～7mm，第一光面辊241、第二光面辊242和第三光面辊243与蓬松定型装置23的出口端之间的距离为 50～200mm。第一光面辊241、第二光面辊242、第三光面辊243三根光面辊的加热温度为60～140℃。

具体使用为：将蓬松定型箱体出来的蓬松纤维层经过三根光面辊对其表面纤维进行熔融加固。其中，最靠近蓬松定型箱体的第一光面辊241距离蓬松定型箱体出口60mm，第一光面辊241和中间的第二光面辊242之间的隔距为3.5mm，第二光面辊242和最远离蓬松定型箱体的第三光面辊243 之间的隔距为3.2mm。第一光面辊241、第二光面辊242、第三光面辊243 的加热温度依次为80℃、120℃、105℃。

本实施方式的冷却装置25由一对冷却辊组成，冷却装置25的冷却温度为5～30℃。本实施方式的冷却辊为水冷却辊，冷却温度可以进一步选择为23℃，冷却后制得恢复性好的高弹性热风非织造材料。

本实施方式的恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备还包括收卷装置26，收卷装置26设置于冷却装置25的后方。收卷装置26用于将冷却后的热风非织造材料进行收卷。本实施方式的收卷装置26为收卷辊。

在实际使用过程中，可将冷却装置25输出的恢复性好的高弹性热风非织造材料直接应用于生产KN95等口罩或者其他卫生材料，也可以直接通过收卷装置26进行收卷，备用。

本实用新型公开了一种全新的热风非织造材料的制备方法，该制备方法包括纤维开松、支撑成型成网、蓬松定型、加固和冷却定型等工序，工序简单。

性能测试：

将上述实施例制得的恢复性好的高弹性热风非织造材料进行产品性能测试。

(1)重量测试：

测试仪器：千分之一电子天平；测试方法：GB/T24218.1-2009；测试结果如下表1。

表1、重量测试结果记录表

实施例	定量克重(g/m2)
		恢复性好的高弹性热风非织造材料	50

(2)厚度测试：

测试仪器：：YG141织物厚度测试仪；测试方法：GB/T24218.2-2009；测试条件：0.5kPa，压10s。测试结果如下表2。

表2、厚度测试结果记录表

通过以上实施例及测试结构可知，通过本实用新型的恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备制备得到的高弹热风非织造材料具有良好蓬松性以及高蓬松回弹率，其回弹前厚度为3.01mm，30min后的回弹率为 26.6％，60min后的回弹率为31.6％，120min后的回弹率为42.3％，240min 后的回弹率50.5％，720min后的回弹率为61.8％。通过本实用新型的恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备制备得到的高弹热风非织造材料具有同时满足热压加工和超声波加工且具有较高恢复性、回弹性、加工成型后能保持形状饱满、蓬松透气等诸多优点。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备，其特征在于，包括从进料端至出料端依次设置的纤维开松系统(21)、支撑成型成网系统(22)、蓬松定型装置(23)、加固装置(24)和冷却装置(25)；

所述纤维开松系统(21)配置为将喂入的ES纤维开松成松散的纤维状；

所述支撑成型成网系统(22)配置为将经纤维开松系统(21)开松后的纤维进行梳理成型、成网，使纤维高度相互交叉支撑；

所述蓬松定型装置(23)配置为将支撑成型成网系统(22)的成网的热风非织造材料进行蓬松定型；

所述加固装置(24)配置为将蓬松定型装置(23)定型过的热风非织造材料的上下表面进行密实加固；

所述冷却装置(25)配置为将加固后的热风非织造材料进行冷却并输出。

2.根据权利要求1所述的恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备，其特征在于，所述纤维开松系统(21)包括从进料端至出料端依次设置的喂入装置(211)和开松装置(212)，所述开松装置(212)与支撑成型成网系统(22)的进料端连接，所述喂入装置(211)配置为喂入ES纤维，所述开松装置(212)配置为将ES纤维开松成松散的纤维状。

3.根据权利要求2所述的恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备，其特征在于，所述纤维开松系统(21)还包括第一混棉箱(213)和第二混棉箱(214)，所述第一混棉箱(213)设置于开松装置(212)的后方，所述第二混棉箱(214)设置于第一混棉箱(213)的后方，所述ES纤维为ES复合纤维，所述第一混棉箱(213)和第二混棉箱(214)配置为对ES纤维进行混合开松。

4.根据权利要求1所述的恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备，其特征在于，所述支撑成型成网系统(22)包括从进料端至出料端依次设置的胸锡林(221)、中转移辊(222)、大锡林(223)、道夫(224)和杂乱辊(225)，所述道夫(224)和杂乱辊(225)的速比为1.6～2.3。

5.根据权利要求4所述的恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备，其特征在于，所述杂乱辊(225)为两组，分别为第一杂乱辊(225)组和第二杂乱辊(225)组，每组杂乱辊(225)组均包括上、下两个杂乱辊(225)，相邻两个所述杂乱辊(225)的速比为1.1～1.5。

6.根据权利要求1所述的恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备，其特征在于，所述蓬松定型装置(23)为热粘合烘箱，从所述蓬松定型装置(23)的进料端至出料端设置有多节加热箱体，各节所述加热箱体内的加热定型温度呈梯度性。

7.根据权利要求1～6任一项所述的恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备，其特征在于，所述加固装置(24)至少一根光面辊组成，所述光面辊为加热辊棒。

8.根据权利要求7所述的恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备，其特征在于，所述加固装置(24)由三根隔距可调的第一光面辊(241)、第二光面辊(242)和第三光面辊(243)组成，所述第一光面辊(241)、第二光面辊(242)、第三光面辊(243)之间隔距的调节范围为1.3～7mm，所述第一光面辊(241)、第二光面辊(242)和第三光面辊(243)与蓬松定型装置(23)的出口端之间的距离为50～200mm。

9.根据权利要求1～6任一项所述的恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备，其特征在于，所述冷却装置(25)包括至少一对冷却辊。

10.根据权利要求1～6任一项所述的恢复性好的高弹性热风非织造材料的制备设备，其特征在于，还包括收卷装置(26)，所述收卷装置(26)设置于冷却装置(25)的后方，配置为将冷却后的热风非织造材料进行收卷。

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