CN217378193U - 一种聚丙烯和聚酯复合丝土工布生产设备及土工布 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种聚丙烯和聚酯复合丝土工布生产设备及土工布，该土工布生产设备包括：聚丙烯挤出装置，聚酯挤出装置，熔体过滤器，混合纺丝箱；聚丙烯挤出装置和聚酯挤出装置分别用于将聚丙烯切片和聚酯切片熔化成聚丙烯熔体和聚酯熔体，聚丙烯挤出装置和聚酯挤出装置的熔体出口通过管道分别与熔体过滤器连通，经过不同熔体过滤器的聚丙烯熔体和聚酯熔体通过管道输入混合纺丝箱；混合纺丝箱用于纺制内层和外层不同材质的复合丝，外层包覆在内层外表面，内层为聚酯材质，外层为聚丙烯材质。利用上述设备制成的复合丝土工布既保证了聚酯土工布高强度的性能，又增加了产品耐酸碱、防腐蚀功能。

Description

一种聚丙烯和聚酯复合丝土工布生产设备及土工布

技术领域

本实用新型涉及产业用纺织品技术领域，尤其是一种聚丙烯和聚酯复合丝的非织造土工布生产设备及应用该设备生产的复合丝土工布。

背景技术

土工布主要应用于水利、港口、航道、铁路、公路等泥沙直径小受力大的工程，其起到的主要作用包括：对不同物理性质的建筑材料进行隔离，使材料不混杂，保持材料的整体性；当水由细料土层流入粗料土层时，利用土工布的透水性，让水通过而拦截住土颗粒、细沙等物料；增强土体抗拉抗变形能力，增强建筑结构稳定性。

非织造土工布具有良好的排水、过滤、隔离、加筋、防渗、防护六大功能，且延展性好、力学性能与水平渗透过滤性能优良，加工简单、生产效率高、成本较低的特点，被广泛应用于水利、电力、公路、铁路、机场、环保、围垦、抗洪以及各种地下、水下等各种土木工程领域。其中纺粘法针刺非织造土工布质地均匀，强力高，生产效率高，成本低，已成为主要的非织造土工布。

目前，世界上应用的纺粘针刺土工布主要以聚酯纺粘针刺土工布和聚丙烯纺粘针刺土工布为主。其中，聚丙烯纺粘针刺土工布具有优良的耐酸碱性、耐腐蚀性，但是设备投资大、生产成本高，在国内推广度较低；聚酯纺粘针刺土工布设备简单、拉伸强度高，且聚酯切片原材料的价格远低于聚丙烯切片，但是聚酯纺粘针刺土工布耐酸碱性较低，很容易被腐蚀，限制其使用范围。

为了解决上述问题，现有技术提供了高性能的复合土工布，其中绝大部分复合土工布采用几种现有的土工布产品进行复合，即土工布层与土工布层的复合、多层功能性土工布的复合，例如，中国专利文件CN 210062282 U公开的高强度护栏网布，其由聚丙烯土工布、玻璃纤维网格布、聚酯纤维无纺布和高密度聚乙烯膜逐层复合而成，生产工序复杂、制作成本高、性能不稳定，不利于产品的推广。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种聚丙烯和聚酯复合丝土工布生产设备，该生产设备能够生产高性能的复合丝土工布，生产工艺简单，生产成本低，性能稳定。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种聚丙烯和聚酯复合丝土工布生产设备，包括：聚丙烯挤出装置，聚酯挤出装置，熔体过滤器，混合纺丝箱；所述聚丙烯挤出装置和所述聚酯挤出装置分别用于将聚丙烯切片和聚酯切片熔化成聚丙烯熔体和聚酯熔体，所述聚丙烯挤出装置和所述聚酯挤出装置的熔体出口通过管道分别与所述熔体过滤器连通，经过不同所述熔体过滤器的聚丙烯熔体和聚酯熔体通过管道输入所述混合纺丝箱；所述混合纺丝箱用于纺制内层和外层不同材质的复合丝，所述外层包覆在所述内层外表面，所述内层为聚酯材质，所述外层为聚丙烯材质。

进一步，所述混合纺丝箱包括：多个并联连接的计量泵，与所述计量泵连接的喷丝板；所述计量泵用于对熔体进行增压并定量输送给对应的所述喷丝板，所述喷丝板上设置喷丝孔。

进一步，所述聚丙烯和聚酯复合丝土工布生产设备还包括依次设置的侧吹风装置、牵引装置、送丝器、摆丝机、铺网机、预针刺机、主针刺机、储布装置和绕卷机；

所述侧吹风装置靠近所述混合纺丝箱喷丝板的喷丝孔设置。

进一步，所述牵引装置为气流牵伸器。

进一步，所述聚丙烯挤出装置和所述聚酯挤出装置均为螺杆挤出机。

进一步，所述聚丙烯挤出装置包括用于在聚丙烯熔体表面涂覆润滑剂的润滑结构。

进一步，所述润滑剂包括平滑剂、抗静电剂、乳化剂中的一种或几种。

本实用新型的聚丙烯和聚酯复合丝土工布生产设备，通过聚丙烯挤出装置和聚酯挤出装置分别将聚丙烯切片与聚酯切片熔化为聚丙烯熔体和聚酯熔体，并将上述熔体分别挤出后，共同输入混合纺丝箱，通过混合纺丝箱的作用，形成聚丙烯包覆聚酯复合纤维丝。利用该复合纤维丝通过纺粘针刺技术制成的复合丝土工布既保证了聚酯土工布高强度的性能，又增加了产品耐酸碱、防腐蚀功能；既解决聚酯土工布易被腐蚀、应用范围窄的问题，又解决了聚丙烯土工布生产设备投资大、生产成本较高的问题。

本实用新型还提供了一种采用上述土工布生产设备生产的聚丙烯和聚酯复合丝土工布，由复合丝通过纺粘法针刺制成，所述复合丝包括内层的聚酯丝和包覆在所述聚酯丝外表面的环状聚丙烯层。

进一步，所述复合丝的横截面为同心圆，内圆为聚酯丝，内圆和外圆之间的环形为聚丙烯层。

进一步，所述聚丙烯层的包覆厚度为所述复合丝直径的20％-50％。

本实用新型的复合丝土工布采用本实用新型的土工布生产设备制成，降低了土工布生产设备成本，土工布生产工艺简单，强度高且耐酸碱腐蚀。

附图说明

图1为本实用新型示例提供的聚丙烯和聚酯复合丝土工布生产设备结构组成示意图；

图2为本实用新型示例提供的聚丙烯和聚酯复合丝土工布的复合丝的横截面结构示意图；

图中：

1—熔体挤出装置；1-1—聚丙烯挤出装置；1-2—聚酯挤出装置；1-3—第一料仓；1-4—第二料仓；2—熔体过滤装置；2-1—第一熔体过滤器；2-2—第二熔体过滤器；3—混合纺丝箱；4—侧吹风装置；5—牵引装置；6—送丝器；7—摆丝机；8—铺网机；9—预针刺机；10—主针刺机；11—储布装置；12—绕卷机； 13—成品布卷；14—复合丝；14-1—聚酯丝；14-2—聚丙烯层。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的方案，下面结合本实用新型示例中的附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例仅仅是本实用新型的一部分示例，而不是全部的示例。基于本实用新型中的示例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施方式都应当属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本示例提供了本实用新型一种聚丙烯和聚酯复合丝土工布生产设备，包括：聚丙烯挤出装置1-1，聚酯挤出装置1-2，熔体过滤器2，混合纺丝箱3；聚丙烯挤出装置1-1和聚酯挤出装置1-2分别用于将聚丙烯切片和聚酯切片熔化成聚丙烯熔体和聚酯熔体，聚丙烯挤出装置1-1和聚酯挤出装置1-2的熔体出口通过管道分别与第一熔体过滤器2-1和第二熔体过滤器2-2连通，分别经过第一熔体过滤器2-1和第二熔体过滤器2-2的聚丙烯熔体和聚酯熔体通过管道输入混合纺丝箱3；混合纺丝箱3用于纺制内层和外层不同材质的复合丝，外层包覆在内层外表面，内层为聚酯材质，外层为聚丙烯材质。

本示例的聚丙烯和聚酯复合丝土工布生产设备，通过聚丙烯挤出装置1-1 和聚酯挤出装置1-2分别将聚丙烯切片与聚酯切片熔化为聚丙烯熔体和聚酯熔体，并将上述熔体分别挤出到第一熔体过滤器2-1和第二熔体过滤器2-2进行过滤后，将这两种熔体同时输入混合纺丝箱3，通过混合纺丝箱3的作用，形成聚丙烯包覆聚酯复合纤维丝(即复合丝)。利用该复合纤维丝通过纺粘针刺技术制成的复合丝土工布既保证了聚酯土工布高强度的性能，又增加了产品耐酸碱、防腐蚀功能；既解决聚酯土工布易被腐蚀、应用范围窄的问题，又解决了聚丙烯土工布生产设备投资大、生产成本较高的问题。

本示例的聚丙烯挤出装置1-1和聚酯挤出装置1-2可以是不同的螺杆挤出机，聚丙烯切片和聚酯切片分别通过第一料仓1-3和第二料仓1-4加入到相应的螺杆挤出机中，由不同的螺杆挤出机分别将聚丙烯切片和聚酯切片加压熔化成聚丙烯熔体和聚酯熔体。第一熔体过滤器2-1和第二熔体过滤器2-2分别对聚丙烯熔体和聚酯熔体进行过滤，过滤掉熔体中的杂质，保证纺制的复合丝质量。

需要说明的是，图1中的熔体挤出装置1包括聚丙烯挤出装置1-1、聚酯挤出装置1-2、第一料仓1-3和第二料仓1-4；图1中的熔体过滤装置2包括第一熔体过滤器2-1和第二熔体过滤器2-2。

本示例的混合纺丝箱3包括：多个并联连接的计量泵，与计量泵连接的喷丝板；计量泵用于对熔体进行增压并定量输送给对应的喷丝板，喷丝板上设置喷丝孔。

参见图1，本示例的土工布生产设备还包括依次设置的侧吹风装置4、牵引装置5、送丝器6、摆丝机7、铺网机8、预针刺机9、主针刺机10、储布装置 11和绕卷机12；

侧吹风装置4靠近混合纺丝箱3喷丝板的喷丝孔设置。

本示例的牵引装置为气流牵伸器。具体地，牵引装置为高速气流牵伸器，通过空气压缩系统产生的负压力，在复合丝束冷却的同时，把复合丝束吸入高速气流牵伸器，通过高速气流牵伸器的作用使复合丝的内部分子排列整齐，纤维强度提高。

本示例的聚丙烯挤出装置1-1包括用于在聚丙烯熔体表面涂覆润滑剂的润滑结构。具体地，润滑剂可以包括平滑剂、抗静电剂、乳化剂中的一种或几种。润滑结构的设置，使生产出的复合丝表面涂覆润滑剂，从而能够提高复合丝的力学性能，防止包覆在聚酯层外的聚丙烯层在后续针刺工艺中断裂。

本示例的聚丙烯和聚酯复合丝土工布生产设备的生产流程可以是：

(1)将聚酯切片与聚丙烯切片分别投放到第二料仓1-4与第一料仓1-3中；

(2)聚丙烯切片、聚酯切片进入不同的螺杆挤出机分别对聚丙烯切片、聚酯切片进行加热加压，使聚丙烯切片成为聚丙烯熔体，使聚酯切片成为聚酯熔体；

(3)聚丙烯熔体、聚酯熔体分别经过第一熔体过滤器2-1和第二熔体过滤器2-2进行过滤；

(4)过滤后的聚丙烯熔体、聚酯熔体通过管道共同输入混合纺丝箱3，在混合纺丝箱3中，经过多个并联在一起的计量泵对熔体进行增压，并定量输送给的对应的各个喷丝板，在计量泵的压力作用下，熔体从喷丝板的小孔中喷出，形成混合熔体细流；

(5)侧吹风装置4对混合熔体细流进行侧吹风冷却，冷却后成为复合纤维丝束；

(6)牵引装置5对混合丝束冷却的同时，把混合丝束吸入牵引装置进行牵伸；

(7)当首次生产时，需要在铺网机8上铺上一层布，用作引导；拉伸后的复合丝束从牵引装置5下端的管口喷出，经过送丝器6将复合丝束喷射到摆丝机7的摆片上，摆片以每分钟500-700次的频率摆动，使复合丝束横向交叉落在铺网机8网帘的引布上，形成复合丝束层；

(8)铺网机8把复合丝束层输送到预针刺机9上；

(9)复合丝束经过预针刺机9针刺后，蓬松的复合丝束层由于针刺的作用，复合丝束相互缠结成基本的布状；

(10)布面输送进入主刺机10，制成复合丝长丝土工布；

(11)复合丝长丝土工布进入储布装置11，进入绕卷机12；

(12)去毛边、卷绕后的聚丙烯和聚酯复合丝土工布(长丝土工布)成品布卷13，经过包装后入库。

本示例的土工布生产设备的投资大大减少，生产工艺简单，可较大程度地降低生产成本，具有巨大的经济效益和社会效益。

参见图2，本示例还提供了一种采用上述土工布生产设备生产的聚丙烯和聚酯复合丝土工布，由复合丝14通过纺粘法针刺制成，复合丝14包括内层的聚酯丝14-1和包覆在聚酯丝14-1外表面的环状聚丙烯层14-2。

本示例的复合丝土工布采用本示例的上述土工布生产设备制成，降低了土工布生产设备成本，土工布生产工艺简单，强度高且耐酸碱腐蚀。

在本示例中，复合丝14的横截面为同心圆，内圆为聚酯丝14-1，内圆和外圆之间的环形为聚丙烯层14-2。

本示例聚丙烯层14-2的包覆厚度为复合丝14直径的20％-50％。聚丙烯层14-2的具体厚度，本领域技术人员可以根据使用环境在上述范围内进行选择，以便平衡土工布强度和耐腐蚀性能。

最后，可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种聚丙烯和聚酯复合丝土工布生产设备，其特征在于，包括：聚丙烯挤出装置，聚酯挤出装置，熔体过滤器，混合纺丝箱；所述聚丙烯挤出装置和所述聚酯挤出装置分别用于将聚丙烯切片和聚酯切片熔化成聚丙烯熔体和聚酯熔体，所述聚丙烯挤出装置和所述聚酯挤出装置的熔体出口通过管道分别与所述熔体过滤器连通，经过不同所述熔体过滤器的聚丙烯熔体和聚酯熔体通过管道输入所述混合纺丝箱；所述混合纺丝箱用于纺制内层和外层不同材质的复合丝，所述外层包覆在所述内层外表面，所述内层为聚酯材质，所述外层为聚丙烯材质。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯和聚酯复合丝土工布生产设备，其特征在于，所述混合纺丝箱包括：多个并联连接的计量泵，与所述计量泵连接的喷丝板；所述计量泵用于对熔体进行增压并定量输送给对应的所述喷丝板，所述喷丝板上设置喷丝孔。

3.根据权利要求2所述的聚丙烯和聚酯复合丝土工布生产设备，其特征在于，还包括依次设置的侧吹风装置、牵引装置、送丝器、摆丝机、铺网机、预针刺机、主针刺机、储布装置和绕卷机；

所述侧吹风装置靠近所述混合纺丝箱喷丝板的喷丝孔设置。

4.根据权利要求3所述的聚丙烯和聚酯复合丝土工布生产设备，其特征在于，所述牵引装置为气流牵伸器。

5.根据权利要求1所述的聚丙烯和聚酯复合丝土工布生产设备，其特征在于，所述聚丙烯挤出装置和所述聚酯挤出装置均为螺杆挤出机。

6.根据权利要求1或5所述的聚丙烯和聚酯复合丝土工布生产设备，其特征在于，所述聚丙烯挤出装置包括用于在聚丙烯熔体表面涂覆润滑剂的润滑结构。

7.一种采用如权利要求1-6任一所述的聚丙烯和聚酯复合丝土工布生产设备生产的聚丙烯和聚酯复合丝土工布，其特征在于，由复合丝通过纺粘法针刺制成，所述复合丝包括内层的聚酯丝和包覆在所述聚酯丝外表面的环状聚丙烯层。

8.根据权利要求7所述的聚丙烯和聚酯复合丝土工布，其特征在于，所述复合丝的横截面为同心圆，内圆为聚酯丝，内圆和外圆之间的环形为聚丙烯层。

9.根据权利要求7或8所述的聚丙烯和聚酯复合丝土工布，其特征在于，所述聚丙烯层的包覆厚度为所述复合丝直径的20％-50％。

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