本發(fā)明屬于紡絲技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種雙組份熔噴超細(xì)纖維網(wǎng)的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
熔噴法是采用聚合物直接熔融,經(jīng)高速高溫氣流噴吹直接形成超細(xì)纖維網(wǎng)的生產(chǎn)技術(shù)。熔噴纖維平均直徑在0.5-5μm之間,通過雜亂鋪網(wǎng)直接制成非織造布,因此熔噴纖維的比表面積大且孔隙度高,是性能極佳的過濾和保溫材料。其過濾性、屏蔽性和保溫性等應(yīng)用特性明顯優(yōu)于其他非織造布生產(chǎn)方法。
單組分熔噴材料性能單一,無論是用在過濾或保暖領(lǐng)域都存在一定不足,使其在應(yīng)用中受到限制。
目前熔噴生產(chǎn)方式有單模頭、雙模頭、多模頭等多種熔噴纖維復(fù)合方式,所有模頭平行排列并與接收網(wǎng)簾垂直,生產(chǎn)出多層復(fù)合熔噴非織造材料,提高了熔噴產(chǎn)品的質(zhì)量和性能多樣化。
但現(xiàn)有復(fù)合熔噴材料由于是層間復(fù)合,在一些場(chǎng)合也暴露出其結(jié)構(gòu)上的不足,例如在一些有溫度、酸堿度等要求的場(chǎng)合,由于層間材料的機(jī)械、物理化學(xué)性能不同,致使層間材料對(duì)使用環(huán)境的耐受力產(chǎn)生差異,從而導(dǎo)致層間材料由于形變不同而對(duì)其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞,影響了尺寸穩(wěn)定性和產(chǎn)品性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)上述問題,提出了一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、原料分散均勻的雙組份熔噴超細(xì)纖維網(wǎng)的生產(chǎn)方法。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種雙組份熔噴超細(xì)纖維網(wǎng)的生產(chǎn)方法,步驟如下:兩種聚合物原料分別利用兩套熔噴紡絲裝置,經(jīng)切片干燥、上料、螺桿熔融擠壓、過濾、計(jì)量泵計(jì)量,采用同一成網(wǎng)簾,兩套熔噴紡絲裝置的噴絲組件均與成網(wǎng)簾傾斜設(shè)置,噴絲組件與成網(wǎng)簾之間的夾角為α,兩個(gè)噴絲組件成“v”型結(jié)構(gòu),“v”型結(jié)構(gòu)的夾角為β,噴絲組件噴出的纖維束交叉在同一成網(wǎng)簾上,分散混合均勻后形成雙組分熔噴超細(xì)纖維網(wǎng)。
所述聚合物原料為聚丙烯、聚酯、聚酰胺、聚乳酸、聚氨酯及聚苯硫醚中的任意兩種。
所述“v”型結(jié)構(gòu)的夾角為β為50-65°,滿足2α+β=180°。
所述成網(wǎng)簾吸附負(fù)壓為0.036bar,成網(wǎng)簾與模頭噴絲板間的距離為200-300mm。
利用pp切片和pa66切片作為原料,制備雙組分熔噴超細(xì)纖維網(wǎng),具體步驟如下:
(1)將pa66切片采用真空加熱干燥,干燥溫度為80-90℃,干燥時(shí)間為24-36h,干燥后含水率為500-800ppm;
(2)步驟(1)pa66切片干燥后采用干燥氣流輸送至進(jìn)料斗,進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)熔融擠壓,螺桿各區(qū)的溫度為265-290℃,熔體壓力為16.9bar;聚合物熔體經(jīng)過濾器過濾后進(jìn)入計(jì)量泵,過濾器的溫度為295-300℃,過濾器中金屬過濾網(wǎng)的目數(shù)為200-400目;
(3)將pp切片輸送至進(jìn)料斗,進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)熔融擠壓,螺桿各區(qū)的溫度為150-195℃,熔體壓力為9.2bar;聚合物熔體經(jīng)過濾器過濾后進(jìn)入計(jì)量泵,過濾器的溫度為195-200℃,過濾器中金屬過濾網(wǎng)的目數(shù)為200-400目;
(4)步驟(2)中pa66聚合物熔體計(jì)量后,進(jìn)入噴絲組件,噴絲組件的模頭溫度為295-305℃,機(jī)頭壓力為30-35.5bar,噴絲組件中氣流牽伸的牽伸風(fēng)壓為0.75bar,牽伸風(fēng)溫為305℃;步驟(3)中pp聚合物熔體計(jì)量后,進(jìn)入噴絲組件,噴絲組件的模頭溫度為200-205℃,機(jī)頭壓力為15-17bar,噴絲組件中氣流牽伸的牽伸風(fēng)壓為0.75bar,牽伸風(fēng)溫為205℃;兩個(gè)成“v”形結(jié)構(gòu)噴絲組件噴出的纖維束,在同一成網(wǎng)簾上均勻混合,形成雙組分熔噴超細(xì)纖維網(wǎng)。
以pps切片和pa66切片作為原料,制備雙組份熔噴超細(xì)纖維網(wǎng),具體步驟如下:
(1)將兩種原料分別采用真空加熱干燥,干燥溫度為85℃,干燥時(shí)間為24h;
(2)步驟(1)pps切片干燥后采用干燥氣流輸送至進(jìn)料斗,進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)熔融擠壓,螺桿各區(qū)溫度為280-340℃,熔體壓力為19bar;聚合物熔體經(jīng)過濾器過濾后進(jìn)入計(jì)量泵,過濾器的溫度為345℃,過濾器中金屬過濾網(wǎng)的目數(shù)為400目;
(3)步驟(1)pa66切片干燥后采用干燥氣流輸送至進(jìn)料斗,進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)熔融擠壓,螺桿各區(qū)的溫度為265-290℃,熔體壓力為16.9bar;聚合物熔體經(jīng)過濾器過濾后進(jìn)入計(jì)量泵,過濾器的溫度為295℃,過濾器中金屬過濾網(wǎng)的目數(shù)為400目;
(4)步驟(2)中pps聚合物熔體計(jì)量后,進(jìn)入噴絲組件,噴絲組件的模頭溫度為350℃,機(jī)頭壓力為25bar,噴絲組件中氣流牽伸的牽伸風(fēng)壓為0.75bar,牽伸風(fēng)溫為350℃;步驟(3)中pa66聚合物熔體計(jì)量后,進(jìn)入噴絲組件,噴絲組件的模頭溫度為295℃,機(jī)頭壓力為30bar,噴絲組件中氣流牽伸的牽伸風(fēng)壓為0.75bar,牽伸風(fēng)溫為305℃;兩個(gè)成“v”形結(jié)構(gòu)噴絲組件噴出的纖維束,在同一成網(wǎng)簾上均勻混合,形成雙組分熔噴超細(xì)纖維網(wǎng)。
以pla切片和pp切片作為原料,制備雙組份熔噴超細(xì)纖維網(wǎng),具體步驟如下:
(1)將pla采用真空加熱干燥,干燥溫度為80℃,干燥時(shí)間為24h;
(2)步驟(1)pla切片干燥后采用干燥氣流輸送至進(jìn)料斗,進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)熔融擠壓,螺桿各區(qū)溫度為150-220℃,熔體壓力為27bar;聚合物熔體經(jīng)過濾器過濾后進(jìn)入計(jì)量泵,過濾器的溫度為225℃,過濾器中金屬過濾網(wǎng)的目數(shù)為400目;
(3)步驟(1)pp切片輸送至進(jìn)料斗,進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)熔融擠壓,螺桿各區(qū)的溫度為165-195℃,熔體壓力為9.2bar;聚合物熔體經(jīng)過濾器過濾后進(jìn)入計(jì)量泵,過濾器的溫度為198℃,過濾器中金屬過濾網(wǎng)的目數(shù)為400目;
(4)步驟(2)中pla聚合物熔體計(jì)量后,進(jìn)入噴絲組件,噴絲組件的模頭溫度為230℃,機(jī)頭壓力為32bar,噴絲組件中氣流牽伸的牽伸風(fēng)壓為0.75bar,牽伸風(fēng)溫為230℃;步驟(3)中pp聚合物熔體計(jì)量后,進(jìn)入噴絲組件,噴絲組件的模頭溫度為203℃,機(jī)頭壓力為16bar,噴絲組件中氣流牽伸的牽伸風(fēng)壓為0.75bar,牽伸風(fēng)溫為205℃;兩個(gè)成“v”形結(jié)構(gòu)噴絲組件噴出的纖維束,在同一成網(wǎng)簾上均勻混合,形成雙組分熔噴超細(xì)纖維網(wǎng)。
本發(fā)明的有益效果是:1.所采用的紡絲組件成一定角度,使纖維網(wǎng)與成網(wǎng)簾的接收角度發(fā)生變化,改變了纖維網(wǎng)的纖維結(jié)構(gòu)從而改變了產(chǎn)品性能。紡絲組件互成一定角度并在接收網(wǎng)簾上相交,提高了兩種超細(xì)短纖維混合的均勻程度,使產(chǎn)品各項(xiàng)性能優(yōu)于傳統(tǒng)的雙組分層合熔噴非織造產(chǎn)品。2.設(shè)備所采用的兩個(gè)螺桿熔融設(shè)備分別對(duì)原料進(jìn)行加工,使原料適用性高,生產(chǎn)過程中可依據(jù)產(chǎn)品使用條件選用合適的原料進(jìn)行組合,拓展了雙組分熔噴非織造材料的應(yīng)用領(lǐng)域。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的工藝流程圖及設(shè)備示意圖;
圖2是圖1設(shè)備噴絲時(shí)狀態(tài)示意圖;
圖3是普通熔噴復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明實(shí)施例1制備的熔噴復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1-2所示,一種雙組份熔噴超細(xì)纖維網(wǎng)的生產(chǎn)方法,步驟如下:兩種聚合物原料分別利用兩套熔噴紡絲裝置,經(jīng)切片干燥、上料、螺桿熔融擠壓、過濾、計(jì)量泵計(jì)量,采用同一成網(wǎng)簾,兩套熔噴紡絲裝置的噴絲組件均與成網(wǎng)簾傾斜設(shè)置,噴絲組件與成網(wǎng)簾之間的夾角為α,兩個(gè)噴絲組件成“v”型結(jié)構(gòu),“v”型結(jié)構(gòu)的夾角為β,噴絲組件噴出的纖維束交叉在同一成網(wǎng)簾上,分散混合均勻后形成雙組分熔噴超細(xì)纖維網(wǎng)。
兩種聚合物原料分別用a和b代替,原料a分別利用螺桿擠壓機(jī)1-1、過濾器1-2、計(jì)量泵1-3、噴絲組件1-4噴出纖維束,原料b分別利用螺桿擠壓機(jī)2-1、過濾器2-2、計(jì)量泵2-3、噴絲組件2-4噴出纖維束,噴絲組件1-4和噴絲組件2-4成“v”型結(jié)構(gòu),“v”型結(jié)構(gòu)噴絲組件的角度為50-65°,兩股纖維束同時(shí)噴到同一個(gè)成網(wǎng)簾3上,分散混合均勻后形成雙組分熔噴超細(xì)纖維網(wǎng)。
成網(wǎng)簾吸附負(fù)壓為0.036bar,成網(wǎng)簾與模頭噴絲板間的距離為200-300mm。
實(shí)施例1
利用上述雙組份熔噴超細(xì)纖維網(wǎng)的生產(chǎn)方法,以pp切片和pa66切片作為原料,制備雙組分熔噴超細(xì)纖維網(wǎng),具體步驟如下:
(1)將pa66切片采用真空加熱干燥,干燥溫度為80-90℃,干燥時(shí)間為24-36h;
(2)步驟(1)pa66切片干燥后采用干燥氣流輸送至進(jìn)料斗,進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)1-1熔融擠壓,螺桿各區(qū)的溫度為265-290℃,熔體壓力為16.9bar;聚合物熔體經(jīng)過濾器1-2過濾后進(jìn)入計(jì)量泵1-3,過濾器1-2的溫度為295-300℃,過濾器中金屬過濾網(wǎng)的目數(shù)為200-400目;
(3)步驟(1)pp切片輸送至進(jìn)料斗,進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)2-1熔融擠壓,螺桿各區(qū)的溫度為150-195℃,熔體壓力為9.2bar;聚合物熔體經(jīng)過濾器2-2過濾后進(jìn)入計(jì)量泵2-3,過濾器2-2的溫度為195-200℃,過濾器中金屬過濾網(wǎng)的目數(shù)為200-400目;
(4)步驟(2)中pa66聚合物熔體計(jì)量后,進(jìn)入噴絲組件1-4,噴絲組件1-4的模頭溫度為295-305℃,機(jī)頭壓力為30-35.5bar左右,噴絲組件1-4中氣流牽伸的牽伸風(fēng)壓為0.75bar,牽伸風(fēng)溫為305℃;步驟(3)中pp聚合物熔體計(jì)量后,進(jìn)入噴絲組件2-4,噴絲組件2-4的模頭溫度為200-205℃,機(jī)頭壓力為15-17bar,噴絲組件2-4中氣流牽伸的牽伸風(fēng)壓為0.75bar,牽伸風(fēng)溫為205℃;兩個(gè)成“v”形結(jié)構(gòu)噴絲組件噴出的纖維束,在同一成網(wǎng)簾3上均勻混合,形成雙組分熔噴非織造材料。
圖3為傳統(tǒng)的熔噴材料復(fù)合方式,屬于層間復(fù)合,圖4為采用本發(fā)明制成的熔噴復(fù)合材料,兩種不同性質(zhì)的熔噴超細(xì)纖維均勻混合在一起,整個(gè)材料的機(jī)械、物理和化學(xué)性能統(tǒng)一且穩(wěn)定,不會(huì)因?yàn)閮煞N材料性能差異而導(dǎo)致層間材料形變不同,從而對(duì)其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞,影響了尺寸穩(wěn)定性和產(chǎn)品性能。
實(shí)施例2
利用上述雙組份熔噴超細(xì)纖維網(wǎng)的生產(chǎn)方法,以pps切片和pa66切片作為原料,制備雙組份熔噴超細(xì)纖維網(wǎng),具體步驟如下:
(1)將兩種原料分別采用真空加熱干燥,干燥溫度為85℃,干燥時(shí)間為24h;
(2)步驟(1)pps切片干燥后采用干燥氣流輸送至進(jìn)料斗,進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)1-1熔融擠壓,螺桿各區(qū)溫度為280-340℃,熔體壓力為19bar;聚合物熔體經(jīng)過濾器1-2過濾后進(jìn)入計(jì)量泵1-3,過濾器1-2的溫度為345℃,過濾器中金屬過濾網(wǎng)的目數(shù)為400目;
(3)步驟(1)pa66切片干燥后采用干燥氣流輸送至進(jìn)料斗,進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)2-1熔融擠壓,螺桿各區(qū)的溫度為265-290℃,熔體壓力為16.9bar;聚合物熔體經(jīng)過濾器2-2過濾后進(jìn)入計(jì)量泵2-3,過濾器2-2的溫度為295℃,過濾器中金屬過濾網(wǎng)的目數(shù)為400目;
(4)步驟(2)中pps聚合物熔體計(jì)量后,進(jìn)入噴絲組件1-4,噴絲組件1-4的模頭溫度為350℃,機(jī)頭壓力為25bar,噴絲組件1-4中氣流牽伸的牽伸風(fēng)壓為0.75bar,牽伸風(fēng)溫為350℃;步驟(3)中pa66聚合物熔體計(jì)量后,進(jìn)入噴絲組件2-4,噴絲組件2-4的模頭溫度為295℃,機(jī)頭壓力為30bar,噴絲組件2-4中氣流牽伸的牽伸風(fēng)壓為0.75bar,牽伸風(fēng)溫為305℃;兩個(gè)成“v”形結(jié)構(gòu)噴絲組件噴出的纖維束,在同一成網(wǎng)簾3上均勻混合,形成雙組分熔噴非織造材料。
實(shí)施例3
利用上述雙組份熔噴超細(xì)纖維網(wǎng)的生產(chǎn)方法,以pla切片和pp切片作為原料,制備雙組份熔噴超細(xì)纖維網(wǎng),具體步驟如下:
(1)將pla采用真空加熱干燥,干燥溫度為80℃,干燥時(shí)間為24h;
(2)步驟(1)pla切片干燥后采用干燥氣流輸送至進(jìn)料斗,進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)1-1熔融擠壓,螺桿各區(qū)溫度為150-220℃,熔體壓力為27bar;聚合物熔體經(jīng)過濾器1-2過濾后進(jìn)入計(jì)量泵1-3,過濾器1-2的溫度為225℃,過濾器中金屬過濾網(wǎng)的目數(shù)為400目;
(3)步驟(1)pp切片輸送至進(jìn)料斗,進(jìn)入螺桿擠壓機(jī)2-1熔融擠壓,螺桿各區(qū)的溫度為165-195℃,熔體壓力為9.2bar;聚合物熔體經(jīng)過濾器2-2過濾后進(jìn)入計(jì)量泵2-3,過濾器2-2的溫度為198℃,過濾器中金屬過濾網(wǎng)的目數(shù)為400目;
(4)步驟(2)中pla聚合物熔體計(jì)量后,進(jìn)入噴絲組件1-4,噴絲組件1-4的模頭溫度為230℃,機(jī)頭壓力為32bar,噴絲組件1-4中氣流牽伸的牽伸風(fēng)壓為0.75bar,牽伸風(fēng)溫為230℃;步驟(3)中pp聚合物熔體計(jì)量后,進(jìn)入噴絲組件2-4,噴絲組件2-4的模頭溫度為203℃,機(jī)頭壓力為16bar,噴絲組件2-4中氣流牽伸的牽伸風(fēng)壓為0.75bar,牽伸風(fēng)溫為205℃;兩個(gè)成“v”形結(jié)構(gòu)噴絲組件噴出的纖維束,在同一成網(wǎng)簾3上均勻混合,形成雙組分熔噴非織造材料。