一种连续稳定向熔喷非织造布嵌入粒子的方法与流程

本发明涉及非织造布生产技术，具体为一种连续稳定向熔喷非织造布嵌入粒子的方法。

背景技术：

长期以来，人们一直想要生产出纳米颗粒复合熔喷材料，即将一定量的纳米粒子保持在熔喷纤维网中，同时尽量避免微粒从熔喷纤维网中掉落，即发生起尘现象。与此同时，要将纳米粒子引入熔喷纤维表面以改善熔喷纤维网的表面性能，同时它们还必须较均匀分散在纤维表面，一旦被包覆在内，其功效也很难发挥出来。当前向熔喷纤维中加入纳米颗粒的方法主要有以下几种：

首先是高聚物熔融混纺，即在化学纤维处于熔融状态的时侯将功能纳米颗粒加入，然后再进行纺丝，使得生产出的合成纤维可以改变原有聚合物的性能。其主要的优点是功能微粒能够均匀的分散在纤维的内部，因而耐久性好，所赋予的功能能够稳定存在。然而与此同时，它的缺点也是比较突出的，施加在纤维材料中的大多数纳米级的材料会很容易被包覆起来，使得功能颗粒不能存在于表面而达不到所要求的表面性能。

其次，还有后整理涂层技术，即通过后整理的方法将功能颗粒材料加入到原本的滤料中，如浸轧法、吸浸法、涂层法等。在一项美国专利中，研究者就研发了一种通过对纤维网进行静电处理而将微粒涂层在非织造布纤维网上的方法。这种方法是使纤维网带上均匀电荷，通过流化床中的粒子，借助静电力作用使粒子吸附在纤维网中，然后再将这些含有粒子的纤维网经过热粘合，得到成品。然而后整理涂层的方法也存在较为严重的缺陷，它是借助粘合剂将功能微粒黏附在熔喷纤维表面，因此存在粒子的表面性能低，功能效果不明显且卫生性差的缺点，不利于长期或要求较高的特殊场合使用。

除此之外，还有一种复合方式即原位复合方法，是将加入纳米功能颗粒的时机选在纤网成型之时，当前主要的原位复合方式分为以下几种：一是功能微粒未加热时，在距模头喷嘴较远的地方引入。该方法是功能微粒材料由储料斗经分配装置均匀喂入，然后被叶轮提供的气流输送并喷射成为粒子流，在熔喷纤维完全固化时，粒子流与两股熔喷纤维流混合在一起，混合时微细纤维呈非粘态。因此，微粒陷入两层熔喷纤维网，然后凝集在凝网帘上，粒子被夹持在纤维网中。如美国专利US3971373采用了该方法。二是功能微粒材料经高温加热，在距模头喷嘴较远的地方时引入。该方法利用的是可承受与一个或多个熔喷纤维的冲击力，而且还基本上可以保持着微粒完整性的任何的热稳定性粒子，即粒子的物理、化学或其它性能在其受热后基本保持不变。将粒子流加热到与聚合物熔融相当的温度，然后以粒子流的形式喷射到已经固化的纤维流中，利用粒子表面的温度，使粒子嵌入纤维表面，经冷却固化达到复合的目的。美国专利US6417120即采用了此方法，这种方法粒子以热熔形式嵌入纤维表面，基本上消除了起尘现象。三是功能微粒经加热，在距模头喷嘴较近的地方引入，该方法是将功能微粒材料在距模头喷嘴较近的地方与熔喷纤维流混合，此时熔喷纤维仍带有粘性，因此粒子粘附到熔喷纤维的表面并落入纤维网的空隙内。美国专利US5720832采用了该方法。

该工艺在粒子加入前对粒子进行了加热，因此，减少了起尘现象，而且加热的粒子与尚未固化的纤维更容易粘附在一起。可以说在功能微粒与熔喷布的复合方法上，在申请人检索的范围内，国内外研究者做了很多工作和努力，也做出了不少各具优势的方案。但是传统的熔喷牵伸气流从模头上的狭缝中喷出后，由于没有限制外延，随机成扩散状态，这对于牵伸气流中纳米颗粒与被牵伸纤维的接触、附着并嵌入都来极大的不利，导致纳米颗粒的嵌入率不够稳定和连续，并且由于大量的纳米颗粒随气流喷射到环境中，对周围的空气环境造成严重污染，形成“呼吸尘埃”，对人体的呼吸系统是非常危险的。

在申请人检索的范围内，国内目前有关连续稳定向熔喷非织造布嵌入粒子的方法方面的研究较少，有关对连续稳定向熔喷非织造布嵌入粒子的方法方面的文献还未见报道。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种连续稳定向熔喷非织造布嵌入粒子的方法，以解决现有技术的不足与难题，该方法借鉴狭缝式气流牵伸技术，提出了在熔喷模头气流狭缝喷出口附近加装导流板，形成狭缝式熔喷牵伸气流，延缓牵伸气流的扩散过程，使得纳米颗粒在熔喷纤维表面的嵌入率稳定性和连续性得到较大的提升。

本发明由上板1、螺柱2、螺母3、底板4、中板5相互连接组成。其中螺母3与螺柱2分别安装在上板1、底板4、中板5的板四周，起到固定钢板的高度并可对导流板的上下位置实现微调，进而控制两板间的距离的作用。

导流板头端位置应在气流开始扩散的位置，即距熔喷模头2cm处。

导流板板间距离在0.8-2cm。

导流板长度为2-5.5cm。

本发明的特点和有益的效果在于：依据本发明建立的一种连续稳定向熔喷非织造布嵌入粒子的方法，在熔喷模头气流狭缝喷出口附近加装导流板，形成狭缝式熔喷牵伸气流，能够延缓牵伸气流的扩散过程，使得纳米颗粒在熔喷纤维表面的嵌入率稳定性和连续性得到较大的提升。

附图说明

图1是本发明系统组成结构示意图。

图2是本发明现场应结构示意图。

具体实施方式

以下通过实施例及其附图对本发明的技术方案做进一步的说明。

本发明的目的是提供一种连续稳定向熔喷非织造布嵌入粒子的方法，以解决现有技术的不足与难题，该方法借鉴狭缝式气流牵伸技术，提出了在熔喷模头气流狭缝喷出口附近加装导流板，形成狭缝式熔喷牵伸气流，延缓牵伸气流的扩散过程，使得纳米颗粒在熔喷纤维表 面的嵌入率稳定性和连续性得到较大的提升。

本发明由上板1、螺柱2、螺母3、底板4、中板5相互连接组成。其中螺母3与螺柱2分别安装在上板1、底板4、中板5的板四周，起到固定钢板的高度并可对导流板的上下位置实现微调，进而控制两板间的距离的作用。

导流板头端位置应在气流开始扩散的位置，即距熔喷模头2cm处。

导流板板间距离在0.8-2cm。

导流板长度为2-5.5cm。

下面对本发明的技术方案进行进一步说明。

基于所述硬件系统，本发明可采用以下实施方式：

实施例

将聚丙烯切片经螺杆挤压机熔融，经过料路区、计量泵区进入模头，在熔体尚未固化之前，活性炭经过物料喂入系统被引入熔喷气流中经模头喷出，经过导流板后，活性炭粘结在熔喷纤维上，形成活性炭复合熔喷非织造布。

本发明的特点和有益的效果在于：依据本发明建立的一种连续稳定向熔喷非织造布嵌入粒子的方法，在熔喷模头气流狭缝喷出口附近加装导流板，形成狭缝式熔喷牵伸气流，能够延缓牵伸气流的扩散过程，使得纳米颗粒在熔喷纤维表面的嵌入率稳定性和连续性得到较大的提升。

本说明未述及之处适用于现有技术。