一种三层复合非织造材料及其生产设备、生产方法和应用与流程

文档序号:14828695发布日期:2018-06-30 09:31阅读:137来源:国知局
一种三层复合非织造材料及其生产设备、生产方法和应用与流程

本发明涉及一种非织造布及其制备方法,具体为一种三层复合非织造材料及其生产设备、生产方法和应用。



背景技术:

熔喷法是一种一步法生产非织造材料的工艺,具有生产效率高,操作简单,经济效益高的特点。它是将热塑性树脂料粒经熔融挤出,在高速热空气的作用下将喷出的纤维牵伸而制成超细纤维,依靠纤维自身的热粘合经铺网后得到非织造材料。熔喷非织造材料因其纤维直径小、比表面积大、孔隙小和空隙率高的特性,被广泛地用于清洁卫生等方面,具有较大的应用前景和市场。

现有的带木浆的复合无纺材料结构大多为木浆层+涤纶层两层复合、木浆层+纺粘聚丙烯纤网两层复合、木浆层+涤纶纺粘层+木浆层三层复合,上述复合清洁材料中所使用的木浆层均为漂白浆例如漂白黏胶或漂白木纤维。黏胶纤维和木纤维在生产过程中会有大量的废液产生,特别是经漂白处理后,此过程不但会形成大量废水,而且会在纤网表面留下化学成分,影响产品的使用性能;同时产品因使用聚丙烯等不可降解材料,遗弃后也会对环境造成影响。

其他擦拭布生产者在气流成网非织造结构中使用短纤维,并且用粘合剂将它们粘合在一起,但是在低密度下需要使用粘合剂来固定网状结构,这导致了薄片手感僵硬、薄厚不一致,同样影响产品的使用性能。

上述材料复合的工艺有多种工艺,除粘合法外还有热压法,也有采用水刺复合工艺形成的,但上述现有的无纺材料仍具有一定的缺陷,如无纺材料的强度较低、柔软度不高、易掉屑等。

现有技术中,例如中国专利200810059003.7,公开一种三层复合水刺非织造材料的加工方法,包括如下步骤:首先将作为上、下层的原料分别各自混合并通过开松混合设备处理后的纤维原料喂入两套成网系统;作为上、下层的纤维原料在成网系统内分别形成纤维网做为三层复合非织造产品的上层和下层,在其上层和下层之间用退卷装置退入一层木浆纸作为中间层的原料,三层材料在底帘处叠加;叠加后的复合材料喂入水刺机,在水刺机内经多次水针反复作用于三层复合材料使之缠结加固,在经烘干,卷绕成卷后制成。其依然不能解决生产过程中造成环境污染等问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足,而提供一种环境友好、成本低廉的三层复合非织造材料及其生产设备、生产方法和应用。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是:一种三层复合非织造材料,其特征在于:包括依次层状分布的第一外层、基材和第二外层,第一外层和基材之间纤维连接,基材和第二外层之间纤维连接。

本发明所述第一外层的材质和第二外层的材质均为聚乳酸纤维,所述基材的的材质为天然木浆纤维。

一种三层复合非织造材料的生产设备,其特征在于:包括一号外层送料装置、基材送料装置、二号外层送料装置、水刺加固装置、热风箱、卷绕装置和输网帘,一号外层送料装置、基材送料装置、二号外层送料装置和水刺加固装置设置于输网帘的上方,一号外层送料装置、基材送料装置、二号外层送料装置、水刺加固装置、热风箱和卷绕装置沿输网帘的送料方向依次设置。

本发明所述输网帘的下方设置有一号负压装置、基材负压装置、二号负压装置和水刺加固负压装置,一号负压装置设置于一号外层送料装置的下方,基材负压装置设置于基材送料装置的下方,二号负压装置设置于二号外层送料装置的下方,水刺加固负压装置设置于水刺加固装置的下方,一号负压装置、基材负压装置、二号负压装置和水刺加固负压装置沿输网帘的送料方向依次设置。

一种三层复合非织造材料的生产方法,其特征在于:

步骤①:一号外层送料装置对聚乳酸采用熔喷方法使得聚乳酸形成第一外层,第一外层作为熔喷非织造布层,第一外层在输网帘的输送下送至基材送料装置的下方;熔喷纤维的皮层及纤维间接触点在高温下熔融缠结进一步对纤网加固而形成多纤共混纤网。

步骤②:基材送料装置采用湿法成型形成天然木浆纤维网,同时将天然木浆纤维网均匀分散至第一外层上,形成基材,基材作为木浆纤维层;基材和第一外层在输网帘的输送下送至二号外层送料装置的下方;

步骤③:二号外层送料装置对聚乳酸采用熔喷方法使得聚乳酸形成第二外层覆盖在基材的上方,第二外层作为熔喷非织造布层,基材、第一外层和第二外层在输网帘的输送下送至水刺加固装置的下方;熔喷纤维的皮层及纤维间接触点在高温下熔融缠结进一步对纤网加固而形成多纤共混纤网。

步骤④:水刺加固装置对基材、第一外层和第二外层进行预水刺从而进行预加固,预加固后用水针冲击基材、第一外层和第二外层,经基材、第一外层、第二外层和输网帘反弹水流,使基材、第一外层和第二外层彼此缠结,熔喷非织造布层和木浆纤维层相互连接,木浆纤维层也被部分保持在熔喷非织造布层中,形成复合非织造材料;通过在线水刺复合,熔喷纤维和有一定缠结的木浆纤维相互缠结,木浆纤维也被部分保持在熔喷纤网中。

步骤⑤:复合非织造材料被送入热风箱,热风箱内温度高于聚乳酸的熔点,熔喷非织造布层内部、以及熔喷非织造布层与木浆纤维层之间得到进一步热粘合,同时能够烘干复合非织造材料中多余的水分;熔喷纤维的皮层及纤维间接触点在高温下熔融缠结进一步对纤网加固而形成多纤共混纤网。

步骤⑥:复合非织造材料从热风箱离开经卷绕装置成卷。

本发明所述天然木浆纤维的纤维直径为10-25μm,聚乳酸纤维的纤维直径为3-5μm。

本发明所述聚乳酸纤维为皮芯结构,聚乳酸纤维的皮层和芯层均为聚乳酸,形成皮层的聚乳酸的熔点低于形成芯层的聚乳酸的熔点;一号外层送料装置和二号外层送料装置使用的聚乳酸中,按质量份数计,形成皮层的聚乳酸为20-50份,形成芯层的聚乳酸为50-80份。

本发明所述热风箱内温度高于形成皮层的聚乳酸的熔点。

本发明所述三层复合非织造材料的纵向拉伸强度为38.5N,横向拉伸强度为25N,熔喷非织造布层的厚度大于0.8毫米。

一种三层复合非织造材料的应用,其特征在于:裁切后用于制作擦拭布。

相比现有技术,本发明的优越功效在于:

1)本发明采用原料可完全降解,保护了自然环境,避免了二次污染,符合资源环境可持续发展的战略。

2)本发明所用的原料成本低,来源广,节约了生产成本。

3)本发明的擦拭布擦拭效果良好,清洁去污能力强且布质感强、吸水性好,柔软、不易掉屑。

附图说明

图1是本发明实施例1、实施例2和对比实施例的三层复合非织造材料的立体结构示意图。

图2是本发明实施例1、实施例2和对比实施例的三层复合非织造材料的生产设备主视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明,以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例1。

参见图1-2。

本实施例为一种三层复合非织造材料,包括依次层状分布的第一外层1、基材2和第二外层3。

其中,第一外层1和基材2之间纤维连接,基材2和第二外层3之间纤维连接。第一外层1的材质和第二外层3的材质可以完全相同,也可以不同。第一外层1的纤维直径和第二外层3的纤维直径可以相同,也可以不同。

作为优选,第一外层1的材质和第二外层3的材质均为聚乳酸(PLA)纤维,与之对应,基材2的的材质为天然木浆纤维。第一外层1可以由多层不同的聚乳酸纤维进行层状叠加,第二外层3也可以由多层不同的聚乳酸纤维进行层状叠加。作为最简单的一种实施例,本实施例中第一外层1和第二外层3完全相同,均由单层聚乳酸纤维形成。

作为优选,聚乳酸纤维为皮芯结构。其中,聚乳酸纤维的皮层和芯层均为聚乳酸,但是,形成皮层的聚乳酸和形成芯层的聚乳酸熔点不同。

作为优选,形成皮层的聚乳酸的熔点低于形成芯层的聚乳酸的熔点。

作为形成不同熔点的皮层和芯层的其中一种具体方法,可以采用两种不同熔点的聚乳酸进行混合形成的原料进行生产。其中具有较低熔点的聚乳酸用于形成皮层,具有较高熔点的聚乳酸用于形成芯层,具有较低熔点的聚乳酸和具有较高熔点的聚乳酸混合形成用于形成第一外层1和第二外层3的混合的聚乳酸。

作为优选,按质量份数计,混合的聚乳酸中,形成皮层的聚乳酸为20-50份,形成芯层的聚乳酸为50-80份。

基材2的密度可以为约0.5-2.0克/立方厘米。通常情况下,天然木浆纤维的基重约为20-100克/平方米。

作为优选,天然木浆纤维的基重约为30-50克/平方米。

本实施例的三层复合非织造材料在上述材料基础上,剪裁后可作为一种可降解的擦拭布。

本实施例还提供了三层复合非织造材料的生产设备,包括一号外层送料装置11、基材送料装置12、二号外层送料装置13、水刺加固装置14、热风箱15、卷绕装置16和输网帘。

其中,一号外层送料装置11、基材送料装置12、二号外层送料装置13和水刺加固装置14设置于输网帘的上方,一号外层送料装置11、基材送料装置12、二号外层送料装置13、水刺加固装置14、热风箱15和卷绕装置16沿输网帘的送料方向依次设置。

作为优选,输网帘的下方设置有一号负压装置21、基材负压装置22、二号负压装置23和水刺加固负压装置24,一号负压装置21设置于一号外层送料装置11的下方,基材负压装置22设置于基材送料装置12的下方,二号负压装置23设置于二号外层送料装置13的下方,水刺加固负压装置24设置于水刺加固装置14的下方,一号负压装置21、基材负压装置22、二号负压装置23和水刺加固负压装置24沿输网帘的送料方向依次设置。

本实施例还提供了三层复合非织造材料的生产方法,即为三层复合非织造材料的生产设备的工作过程,依次包括如下步骤:

步骤①:一号外层送料装置11中放有混合的聚乳酸,一号外层送料装置11对放置在其内的混合的聚乳酸采用熔喷方法,依次经螺杆挤出机加热熔融、计量泵计量、喷丝、气流牵伸以及冷却后制成克重为10-30g/m2的熔喷纤维网,使其形成第一外层1,第一外层1作为熔喷非织造布层,第一外层1在输网帘的输送下送至基材送料装置12的下方;

步骤①中通过熔喷工艺,使得混合的聚乳酸形成第一外层1中聚乳酸的皮芯结构;

作为优选,一号负压装置21将熔喷纤维网固定在输网帘上;其中,喷丝过程使用的喷嘴为皮芯型喷嘴,在使用螺杆挤出机对聚乳酸进行加热熔喷时,经工艺优化后,熔喷各工艺参数设置为:挤出量为8Hz,热风压力为0.1Mpa,热风温度为270℃,接受距离为30cm,输网帘的传动速度为7Hz;熔喷机器螺杆各区间温度设置如表1:

表1

作为优选,本实施例中,步骤①的混合的聚乳酸中,形成皮层的聚乳酸(低熔点的聚乳酸)与形成芯层的聚乳酸(高熔点的聚乳酸)的质量比为10:90,本步骤中形成的熔喷纤维网的克重为10-12g/m2

步骤②:基材送料装置12采用湿法成型形成天然木浆纤维网,同时将天然木浆纤维网均匀分散至第一外层1上,形成基材2,基材2作为木浆纤维层;基材2连同第一外层1在输网帘的输送下送至二号外层送料装置13的下方;

作为优选,基材负压装置22所产生的负压气流使天然木浆纤维分散于第一外层1上,从而形成湿法成网的木浆纤维层;

作为优选,二号负压装置23所产生的负压气流的压力为-0.1Mpa。

作为优选,基材2的克重为20-40g/m2

步骤③:二号外层送料装置13中放有与一号外层送料装置11中相同的混合的聚乳酸,二号外层送料装置13对放置在其内的混合的聚乳酸采用熔喷方法,通过在线复合的方式依次经螺杆挤出机加热熔融、计量泵计量、喷丝、牵伸以及冷却后制成克重为10-30g/m2的熔喷纤维网,使其形成第二外层3覆盖在基材2的上方,第二外层3作为熔喷非织造布层,基材2、第一外层1和第二外层3在输网帘的输送下送至水刺加固装置14的下方;本步骤中通过熔喷工艺,使得混合的聚乳酸形成第二外层3中聚乳酸的皮芯结构;

其中,在使用螺杆挤出机对聚乳酸进行加热熔喷时,经工艺优化后,熔喷各工艺参数设置为:挤出量为8Hz,热风压力为0.1Mpa,热风温度为270℃,接受距离为30cm,输网帘的的传动速度为7Hz。熔喷机器螺杆各区间温度设置同表1;同样的二号负压装置23所产生的负压气流使将二号外层送料装置13中形成的熔喷纤维分散于基材2上。

作为优选,本实施例中,步骤③的混合的聚乳酸中,形成皮层的聚乳酸(低熔点的聚乳酸)与形成芯层的聚乳酸(高熔点的聚乳酸)的质量比为10:90,本步骤中形成的熔喷纤维网的克重为10-12g/m2

步骤④:水刺加固装置14对基材2、第一外层1和第二外层3进行0.1-0.4Mpa水压预水刺从而进行预加固,预加固后用2-4Mpa的高压水针冲击基材2、第一外层1和第二外层3,经基材2、第一外层1、第二外层3和输网帘反弹水流,使基材2、第一外层1和第二外层3彼此缠结,熔喷非织造布层和有一定缠结的木浆纤维层相互连接,木浆纤维层也被部分保持在熔喷非织造布层中,形成复合非织造材料;

作为优选,水刺加固负压装置24用来对复合非织造材料进行脱水;

步骤⑤:复合非织造材料被送入热风箱15,热风箱15内温度高于聚乳酸的熔点,熔喷非织造布层内部、以及熔喷非织造布层与木浆纤维层之间得到进一步热粘合,同时能够烘干复合非织造材料中多余的水分;在聚乳酸纤维为皮芯结构的基础上,热风箱15内温度高于聚乳酸的熔点即为热风箱15内温度高于形成皮层的聚乳酸的熔点;

作为优选,热风箱15的温度控制在140-160℃。

作为优选,热风箱15内温度为160℃,复合非织造材料在热风箱15内停留时间为30秒。

步骤⑥:复合非织造材料从热风箱15离开经卷绕装置16成卷。

作为优选,卷绕时,卷绕机的卷绕张力通过精密传感器控制为0.2-0.5bar。

作为优选,本实施例卷绕时,卷绕机的卷绕张力通过传感器控制在0.3bar。

通过上述方法,本实施例最终得到克重为45g/m2的擦拭用全降解复合非织造布,具有手感柔软、不掉屑、耐撕裂能力强,可全降解的优点,主要用于擦拭材料等领域。

采用上述优选实验参数情况下,合成出的天然木浆纤维的纤维直径为10-25μm,聚乳酸纤维的纤维直径为3-5μm。其中,合成出的天然木浆纤维的平均纤维直径为18μm。

三层复合非织造材料的纵向拉伸强度为38.5N,横向拉伸强度为25N,熔喷非织造布层的厚度大于0.8毫米,即第一外层1的厚度和第二外层3的厚度均大于0.8毫米。此时,第一外层1的面密度和第二外层3的面密度均为20-45g/m2

实施例2。

参见图1-2。

本实施例为一种三层复合非织造材料,包括依次层状分布的第一外层1、基材2和第二外层3。

其中,第一外层1和基材2之间纤维连接,基材2和第二外层3之间纤维连接。第一外层1的材质和第二外层3的材质可以完全相同,也可以不同。第一外层1的纤维直径和第二外层3的纤维直径可以相同,也可以不同。

作为优选,第一外层1的材质和第二外层3的材质均为聚乳酸纤维,与之对应,基材2的的材质为天然木浆纤维。第一外层1可以由多层不同的聚乳酸纤维进行层状叠加,第二外层3也可以由多层不同的聚乳酸纤维进行层状叠加。作为最简单的一种实施例,本实施例中第一外层1和第二外层3完全相同,均由单层聚乳酸纤维形成。

作为优选,聚乳酸纤维为皮芯结构。其中,聚乳酸纤维的皮层和芯层均为聚乳酸,但是,形成皮层的聚乳酸和形成芯层的聚乳酸熔点不同。

作为优选,形成皮层的聚乳酸的熔点低于形成芯层的聚乳酸的熔点。

作为形成不同熔点的皮层和芯层的其中一种具体方法,可以采用两种不同熔点的聚乳酸进行混合形成的原料进行生产。其中具有较低熔点的聚乳酸用于形成皮层,具有较高熔点的聚乳酸用于形成芯层,具有较低熔点的聚乳酸和具有较高熔点的聚乳酸混合形成用于形成第一外层1和第二外层3的混合的聚乳酸。

作为优选,按质量份数计,混合的聚乳酸中,形成皮层的聚乳酸为20-50份,形成芯层的聚乳酸为50-80份。

作为优选,本实施例中,形成皮层的聚乳酸的熔点为135-150℃,形成芯层的聚乳酸的熔点为160-185℃。本实施例中按质量份数计,在混合的聚乳酸中,形成皮层的聚乳酸与形成芯层的聚乳酸之比为20:80。

基材2的密度可以为约0.5-2.0克/立方厘米。通常情况下,天然木浆纤维的基重约为20-100克/平方米。

作为优选,天然木浆纤维的基重约为30-50克/平方米。

本实施例的三层复合非织造材料在上述材料基础上,剪裁后可作为一种可降解的擦拭布。

本实施例还提供了三层复合非织造材料的生产设备,包括一号外层送料装置11、基材送料装置12、二号外层送料装置13、水刺加固装置14、热风箱15、卷绕装置16和输网帘。

其中,一号外层送料装置11、基材送料装置12、二号外层送料装置13和水刺加固装置14设置于输网帘的上方,一号外层送料装置11、基材送料装置12、二号外层送料装置13、水刺加固装置14、热风箱15和卷绕装置16沿输网帘的送料方向依次设置。

作为优选,输网帘的下方设置有一号负压装置21、基材负压装置22、二号负压装置23和水刺加固负压装置24,一号负压装置21设置于一号外层送料装置11的下方,基材负压装置22设置于基材送料装置12的下方,二号负压装置23设置于二号外层送料装置13的下方,水刺加固负压装置24设置于水刺加固装置14的下方,一号负压装置21、基材负压装置22、二号负压装置23和水刺加固负压装置24沿输网帘的送料方向依次设置。

本实施例还提供了三层复合非织造材料的生产方法,即为三层复合非织造材料的生产设备的工作过程,依次包括如下步骤:

步骤①:一号外层送料装置11中放有混合的聚乳酸,一号外层送料装置11对放置在其内的混合的聚乳酸采用熔喷方法,依次经螺杆挤出机加热熔融、计量泵计量、喷丝、气流牵伸以及冷却后制成克重为10-30g/m2的熔喷纤维网,使其形成第一外层1,第一外层1作为熔喷非织造布层,第一外层1在输网帘的输送下送至基材送料装置12的下方;

步骤①中通过熔喷工艺,使得混合的聚乳酸形成第一外层1中聚乳酸的皮芯结构;

作为优选,一号负压装置21将熔喷纤维网固定在输网帘上;其中,喷丝过程使用的喷嘴为皮芯型喷嘴,在使用螺杆挤出机对聚乳酸进行加热熔喷时,经工艺优化后,熔喷各工艺参数设置为:挤出量为8Hz,热风压力为0.1Mpa,热风温度为270℃,接受距离为30cm,输网帘的传动速度为7Hz;熔喷机器螺杆各区间温度设置如表1。

步骤②:基材送料装置12采用湿法成型形成天然木浆纤维网,同时将天然木浆纤维网均匀分散至第一外层1上,形成基材2,基材2作为木浆纤维层;基材2连同第一外层1在输网帘的输送下送至二号外层送料装置13的下方;

作为优选,基材负压装置22所产生的负压气流使天然木浆纤维分散于第一外层1上,从而形成湿法成网的木浆纤维层;

作为优选,基材2的克重为20-40g/m2

步骤③:二号外层送料装置13中放有与一号外层送料装置11中相同的混合的聚乳酸,二号外层送料装置13对放置在其内的混合的聚乳酸采用熔喷方法,通过在线复合的方式依次经螺杆挤出机加热熔融、计量泵计量、喷丝、牵伸以及冷却后制成克重为10-30g/m2的熔喷纤维网,使其形成第二外层3覆盖在基材2的上方,第二外层3作为熔喷非织造布层,基材2、第一外层1和第二外层3在输网帘的输送下送至水刺加固装置14的下方;本步骤中通过熔喷工艺,使得混合的聚乳酸形成第二外层3中聚乳酸的皮芯结构;

其中,在使用螺杆挤出机对聚乳酸进行加热熔喷时,经工艺优化后,熔喷各工艺参数设置为:挤出量为8Hz,热风压力为0.1Mpa,热风温度为270℃,接受距离为30cm,输网帘的的传动速度为7Hz。熔喷机器螺杆各区间温度设置同表1;同样的二号负压装置23所产生的负压气流使将二号外层送料装置13中形成的熔喷纤维向基材2上吸引;

步骤④:水刺加固装置14对基材2、第一外层1和第二外层3进行0.1-0.4Mpa水压预水刺从而进行预加固,预加固后用2-4Mpa的高压水针冲击基材2、第一外层1和第二外层3,经基材2、第一外层1、第二外层3和输网帘反弹水流,使基材2、第一外层1和第二外层3彼此缠结,熔喷非织造布层和有一定缠结的木浆纤维层相互连接,木浆纤维层也被部分保持在熔喷非织造布层中,形成复合非织造材料;

作为优选,水刺加固负压装置24用来对复合非织造材料进行脱水;

步骤⑤:复合非织造材料被送入热风箱15,热风箱15内温度高于聚乳酸的熔点,熔喷非织造布层内部、以及熔喷非织造布层与木浆纤维层之间得到进一步热粘合,同时能够烘干复合非织造材料中多余的水分;在聚乳酸纤维为皮芯结构的基础上,热风箱15内温度高于聚乳酸的熔点即为热风箱15内温度高于形成皮层的聚乳酸的熔点;

作为优选,热风箱15的温度控制在140-160℃;

步骤⑥:复合非织造材料从热风箱15离开经卷绕装置16成卷;

作为优选,卷绕时,卷绕机的卷绕张力通过精密传感器控制为0.2-0.5bar。

合成出的三层复合非织造材料具有不掉屑、耐撕裂能力强,可全降解的优点。

采用上述优选实验参数情况下,合成出的天然木浆纤维的纤维直径为10-25μm,聚乳酸纤维的纤维直径为3-5μm。

三层复合非织造材料的纵向拉伸强度为38.5N,横向拉伸强度为25N,熔喷非织造布层的厚度大于0.8毫米,即第一外层1的厚度和第二外层3的厚度均大于0.8毫米。此时,第一外层1的面密度和第二外层3的面密度均为20-45g/m2

对比实施例。

参见图1-2。

本对比实施例为一种三层复合非织造材料,包括依次层状分布的第一外层1、基材2和第二外层3。

其中,第一外层1和基材2之间纤维连接,基材2和第二外层3之间纤维连接。第一外层1的材质和第二外层3的材质可以完全相同,也可以不同。第一外层1的纤维直径和第二外层3的纤维直径可以相同,也可以不同。

作为优选,第一外层1的材质和第二外层3的材质均为聚丙烯(PP),与之对应,基材2的的材质为天然木浆纤维。第一外层1可以由多层不同的聚丙烯纤维进行层状叠加,第二外层3也可以由多层不同的聚丙烯纤维进行层状叠加。作为最简单的一种对比实施例,本对比实施例中第一外层1和第二外层3完全相同,均由单层聚丙烯纤维形成。

基材2的密度可以为约0.5-2.0克/立方厘米。通常情况下,天然木浆纤维的基重约为20-100克/平方米。

作为优选,天然木浆纤维的基重约为30-50克/平方米。

本对比实施例还提供了三层复合非织造材料的生产设备,包括一号外层送料装置11、基材送料装置12、二号外层送料装置13、水刺加固装置14、热风箱15、卷绕装置16和输网帘。

其中,一号外层送料装置11、基材送料装置12、二号外层送料装置13和水刺加固装置14设置于输网帘的上方,一号外层送料装置11、基材送料装置12、二号外层送料装置13、水刺加固装置14、热风箱15和卷绕装置16沿输网帘的送料方向依次设置。

作为优选,输网帘的下方设置有一号负压装置21、基材负压装置22、二号负压装置23和水刺加固负压装置24,一号负压装置21设置于一号外层送料装置11的下方,基材负压装置22设置于基材送料装置12的下方,二号负压装置23设置于二号外层送料装置13的下方,水刺加固负压装置24设置于水刺加固装置14的下方,一号负压装置21、基材负压装置22、二号负压装置23和水刺加固负压装置24沿输网帘的送料方向依次设置。

本对比实施例还提供了三层复合非织造材料的生产方法,即为三层复合非织造材料的生产设备的工作过程,依次包括如下步骤:

步骤①:一号外层送料装置11中放有聚丙烯,一号外层送料装置11对放置在其内的聚丙烯采用熔喷方法,依次经螺杆挤出机加热熔融、计量泵计量、喷丝、气流牵伸以及冷却后制成克重为10-30g/m2的熔喷纤维网,使其形成第一外层1,第一外层1作为熔喷非织造布层,第一外层1在输网帘的输送下送至基材送料装置12的下方;

作为优选,一号负压装置21将熔喷纤维网固定在输网帘上。熔喷各工艺参数设置为:挤出量为8Hz,热风压力为0.1Mpa,热风温度为240℃,接受距离为30cm,输网帘的传动速度为7Hz。熔喷机器螺杆各区间温度设置如表2。

表2

步骤②:基材送料装置12采用湿法成型形成天然木浆纤维网,同时将天然木浆纤维网均匀分散至第一外层1上,形成基材2,基材2作为木浆纤维层;基材2连同第一外层1在输网帘的输送下送至二号外层送料装置13的下方;

作为优选,基材负压装置22所产生的负压气流使天然木浆纤维分散于第一外层1上,从而形成湿法成网的木浆纤维层;

作为优选,基材2的克重为20-40g/m2

步骤③:二号外层送料装置13中放有与一号外层送料装置11中相同的聚丙烯,二号外层送料装置13对放置在其内的聚丙烯采用熔喷方法,通过在线复合的方式依次经螺杆挤出机加热熔融、计量泵计量、喷丝、牵伸以及冷却后制成克重为10-30g/m2的熔喷纤维网,使其形成第二外层3覆盖在基材2的上方,第二外层3作为熔喷非织造布层,基材2、第一外层1和第二外层3在输网帘的输送下送至水刺加固装置14的下方;

其中,在使用螺杆挤出机对聚丙烯进行加热熔喷时,经工艺优化后,熔喷各工艺参数设置为:挤出量为8Hz,热风压力为0.1Mpa,热风温度为240℃,接受距离为30cm,输网帘的的传动速度为7Hz。同样的二号负压装置23所产生的负压气流使将二号外层送料装置13中形成的熔喷纤维向基材2上吸引;

步骤④:水刺加固装置14对基材2、第一外层1和第二外层3进行0.1-0.4Mpa水压预水刺从而进行预加固,预加固后用2-4Mpa的高压水针冲击基材2、第一外层1和第二外层3,经基材2、第一外层1、第二外层3和输网帘反弹水流,使基材2、第一外层1和第二外层3彼此缠结,熔喷非织造布层和有一定缠结的木浆纤维层相互连接,木浆纤维层也被部分保持在熔喷非织造布层中,形成复合非织造材料;

作为优选,水刺加固负压装置24用来对复合非织造材料进行脱水;

步骤⑤:复合非织造材料被送入热风箱15,热风箱15内温度高于聚丙烯的熔点,熔喷非织造布层内部、以及熔喷非织造布层与木浆纤维层之间得到进一步热粘合,同时能够烘干复合非织造材料中多余的水分;

作为优选,热风箱15的温度控制在140-160℃;

步骤⑥:复合非织造材料从热风箱15离开经卷绕装置16成卷;

作为优选,卷绕时,卷绕机的卷绕张力通过精密传感器控制为0.2-0.5bar。

本对比对比实施例得到的三层复合非织造材料地克重为40g/m2

现对实施例1、实施例2以及对比实施例分别得到的三层复合非织造材料进行性能比较。

降解测试:在定量的去离子水中加入一定量的NaOH、HCl、NaHCO3、NaH2PO4等试剂配成pH分别为4,7,10的模拟环境液,将相同质量的实施例1和2所得三层复合非织造材料和对比例所得三层复合非织造材料投入模拟环境液进行降解反应;定时取出处理称量并计算其残余重量百分比。具体结果如表3。

表3

擦拭性能测试:依照标准JIS B9923测试,实施例1和2得到的三层复合非织造材料与对比实施例所得三层复合非织造材料发尘量对比如表4。

表4

吸水性能测试,依照GBT 24218测试,实施例1和2和对比实施例得到的三层复合非织造材料的吸水性能对比如表5。

表5

上表数据可以得知实施例1和2制备的三层复合非织造材料其液体吸收量均远远大于对比实施例制备的三层复合非织造材料的液体吸收量,充分说明实施例1和2制备的三层复合非织造材料具备作为擦拭布材料的优异的性能。

以上测试结果表明,应用实施例1和2的技术方案制备得到的三层复合非织造材料可降解、除尘效果良好,吸水性能良好,因此其在清洁与分离、医卫环保领域都有较大的潜在应用价值。

此外,需要说明的是,本说明书中所描述的具体实施例,其零、部件的形状、所取名称等可以不同,本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化,均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

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