基于干法纺丝技术制备人造纤维长丝无纺布的工艺及设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于纺织技术领域，特别涉及一种基于干法纺丝技术制备人造纤维长丝无纺布的工艺及设备。
【背景技术】
[0002]无纺布(英文名:Non Woven Fabric或者Nonwoven cloth)又称不织布，是一种非织造布，是由定向的或随机的纤维而构成，是新一代环保材料，具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等特点。如多采用聚丙烯(PP材质)粒料为原料，经高温熔融、喷丝、铺网、热压卷取连续一步法生产而成。因具有布的外观和某些性能而称其为布。因为它是一种不需要纺纱织布而形成的织物，只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机排列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。具有柔软、透气和平面结构的新型纤维制品，优点是不产生纤维肩，强韧、耐用、丝般柔软，也是增强材料的一种，而且还有棉质的感觉，和棉织品相比，无纺布的袋子容易成形，而且造价便宜。无纺布制品色彩丰富、鲜艳明丽、时尚环保、用途广泛、美观大方，图案和款式都多样，且质轻、环保、可循环再用，被国际公认为保护地球生态的环保产品。适用于农用薄膜、制鞋、制革、床垫、子母被、装饰、化工、印刷、汽车、建材，家具等行业，及服装衬布，医疗卫生一次性手术衣，口罩，帽，床单，酒店一次性台布，美容，桑拿乃至当今时尚的礼品袋，精品袋，购物袋，广告袋等等。环保产品，用途广泛，经济实惠。根据不同应用领域其可具有:质轻、柔软、拨水、透气、无毒、无刺激性、抗菌、抗化学药剂、抗菌性。目前制备无纺布主要是直接利用高聚物(纺丝)切片、短纤维或长丝将纤维通过气流或机械成网，然后经过水刺，针刺，或热乳加固，最后经过后整理形成的无编织的布料，也就是纤维经干法纺丝后进行制备，可以采用短纤维梳理成网，或者采用纤维长丝纺粘成网，其生产工艺主要包括纺粘法、熔喷法、热乳法、水刺法、针刺法。因为它是一种不需要纺纱织布而形成的织物，只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机排列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。非织造布突破了传统的纺织原理，并具有工艺流程短、生产速率快，产量高、成本低、用途广、原料来源多等特点。
[0003]长丝无纺布在纺织领域及实际生产中均是采用纺粘法制备长丝无纺布，是在聚合物已被挤出、拉伸而形成连续长丝后，长丝铺设成网，纤网再经过自身粘合、热粘合、化学粘合或机械加固方法，使纤网变成无纺布。连续长丝制备无纺布:采用纺粘法；短纤维制备无纺布:混合、开松、梳理成网后采用针刺、水刺或热粘合法加固。长丝无纺布与短纤维无纺布相比，可以使得无纺布更加的薄透，强度更好，但目前制备长丝无纺布大都采用纺粘法，纤维也只能用涤纶、丙纶、锦纶以及氨纶等热熔性合成纤维，无法用性能优越的再生纤维制备，而合成纤维虽然强度好，但是柔软性、吸水性及舒适性均较差，这在长丝无纺布的应用领域受到明显制约。目前，湿法纺丝的主要工艺步骤是:纺丝液-凝固浴-水洗-卷绕-集束-拉伸-卷曲-切断-二次水洗-湿开松-干燥-开松-打包。具体工艺流程为:①粘胶的制备:包括浸渍、压榨、粉碎、老化、黄化、溶解、熟成、过滤、脱泡等工序。②纺丝成形:采用湿法纺丝。粘胶通过喷丝孔形成细流进入含酸凝固浴，粘胶中碱被中和，细流凝固成丝条，纤维素黄酸酯转化再生成纤维素。③后处理:成形后纤维需经过水洗、中和、再水洗、上油、和干燥等后处理加工。湿纺不仅需要种类繁多、体积庞大的原液制备和纺前准备设备，而且还要有凝固浴、循环及回收设备，其工艺流程复杂、厂房建筑和设备投资费用大、纺丝速度低，因此成本较高。该方法可以制得短纤维，也可制得纤维长丝，传统的应用是短纤维直接通过与其他纤维混纺，经梳理成网后进行无纺布的生产，纤维长丝经打包后直接送到织机上进行针织或机织。由此可知，要想得到长丝无纺布，只能采用干法纺丝经纺粘成网后加固得到，因纤维长丝经湿法纺丝后如果再切断成短纤维与其他纤维梳理成网生产无纺布，由于湿法纺丝本身工艺复杂、成本较高，这样做将大大增加无纺布的生产成本，增加了工艺的复杂性。
[0004]综上所述，目前干法纺丝虽然能够制备人造纤维，但是在实际生产与研发领域没有人想到用干法纺丝技术得到人造纤维长丝后，进行铺网制备人造纤维长丝无纺布的方法。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种成本低廉、操作简便，节能降耗，一步成型有效缩短纺丝工艺步骤，大大降低污染程度、提高无纺布使用性能及生产效率的基于干法纺丝技术制备人造纤维长丝无纺布的工艺及设备。
[0006]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是:一种基于干法纺丝技术制备人造纤维长丝无纺布的工艺，其特征在于:包括如下步骤:
[0007](一)、纺丝工艺
[0008](1)、纺丝原液的制备:以树木、草类等原料得到浆柏原料，浆柏原料依次经浸渍、研磨、压榨粉碎，经氢氧化钠与硫化钠混合液蒸煮后得到的硫酸盐浆液，将硫酸盐浆液在流水中洗净，脱水；再经过碳酸钠溶液及稀硫酸溶胶交替浸渍-压干-流水洗涤两次，得到纤维素；将纤维素加入到氮甲基吗啉氧化物(ΝΜΜ0)溶液中溶解，经脱泡后得到纺丝原液；
[0009](2)、原液凝固反应并回收氮甲基吗啉氧化物(ΝΜΜ0):采用干法成形，将纺丝原液经计量栗从喷丝头压出并挤出细流，纺丝原液经纺丝甬道，纺丝原液在热空气流的作用，使原液细流中的氮甲基吗啉氧化物(ΝΜΜ0)快速挥发，挥发出来的氮甲基吗啉氧化物(ΝΜΜ0)蒸汽被热空气流带走，原液在逐渐脱去溶剂的同时发生固化，并在卷绕张力的作用下伸长变细而形成初生纤维；
[0010](3)、人造纤维成型:原液细流固化成初生纤维，经导丝辊导出；
[0011](4)、水洗:对导出的人造纤维进行水洗处理；
[0012](5)、牵伸:对初生纤维进行拉伸，以提高纤维的力学性能；
[0013](二)、无纺布成型工艺
[0014](6)、铺网:将牵伸后的纤维长丝均匀分散并铺放在成网机铺网帘上，通过成网机铺网帘的往复铺叠，形成长丝纤网彼此交叉堆叠在输出帘上；
[0015](7)、水刺加固:利用高压水流对交叉堆叠的长丝纤网水刺加固，使得纤维间相互缠结加固，形成人造纤维无纺布；
[0016](8)、烘干:对水刺加固后的人造纤维无纺布进行烘干处理；
[0017](9)、收卷:烘干后的人造纤维无纺布收卷打包。
[0018]上述的基于干法纺丝技术制备人造纤维长丝无纺布的工艺，所述人造纤维长丝在成网机铺网帘上方垂直于成网机铺网帘的运动方向往复摆动堆叠，成网机铺网帘在人造纤维长丝纤网往复摆动堆叠的同时作匀速直线运动，将人造纤维均匀分散交叉堆叠。
[0019]上述的基于干法纺丝技术制备人造纤维长丝无纺布的工艺，所述人造纤维长丝的摆动频率为10?160次/min，成网机铺网帘的直线运动速度为5_80m/min。
[0020]上述的基于干法纺丝技术制备人造纤维长丝无纺布的工艺，所述纺丝工艺步骤中，对水洗后的初生纤维进行牵伸处理，并在水刺成布后进行纵、横向拉伸。
[0021]一种基于干法纺丝技术制备人造纤维长丝无纺布的设备，包括一干法纺丝装置，所述干法纺丝装置包括一具有注入口的纺丝原液容器、一与纺丝原液容器相连的计量栗，在计量栗上连接有喷丝头，以及用于将喷丝头喷出的纺丝液固化的纺丝甬道，所述喷丝头伸入至纺丝甬道内，纺丝甬道底部设置热空气入口以及用于将固化的人造纤维丝束导出的输出口，在纺丝甬道顶部设置有热空气排出口以及与热空气排出口相连的用于回收氮甲基吗啉氧化物(ΝΜΜ0)的收集容器，在输出口设置水洗装置，还包括一将输出的湿人造纤维丝束经导丝辊导出后，将人造纤维丝束堆叠铺网并加固成长丝无纺布的成型装置。
[0022]上述的基于干法纺丝技术制备人造纤维长丝无纺布的