基于湿法纺丝技术制备粘胶纤维长丝无纺布的工艺及设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于技术领域，特别涉及一种基于湿法纺丝技术制备粘胶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-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。目前在纺织领域中并无任何人员想到用湿法纺丝工艺在制备粘胶纤维长丝的过程中，利用水刺步骤进行清洗、省去卷绕、集束、拉伸、卷曲、切断、二次水洗、湿开松、干燥、开松及打包的多个工艺步骤，进行铺网加固直接生产无纺布的工艺，
[0004]CN 103320968 A公开一种长丝无纺布的制造方法，该制造方法采用如下工艺步骤:先利用纱架将长丝纤维退绕下来；长丝纤维包括聚苯硫醚纤维、芳纶纤维、聚四氟乙烯纤维、粘胶纤维、聚酰亚胺纤维或聚丙烯腈纤维、以及碳纤维、玻璃纤维或玄武岩纤维，且长丝纤维是无捻连续长丝，细度为1 μπι-200 μπι ;再采用超声波洗涤长丝纤维；其后利用单纤维烘干装置干燥长丝纤维；然后将长丝纤维通过调速罗拉和张力器送入管式牵伸器牵伸提速，再通过摆丝器均匀分散长丝纤维，并在成网帘上铺放成长丝纤维网；最后通过针刺、水刺或者热乳的无纺布加工方法将长丝纤维网制成长丝无纺布。
[0005]CN 104480642 Α公开了一种无纺布的制备工艺，包括:将PP原料切片烘干后送入螺杆挤出机，经熔融挤压、过滤、计量后再经模头均匀分配从喷丝孔喷出形成初生纤维；初生纤维经气流冷却牵伸后，通过扩散风道均匀铺放在成网机铺网帘上，形成的长丝纤网，经热乳、卷绕，分切后成为无纺布。
[0006]CN103352318A公开了一种珍珠纤维与粘胶纤维组合水刺无纺布的生产工艺，采用珍珠纤维和粘胶纤维为原料，并依次进入开松工序、梳理工序、铺网工序、牵伸工序、水刺工序、烘干工序、在线检测工序、卷取工序、分切工序；其中，开松工序中，珍珠纤维和粘胶纤维分别进行开松，喂入对应的梳理机棉箱；梳理工序中，粘胶纤维采用梳理机一进行梳理得到粘胶纤维网，珍珠纤维采用高速杂乱梳理机二进行梳理得到珍珠纤维网；铺网工序中，粘胶纤维网采用交叉铺网，珍珠纤维网采用直铺。
[0007]上述CN 103320968 A专利利用长丝制备无纺布的工艺虽然突破了传统利用短纤维梳理成网制备或纤维长丝纺粘成网热粘合制备的模式，但是经湿法纺丝最终得到的纤维长丝其生产工艺本身较复杂，纤维长丝不针织而来做无纺布，增加了无纺布的生产成本，这不符合我国节能减排及可持续发展战略的方针，CN 104480642 A专利则是传统的纺粘法长丝无纺布制备工艺，CN103352318A专利作为传统混纺工艺的代表，均属干法铺网，并不是采用粘胶纤维长丝直接湿法纺丝直接铺网，无法达到粘胶纤维长丝无纺布的薄、透的效果。
[0008]粘胶纤维因其质地柔软、悬垂度好、染色性好、色彩鲜艳、吸湿性好、易洗涤的优点，且可纺性优良，常与棉、毛或各种合成纤维混纺、交织、用于各类服装及装饰用纺织品。由于目前无纺布广阔的应用领域，粘胶纤维无纺布越来越多的被应用于床垫、装饰、化工、印刷、汽车、建材，家具等行业，及服装衬布，面膜，医疗卫生一次性手术衣，口罩，床单，酒店一次性台布，乃至当今时尚的礼品袋，精品袋，购物袋，广告袋等等。粘胶纤维无纺布目前传统生产方法是采用如CN103352318A所公开的包括粘胶纤维在内的多种短纤维梳理成网加固或者如CN 103320968 A公开的直接用粘胶纤维长丝铺网加固，短纤维梳理成网生产的无纺布较厚，性能较差，应用领域较窄，由于混合了其他纤维，因此粘胶纤维的性能不能够得到有效体现，而采用粘胶纤维长丝铺网的方法，其成本太高，不适合推广应用。我国粘胶纤维需求量大，但由于制备过程中不可避免的产生CS2、H2S等有害气体，对人体健康伤害极大，因此如何制备低成本、高性能的粘胶纤维无纺布成为纺织领域技术人员亟待解决的难题。
【发明内容】
[0009]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湿法纺丝技术制备粘胶纤维长丝无纺布的工艺及设备。
[0010]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是:一种基于湿法纺丝技术制备粘胶纤维长丝无纺布的工艺，包括如下步骤:
[0011]纺丝工艺
[0012](1)、纺丝原液的制备:所述的制备工艺由浸渍、压榨、黄化、后溶解、过滤