一种熔喷聚酯短纤维纺丝设备及无纺布滤料产品的制作方法

本发明涉及纤维无纺布领域。

背景技术：

无纺布是通过非纺织的形式形成的布，在汽车内饰、过滤材料等有广泛的用途。无纺布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。

短纤维又称切段纤维，化学纤维长纤维束被切断或拉断成相当于各种天然纤维长度的纤维。短纤维界限，长度一般为35~150mm。按天然纤维的规格可分为棉型，毛型，地毯型和中长型等短纤维。短纤维在无纺布过滤材料领域有广泛的应用，现有的短纤维都是在形成后进行裁切，纤维在这个时候已经形成初生纤维，导致其后期可塑性差，限制了其使用，特别是在无纺布过滤材料的应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于：一种熔喷短纤维纺丝设备，包括有纺丝喷口、喷气机和收集装置，所述的纺丝喷口包括有和挤出机连接的通道以及截面小于通道的模头，纺丝喷口还包括有侧面通入模头内的冷却剂进料单元，所述的冷却剂进料单元包括有进料管，进料管的一端位于模头外部，进料管的末端位于模头内部，进料管的侧面设有2个侧出料口，进料管的末端设有底出料口，氢氧化铝物料通过进料管从侧出料口和底出料口溢出并和纺丝液混合，氢氧化铝受到纺丝液的加热分解为氧化铝和水蒸汽以降低模头内的纺丝液温度，所述的模头的末端设有竖直通道，竖直通道设有上开口和下开口，模头和竖直通道连通；惰性气体从喷气机喷出通过上开口进入竖直通道，将纺丝液从下开口引出并冷却形成纤维流，纤维流在收集装置上堆积形成短纤维网。所述的收集装置括有集网台、滚筒以及连接集网台和滚筒的输送带。所述的喷气机末端设有若干个喷口。短纤维网通过后处理设备进行热处理。所述的热处理设备包括第一热处理滚筒、第二热处理滚筒、第三热处理滚筒，三个热处理滚筒结构相同，三个热处理滚筒内均设有一个位于滚筒外部的气体腔，气体腔内设有能对纤维进行加热的惰性气体，三个热处理滚筒的中心部设有一个加热器能够对气体腔内的气体进行加热。所述的加热器为电磁加热器、电阻丝加热器的一种。本发明公开了一种短纤维熔喷无纺布，使用所述的纺丝设备纺丝制备。

附图说明

图1是纺丝喷口的示意图；

图2是冷却剂进料单元的示意图；

图3是后处理设备的示意图；

图4是第一热处理滚筒气体腔的示意图；

图中标记：100：纺丝喷口，110：通道，120：模头，130：冷却剂进料单元，131：进料管，132：侧出料口，133：底出料口，140：竖直通道，200：喷气机，300：收集装置，310：集网台，320：滚筒，330：输送带，400：后处理设备，410：第一热处理滚筒，411：气体腔，412：加热器，420：第二热处理滚筒，430：第三热处理滚筒。

具体实施方式

实施例1：本实施例公开了一种熔喷聚酯短纤维纺丝方法，所述的制备方法如下：

首先，按照现有技术制备或者购买高熔点和低熔点聚酯树脂，所述的高熔点聚酯树脂的熔融温度高于200度，为半结晶形态，所述的低熔点聚酯树脂的熔融温度低于160度；将高熔点聚酯树脂和低熔点聚酯树脂以1:5的比例混合，将混合后的树脂加入到螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出机加热区的最高温度不高于高熔点聚酯树脂的熔融温度，不低于低熔点聚酯树脂的熔融温度，螺杆挤出机中的加热区包括一区、二区、三区、四区，所述的一区的温度为130℃～160℃，二区温度为150℃～170℃，三区温度为160℃～180℃，四区温度为170℃～190℃，模头温度为170℃～180℃，螺杆挤出机的螺杆转速为50～100r/min。所制得的粒料包括高熔点聚酯树脂形成的分散相以及低熔点树脂形成的连续相；

其次，将造得的树脂粒料加入到熔喷短纤维纺丝设备当中，在纺丝设备的加热区进行加热之后进入模头，加热区的温度不高于高熔点聚酯树脂的熔融温度，熔喷纤维纺丝设备的物料的温度控制在160℃-190℃。熔融的聚酯物料和通入模头的氢氧化铝进行混合，氢氧化铝吸热分解，对熔融的树脂物料进行冷却，熔融的树脂物料受热进行局部冷却结晶形成纤维流；

最后，纤维流喷出模头，受到气流方向垂直于纤维流方向的惰性气体流牵引以及冷却，并初生短纤维的形式从喷嘴喷出，初生短纤维并顺着惰性气体流的方向在集网台310上成网形成初生纤维网；初生纤维网被牵引依次经过第一热处理滚筒、第二热处理滚筒、第三热处理滚筒最终收网。制备的聚酯纤维的断裂强度为2.3cn/dtex。断裂伸长率为20%-25%。

所述的熔喷短纤维纺丝设备包括有纺丝喷口100、喷气机200和收集装置300，喷气机向纺丝喷口喷射惰性气体。

本实施例另外公开了一种无纺布滤料产品，采用本实施例所述的熔喷聚酯短纤维纺丝方法制备。

实施例2：本实施例公开了一种熔喷短纤维纺丝设备，包括有纺丝喷口100、喷气机200和收集装置300，所述的纺丝喷口100包括有和挤出机连接的通道110以及截面小于通道110的模头120，纺丝喷口还包括有侧面通入模头120内的冷却剂进料单元130，所述的冷却剂进料单元包括有进料管131，进料管的一端位于模头外部，进料管的末端位于模头内部，进料管的侧面设有2个侧出料口132，进料管的末端设有底出料口133，氢氧化铝物料通过进料管从侧出料口和底出料口溢出并和纺丝液混合，氢氧化铝受到纺丝液的加热分解为氧化铝和水蒸汽以降低模头内的纺丝液温度，所述的模头120的末端设有竖直通道140，竖直通道设有上开口和下开口，模头和竖直通道连通；惰性气体从喷气机喷出通过上开口进入竖直通道，将纺丝液从下开口引出并冷却形成纤维流，纤维流在收集装置上堆积形成短纤维网。

如图3所示，所述的收集装置300包括有集网台310、滚筒320以及连接集网台和滚筒320的输送带330，所述的喷气机300末端设有若干个喷口。短纤维网通过后处理设备进行热处理。所述的热处理设备包括第一热处理滚筒410、第二热处理滚筒420、第三热处理滚筒430，三个热处理滚筒结构相同，三个热处理滚筒内均设有一个位于滚筒外部的气体腔411，气体腔内设有能对纤维进行加热的惰性气体，三个热处理滚筒的中心部设有一个加热器412能够对气体腔内的气体进行加热。所述的加热器为电磁加热器、电阻丝加热器的一种。本发明还公开了一种短纤维熔喷无纺布产品，采用所述的纺丝设备纺丝制备。

纤维的熔融物料从通道110进入模头120，其中从进料单元130的侧出料口132以及底出料口133溢出的氢氧化铝受热分解，使得熔融物料温度降低，粘度下降，形成纤维流，纤维流被通过竖直通道140的惰性气体牵引从模头120出喷出，并同时形成短纤维，惰性气体同时对其进行冷却，短纤维丝在集网台310上成网，形成初生纤维网，其次通过第一热处理滚筒410、第二热处理滚筒420、第三热处理滚筒430进行热处理，所述的热处理的温度根据纤维材质以及需要进行设置，滚筒内的气体腔体内设有加热的惰性气体，能有低能耗的对初生纤维进行加热，提高加热效率。

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