玄武巖紡絲成網複合無紡布生產線的製作方法

2023-07-16 04:02:26 1

專利名稱：玄武巖紡絲成網複合無紡布生產線的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及複合非織造材料領域，特別是涉及一種玄武巖紡絲成網複合無紡布的生產線。
背景技術：
火山巖是火山爆發後由形成的多孔形石材，非常珍貴。玄武巖作為一種火成巖，是從熔融形態下演化而成，含豐富的鈉、鎂、鋁、矽、鈣、錳、鐵、磷、鎳、鈷等礦物質。因其表面均勻布滿氣孔，古色古香，且具有導電係數小、無放射性、永不褪色等特性；以及抗風化、耐高溫、吸聲降噪、吸水防滑阻熱、調節空氣溼度、改善生態環境等功能。法國的Paul Dhe是第一個想利用玄武巖擠出玄武巖纖維的人。目前玄武巖纖維是延續相似於玻纖拉絲的辦法製造而成。首先，需求將開採出的玄武巖停止破裂摧毀處置和洗濯；然後裝入與投料機相連的料倉內，由投料機將原料投入到用天然氣加熱的窯爐的熔化部，例如專利ZL97199852. 3、ZL200410101966. 0，都是利用這種方法紡絲。但這些都是利用機械拉伸製造纖維，再利用傳統紡織方法進行織造；生產速度慢，成本高，生產難度也比較大。
發明內容本實用新型的目的是提供一種玄武巖複合非織造材料的生產線。為了實現上述目的，本實用新型採用了以下技術方案本申請公開了一種玄武巖複合非織造材料的生產線，包括網帶、設置於網帶上方的至少兩臺高聚物鋪網設備、至少一臺玄武巖紡絲成網設備和複合固結設備；玄武巖紡絲成網設備的纖維輸出端在網帶傳送方向上間隔式安裝於高聚物鋪網設備的纖維輸出端之間；複合固結設備安裝於網帶傳送方向的末端。進一步的，高聚物鋪網設備包括短纖梳理裝置、紡絲成網裝置中的一種或兩種。優選的，紡絲成網裝置為熔融紡絲裝置。本申請的實施方式中，玄武巖紡絲成網設備包括玄武巖熔融紡絲裝置。進一步的，玄武巖紡絲成網設備還包括巖石破碎裝置，所述巖石破碎裝置的出口與玄武巖熔融紡絲裝置的入口工藝承接；巖石破碎裝置的出口設有過濾網。本申請實施方式的生產線中，玄武巖熔融紡絲裝置包括工段熔融、螺杆擠壓、噴絲板噴絲、高壓氣流牽伸、鋪網。進一步的，噴絲板具有密度為500-7000個/m的噴絲孔。更進一步的，高壓氣流牽伸工段，高壓氣流與纖維的角度是水平向下5° -85°之間。本申請的生產線中，複合固結設備包括針刺設備、水刺設備、超聲波設備、熱軋粘合固結設備中的一種。優選的生產線中，還包括卷繞輥，所述卷繞輥與網帶輸出端工藝承接。[0016]由於採用以上技術方案，本實用新型的有益效果在於本申請玄武巖複合非織造材料的生產線結構簡單，容易操作，不需要對玄武巖進行機械牽伸形成玄武巖纖維後進行紡織，而是直接採用玄武巖熔噴成網，節省了玄武巖纖維的生產工藝，降低了生產成本和生產難度，提高了生產效率。本申請為玄武巖複合非織造材料提供了一種簡單、高效、易操作、成本低的生產線，特別適合於玄武巖複合非織造材料的大規模產業化生產。

圖I是本實用新型實施例中製備的玄武巖複合非織造材料的結構示意圖；圖2是本實用新型實施例中製備玄武巖複合非織造材料的生產設備的結構示意圖； 圖3是本實用新型另一實施例中製備玄武巖複合非織造材料的生產設備的結構示意圖。
具體實施方式
本申請公開了一種玄武巖複合非織造材料的生產線，包括網帶、設置於網帶上方的至少兩臺高聚物鋪網設備、至少一臺玄武巖紡絲成網設備和複合固結設備；玄武巖紡絲成網設備的纖維輸出端在網帶傳送方向上間隔式安裝於高聚物鋪網設備的纖維輸出端之間；複合固結設備安裝於網帶傳送方向的末端。本申請的生產線中，玄武巖紡絲成網設備包括巖石破碎裝置和玄武巖熔融紡絲裝置，巖石破碎裝置的出口與玄武巖熔融紡絲裝置的入口工藝承接。玄武巖熔熔融絲裝置的噴絲板中噴絲孔直徑為6-100 u m,噴絲孔密度為500-7000個/m。巖石破碎裝置的出口設有過濾網，濾網的孔徑小於或等於2cm。需要指出的是，濾網孔徑的大小是為了便於玄武巖的熔融，因此，根據具體工藝要求對濾網孔徑大小進行的相應調整，也屬於本申請的保護範圍。同樣噴絲孔密度和孔徑也是本申請的一種優選實施方式，在本領域技術人員認知的範圍內進行實驗操作允許的調整，也在本申請的保護範圍內。本申請的生產線中，高聚物鋪網設備包括短纖梳理裝置、紡絲成網裝置中的一種或兩種。其中紡絲成網裝置優選為熔融紡絲裝置。本申請的生產線中，複合固結設備包括針刺設備、水刺設備、超聲波設備、熱軋粘合固結設備中的一種。進一步的，複合固結後，本申請的生產線中，還包括卷繞輥，用於對玄武巖複合非織造材料進行卷繞。需要說明的是，本申請中所提到的工藝承接是指，樣品從一個裝置中輸出後，即刻進入下一個裝置，兩個裝置可以接觸連通，也可以不接觸，比如利用力學原理使得樣品自動從一個裝置中滑落到下一個裝置。本申請的複合固結中，針刺固結是通過針刺設備帶有刺鉤的刺針上下運動，刺溝帶動部分纖維上下穿插，互相糾纏抱結，形成固結；水刺固結是通過高壓微細水流帶動纖維上下運動，糾纏抱合固結；超聲波固結是利用超聲波將部分高聚物纖維熔融粘合固結；熱軋粘合固結是通過熱軋輥上下擠壓，使部分高聚物纖維熔融粘結固結。本申請的生產線的運行方式是，開啟生產線中的各設備，使得網帶依次經過高聚物鋪網設備纖維輸出端、玄武巖紡絲成網設備纖維輸出端、高聚物鋪網設備纖維輸出端、玄武巖紡絲成網設備纖維輸出端、高聚物鋪網設備纖維輸出端、玄武巖紡絲成網設備纖維輸
出端......高聚物鋪網設備纖維輸出端、複合固結設備。在網帶經過高聚物鋪網設備下方
時，高聚物鋪網設備以高聚物為原料紡絲或以高聚物短纖為原料梳理形成普通的纖網層，網帶帶著纖網層運動到玄武巖紡絲成網設備下方時，玄武巖紡絲成網設備將熔噴紡絲成網的玄武巖鋪設與纖網層上，網帶繼續帶著鋪設了玄武巖纖網層的普通纖網層運動，從而形
成普通纖網層+玄武巖纖網層+普通纖網層+玄武巖纖網層+......+普通纖網層的夾心
結構；最後，網帶運動到複合固結設備下方時，複合固結設備將網帶上疊加鋪設的所有纖網層複合固結，形成本申請的玄武巖複合非織造材料。本申請中，本申請實施方式的生產線中，玄武巖熔融紡絲裝置包括工段熔融、螺杆擠壓、噴絲板噴絲、高壓氣流牽伸、鋪網。其中，噴絲板具有密度為500-7000個/m的噴絲孔，高壓氣流牽伸工段，高壓氣流與纖維的角度是水平向下5° -85°之間，熔融時間在10 秒以內，熔融溫度為1400°C -1700°C ;高壓氣流的氣壓為3000pa-30000pa，氣流溫度為在IO0C _15°C，熔噴出的玄武巖的纖維細度在I丹尼爾至5丹尼爾之間。本申請的一個實施例中，玄武巖複合非織造材料的生產線包括，依次設置於網帶上方的第一高聚物鋪網設備、玄武巖紡絲成網設備、第二高聚物鋪網設備和複合固結設備，以及與網帶傳送末端工藝承接的卷繞輥。其中，第一高聚物鋪網設備和第二高聚物鋪網設備均為短纖梳理裝置。運行方式為網帶經過第一高聚物鋪網設備時，短纖梳理設備將高聚物短纖鋪設於網帶上，形成第一纖網層；網帶繼續運動，將第一纖網層傳送到玄武巖紡絲成網設備下方，其玄武巖熔融紡絲裝置將玄武巖熔融並經高壓氣流牽伸成網，形成鋪設於第一纖網層上的玄武巖纖網層；然後，網帶將兩層重疊鋪設的纖網層(第一纖網層和玄武巖纖網層)傳送到第二高聚物鋪網設備下方，短纖梳理設備將高聚物短纖鋪設於玄武巖纖網層上，形成第二纖網層；最後，網帶將該第一纖網層+玄武巖纖網層+第二纖網層夾心結構的三層纖網傳送到複合固結設備下方，複合固結設備將其複合固結，形成玄武巖複合非織造材料。本申請另一個實施例的生產線與上述實施例的生產線類似，其區別在於，第一高聚物鋪網設備和第二高聚物鋪網設備均為熔融紡絲裝置，第一纖網層和第二纖網層均由熔噴紡絲成網。上述，普通纖網層、第一纖網層、第二纖網層的材料分別獨立的選自聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚醯胺中的至少一種。傳統的玄武巖纖維複合材料中，玄武巖纖網層是由玄武巖纖維紡織成網的，即先機械牽伸形成玄武巖纖維，然後利用玄武巖纖維進行紡織。本申請的玄武巖複合非織造材料的生產線，可以直接採用玄武巖熔噴成網，節省了玄武巖纖維的生產工藝，降低了生產成本和生產難度，提高了生產效率，為玄武巖複合非織造材料提供了一種簡單、高效、易操作、成本低的生產線，特別適合於玄武巖複合非織造材料的大規模產業化生產。下面通過具體實施例並結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。以下實施例僅僅對本實用新型進行進一步的說明，不應理解為對本實用新型的限制。實施例一本例中，玄武巖複合非織造材料的生產線包括，如圖2所示，依次設置於網帶11上方的第一短纖梳理裝置12、玄武巖紡絲成網設備13、第二短纖梳理裝置14和針刺固結設備15，以及設置於針刺固結設備15輸出端的卷繞輥16。其中，玄武巖紡絲成網設備13包括巖石破碎裝置和玄武巖熔融紡絲裝置(未畫)，巖石破碎裝置的出口與玄武巖熔融紡絲裝置的入口工藝承接，破碎後的玄武巖石進入玄武巖熔融紡絲裝置，巖石破碎裝置的出口設有過濾網，濾網的孔徑小於或等於2cm。玄武巖熔融紡絲裝置包括工段熔融、螺杆擠壓、噴絲板噴絲、高壓氣流牽伸、鋪網。其中，噴絲板具有密度為3000個/m的噴絲孔，高壓氣流牽伸工段，高壓氣流與纖維的角度是水平向下45°，噴絲板幅寬約7. 3m，略寬於產品幅寬，產品幅寬約7m，噴絲孔孔徑為15-25 u m。玄武巖熔融紡絲裝置的工藝包括，玄武巖熔融後通過螺杆擠壓、計量泵計量、熔體分配、噴絲板噴絲、冷空氣高壓氣流牽伸鋪網；其中，熔融時間10秒，熔融溫度1450°C，高壓氣流的氣壓lOOOOpa，氣流溫度在10°C -15°C之間。其運行方式是 網帶經過第一短纖梳理裝置12時，第一短纖梳理裝置12將聚酯短纖原料梳理鋪網於網帶上，形成第一纖網層2 ;網帶帶著第一纖網層2運動，經過玄武巖紡絲成網設備13下方時，玄武巖紡絲鋪網設備13在第一纖網層2上直接進行玄武巖熔噴紡絲高壓氣流牽伸成網，形成鋪設於第一纖網層2上的玄武巖纖網層3;網帶帶著依次疊加鋪設的第一纖網層2和玄武巖纖網層3運動到第二短纖梳理裝置14下方時，第二短纖梳理裝置14將聚酯短纖梳理鋪網於玄武巖纖網層3上，形成第二纖網層4 ;最後，網帶帶著第一纖網層2+玄武巖纖網層3+第二纖網層4夾心結構的三層纖網運動到針刺固結設備15下方時，針刺固結設備15將其針刺固結，形成玄武巖複合非織造材料。然後，卷繞輥16將玄武巖複合非織造材料卷繞成卷。本例的玄武巖複合非織造材料由三層纖網組成，如圖I所示，分別為第一纖網層2和第二纖網層4、以及夾於第一纖網層2和第二纖網層4之間的玄武巖纖網層3。其中第一纖網層2和第二纖網層4均為聚酯纖網層。其中，聚酯纖網層中纖維細度為0. 5-3. 5d，玄武巖纖網層中平均纖維細度2d。實施例二本例中，玄武巖複合非織造材料的生產線包括，如圖2所示，依次設置於網帶21上方的第一熔融紡絲裝置22、玄武巖紡絲成網設備23、第二熔融紡絲裝置24和針刺固結設備25，以及設置於針刺固結設備25輸出端的卷繞輥26。其中，玄武巖紡絲成網設備23包括巖石破碎裝置和玄武巖熔融紡絲裝置(未畫)，巖石破碎裝置的出口與玄武巖熔噴紡絲裝置的入口工藝承接，破碎後的玄武巖石進入玄武巖熔噴紡絲裝置，巖石破碎裝置的出口設有過濾網，濾網的孔徑小於或等於2cm。玄武巖熔融紡絲裝置包括工段熔融、螺杆擠壓、噴絲板噴絲、高壓氣流牽伸、鋪網。其中，噴絲板具有密度為5000個/m的噴絲孔，高壓氣流牽伸工段，高壓氣流與纖維的角度是水平向下10°，噴絲板幅寬約3. 2m，略寬於產品幅寬，產品幅寬約2m，噴絲孔孔徑為5-15 u m。玄武巖熔融紡絲裝置的工藝包括，玄武巖熔融後通過螺杆擠壓、計量泵計量、熔體分配、噴絲板噴絲、冷空氣高壓氣流牽伸鋪網；其中，熔融時間8秒，熔融溫度1650°C，高壓氣流的氣壓20000pa，氣流溫度在10°C -15°C之間。其運行方式是網帶經過第一熔融紡絲裝置22時，第一熔融紡絲裝置22將聚丙烯原料熔噴紡絲鋪網於網帶上，形成第一纖網層2 ;網帶帶著第一纖網層2運動，經過玄武巖紡絲成網設備23下方時，玄武巖紡絲鋪網設備23在第一纖網層2上直接進行玄武巖熔噴紡絲高壓氣流牽伸成網，形成鋪設於第一纖網層2上的玄武巖纖網層3;網帶帶著依次疊加鋪設的第一纖網層2和玄武巖纖網層3運動到第二熔融紡絲裝置24下方時，第二熔融紡絲裝置24將聚丙烯原料熔噴紡絲鋪網於玄武巖纖網層3上，形成第二纖網層4 ;最後，網帶帶著第一纖網層2+玄武巖纖網層3+第二纖網層4夾心結構的三層纖網運動到針刺固結設備25下方時，針刺固結設備25將其針刺固結，形成玄武巖複合非織造材料。然後，卷繞輥26將玄武巖複合非織造材料卷繞成卷。本例的玄武巖複合非織造材料由三層纖網組成，如圖I所示，分別為第一纖網層2和第二纖網層4、以及夾於第一纖網層2和第二纖網層4之間的玄武巖纖網層3。其中第一纖網層2和第二纖網層4均為聚丙烯纖網層。其中，聚丙烯纖網層中纖維細度為0. 5-3. 5d，玄武巖纖網層中平均纖維細度I. 5d。實施例三 本例中，玄武巖複合非織造材料的生產線包括，依次設置於網帶上方的短纖梳理裝置、玄武巖熔噴紡絲成網設備、熔融紡絲裝置和熱軋粘合固結設備，以及設置於熱軋粘合固結設備輸出端的卷繞輥。其中，玄武巖熔噴紡絲成網設備包括巖石破碎裝置和玄武巖熔噴紡絲裝置，巖石破碎裝置的出口與玄武巖熔噴紡絲裝置的入口工藝承接，破碎後的玄武巖石進入玄武巖熔噴紡絲裝置，巖石破碎裝置的出口設有過濾網，濾網的孔徑小於或等於2cm。玄武巖熔噴方式裝置中，噴絲板幅寬約3. 2m,略寬於產品幅寬，產品幅寬約2m，噴絲板噴絲孔密度為1000個/m，噴絲孔孔徑為55-65 u m。玄武巖熔噴紡絲高壓氣流牽伸成網工藝包括，玄武巖熔融後通過螺杆擠壓、計量泵計量、熔體分配、噴絲板噴絲、冷空氣高壓氣流牽伸鋪網；其中，熔融時間8秒，熔融溫度1650°C，高壓氣流的氣壓20000pa，氣流溫度在IO0C -15°C之間。其運行方式是網帶經過短纖梳理裝置時，短纖梳理裝置將聚乙烯短纖梳理鋪網於網帶上，形成第一纖網層2 ;網帶帶著第一纖網層2運動，經過玄武巖紡絲成網設備下方時，玄武巖紡絲鋪網設備在第一纖網層2上直接進行玄武巖熔噴紡絲高壓氣流牽伸成網，形成鋪設於第一纖網層2上的玄武巖纖網層3 ;網帶帶著依次疊加鋪設的第一纖網層2和玄武巖纖網層3運動到熔融紡絲裝置下方時，熔融紡絲裝置將聚醯胺原料熔噴紡絲鋪網於玄武巖纖網層3上，形成第二纖網層4 ;最後，網帶帶著第一纖網層2+玄武巖纖網層3+第二纖網層4夾心結構的三層纖網運動到熱軋粘合固結設備下方時，熱軋粘合固結設備將其熱粘合固結，形成玄武巖複合非織造材料。然後，卷繞輥將玄武巖複合非織造材料卷繞成卷。本例的玄武巖複合非織造材料由三層纖網組成，如圖I所示，分別為第一纖網層2和第二纖網層4、以及夾於第一纖網層2和第二纖網層4之間的玄武巖纖網層3。其中第一纖網層2為聚乙烯纖網層，第二纖網層4為聚醯胺纖網層。其中，聚乙烯纖網層和聚醯胺纖網層中纖維細度為0. 5-3. 5d，玄武巖纖網層中平均纖維細度4. 5d。以上內容是結合具體的實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限於這些說明。對於本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本實用新型的保護範圍。比如，第一纖網層和第二纖網層可以用梳理成網工藝，也可以用 紡絲成網，紡絲成網中可以採用溶液紡、熔融紡等現有設備和工藝。
權利要求1.一種玄武巖複合非織造材料的生產線，其特徵在於包括網帶、設置於網帶上方的至少兩臺高聚物鋪網設備、至少一臺玄武巖紡絲成網設備和複合固結設備；所述玄武巖紡絲成網設備的纖維輸出端在網帶傳送方向上間隔式安裝於高聚物鋪網設備的纖維輸出端之間；所述複合固結設備安裝於網帶傳送方向的末端。
2.根據權利要求I所述的生產線，其特徵在於所述高聚物鋪網設備包括短纖梳理裝置、紡絲成網裝置中的一種或兩種。
3.根據權利要求2所述的生產線，其特徵在於所述紡絲成網裝置為熔融紡絲裝置。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的生產線，其特徵在於所述玄武巖紡絲成網設備包括玄武巖熔融紡絲裝置。
5.根據權利要求4所述的生產線，其特徵在於所述玄武巖紡絲成網設備還包括巖石破碎裝置，所述巖石破碎裝置的出口與玄武巖熔融紡絲裝置的入口工藝承接；巖石破碎裝置的出口設有過濾網。
6.根據權利要求4所述的生產線，其特徵在於所述玄武巖熔融紡絲裝置的噴絲板具有密度為500-7000個/m的噴絲孔。
7.根據權利要求4所述的生產線，其特徵在於所述玄武巖熔融紡絲裝置中，高壓氣流牽伸時高壓氣流與纖維的角度是水平向下5° -85°之間。
8.根據權利要求1-3任一項所述的生產線，其特徵在於所述複合固結設備包括針刺設備、水刺設備、超聲波設備、熱軋粘合固結設備中的一種。
9.根據權利要求1-3任一項所述的生產線，其特徵在於還包括卷繞輥，所述卷繞輥與網帶輸出端工藝承接。
專利摘要本實用新型公開了一種玄武巖複合非織造材料的生產線，包括網帶、設於網帶上方的至少兩臺高聚物鋪網設備、至少一臺玄武巖紡絲成網設備和複合固結設備；玄武巖紡絲成網設備的纖維輸出端在網帶傳送方向上間隔式安裝於高聚物鋪網設備的纖維輸出端之間；複合固結設備安裝於網帶傳送方向的末端。本實用新型玄武巖複合非織造材料的生產線結構簡單，容易操作，不需要對玄武巖進行機械牽伸形成玄武巖纖維後進行紡織，而是直接採用玄武巖熔噴成網，節省了玄武巖纖維的生產工藝，降低了生產成本和生產難度，提高了生產效率。本實用新型為玄武巖複合非織造材料提供了一種簡單、高效、易操作、成本低的生產線，特別適合於玄武巖複合非織造材料的大規模生產。
文檔編號D04H3/02GK202559047SQ20112056958
公開日2012年11月28日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者陳光林 申請人:山東俊富非織造材料有限公司