CN116334836B - 一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布，聚乙烯闪纺无纺布的克重为大于50g/m2；聚乙烯闪纺无纺布的厚度为0.1～0.3mm；厚度在(0.15mm,0.2mm]范围内的聚乙烯闪纺无纺布面积占全部聚乙烯闪纺无纺布面积的比值为60％以上；聚乙烯闪纺无纺布的相对湿度在33％～84％之间的吸湿膨胀率为0.5％～0.8％。本发明的聚乙烯闪蒸无纺布质地均匀，具有较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于纺织生产技术领域，涉及一种聚乙烯闪纺无纺布，尤其是涉及一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布。
背景技术
闪蒸纺丝法的生产工艺使之在纺丝的过程中随着丝网的产生，同时伴随着大量溶剂蒸汽的产生。产生的大量蒸汽由于压差的存在，会在纺丝部件附近产生强大的风场，而又由于纺出的丝网质量较轻，比表面积较大，会被气流带动飞舞，尤其是在使用多个喷丝组件进行生产时，气流还会互相影响。这样的“飞舞”会对产品的均匀度产生很大的影响。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供了一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布；
本发明创造性地提出了一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布，其原料包含聚乙烯。
聚乙烯闪纺无纺布的克重为大于50g/m2；
聚乙烯闪纺无纺布的厚度为0.1～0.3mm；
厚度在(0.15mm,0.2mm]范围内的聚乙烯闪纺无纺布面积占全部聚乙烯闪纺无纺布面积的比值为60％以上；
聚乙烯闪纺无纺布的相对湿度在33％～84％之间的吸湿膨胀率为0.5％～0.8％。
在上述一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布中，厚度在(0.15mm,0.2mm]范围内的聚乙烯闪纺无纺布面积占全部聚乙烯闪纺无纺布面积的比值为70％以上。
在上述一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布中，厚度在(0.15mm,0.2mm]范围内的聚乙烯闪纺无纺布面积占全部聚乙烯闪纺无纺布面积的比值为80％以上。
在上述一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布中，聚乙烯闪纺无纺布的克重为60～75g/m2。
在上述一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布中，聚乙烯闪纺无纺布的克重为75～85g/m2。
在上述一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布中，聚乙烯闪纺无纺布的相对湿度在33％～84％之间的吸湿膨胀率为0.65％～0.75％。
在上述一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布中，聚乙烯闪纺无纺布的相对湿度在33％～84％之间的吸湿膨胀率为0.7％。
在上述一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布中，聚乙烯闪纺无纺布的葛莱尔透气阻力为10～50秒。
在上述一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布中，聚乙烯闪纺无纺布的葛莱尔透气阻力为14～25秒。
在上述一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布中，聚乙烯闪纺无纺布的葛莱尔透气阻力为20秒。
在上述一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布中，聚乙烯闪纺无纺布的葛莱尔透气阻力为25～35秒。
在上述一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布中，聚乙烯闪纺无纺布的葛莱尔透气阻力为35～45秒。
葛莱尔透气阻力，即为测定通过100ml气体所用的时间。
上述厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布的加工方法，包含以下步骤：
(1)纺丝液通过喷嘴喷出，纺丝液中的溶剂瞬间蒸发，纺丝液中的聚合物溶质冷却凝固成连续丝网的同时，溶剂蒸发所形成的蒸汽随着挡风板的引导，同丝网一起下落至成网区的传送带上；
(2)丝网通过反向静电装置的反向静电场吸附在传送带上；
(3)丝网经传送带传送至后续工段得到聚乙烯闪蒸无纺布。
通过反向静电装置能够减少乃至消除丝网受气流的扰动，对产品的均匀度大大改善。
在上述的加工方法中，纺丝液包含纺丝溶剂和聚合物溶质，其中聚合物溶质在纺丝液中的质量分数为7～18％。
聚合物溶质为聚乙烯。
纺丝溶剂为芳香烃类、脂族烃类、脂环烃类、不饱和烃类、卤化烃类、醇类、酯类、醚类、酮类、腈类、酰胺、碳氟化合物类、二氧化硫、二硫化碳、硝基甲烷、水中一种或两种以上的混合物。
在上述的加工方法中，反向静电装置位于各喷嘴下方。
在上述的加工方法中，反向静电装置包括静电发生器和与静电发生器通过导线连接的静电板。
静电发生器对静电板产生一个与丝网电荷相反的静电场。
在上述的加工方法中，静电板平面与丝网传送区的传送带表面平行。
在上述的加工方法中，静电板距离传送带下表面25～150mm，优选为40～60mm；最优选为50mm。
通过设定合适的静电板距离能够保证静电板发挥作用，保证厚度均匀，从而保证葛莱尔透气阻力较小和吸湿膨胀率较大。
在上述的加工方法中，每个喷嘴下设置一块静电板，静电板的垂直中心线对准丝网下落垂线，宽度大于500mm，长度小于传送带宽度，两边边缘距离传送带边缘的水平距离为25～100mm，优选为50mm。
静电板平面中心线对准丝网下落垂线，避免发生飞丝的情况，从而避免厚度严重不均，进而保证葛莱尔透气阻力和吸湿膨胀率达到最佳状态。
在上述的加工方法中，各喷嘴下方为一整块静电板，即静电板的竖直投影面覆盖所有的纺丝组件，静电板的左右两边离输送带边缘的距离大于25mm。
在上述的加工方法中，步骤(2)中，传送带经过静电释放组件释放静电后进入成网区接收丝网，丝网通过反向静电装置的反向静电场吸附在传送带上。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的聚乙烯闪蒸无纺布质地均匀，具有较好的应用前景。
本发明的聚乙烯闪蒸无纺布具有较小的葛莱尔透气阻力和较大的吸湿膨胀率，能够保证透气效果和吸水能力。
本发明通过纺丝工艺的优化来改进产品的均匀性，具体为在丝网落下的地方，增设一个与丝网电荷相反的静电场，通过库仑力，将丝网吸附在传送带上，从而减少乃至消除丝网受气流影响产生的“飞舞”，改善产品的均匀性、葛莱尔透气阻力以及吸湿膨胀率。
本发明通过设定合适的静电板距离能够保证静电板发挥作用，保证厚度均匀，从而保证葛莱尔透气阻力较小和吸湿膨胀率较大。
本发明静电板平面中心线对准丝网下落垂线，避免发生飞丝的情况，从而避免厚度严重不均，进而保证葛莱尔透气阻力和吸湿膨胀率达到最佳状态。
附图说明
图1是本发明提供的一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布工艺流程图。
图中：纺丝组件1、丝网通道11、喷嘴12、挡风板13、传送带21、成网区23、反向静电装置3、静电发生器31、导线32、静电板33、静电释放组件5、放电刷51、放电片固定盒52。
具体实施方式
通过以下具体实施例进一步阐述；
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例1
如图1所示，一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布工艺，步骤为：
S1采用聚乙烯作为聚合物溶质，质量比为4:4:1:1的二氯甲烷、三氯甲烷、2,3-二氢十氟戊烷、1H,6H-全氟己烷的混合物作为纺丝溶剂，将聚合物溶质与纺丝溶剂混合制成聚合物溶质含量为9wt％的纺丝液。
S2将纺丝液通过4组喷嘴12喷出，每组喷嘴12出料口下方两侧设置的挡风板13，两侧挡风板13沿丝网传动方向正对设置，且两侧挡风板13之间具有丝网通道11，以提供丝网垂直下落的空间。喷出后的纺丝液中的溶剂瞬间蒸发，纺丝液中的聚合物溶质冷却凝固成连续丝网的同时，溶剂蒸发所形成的蒸汽随着挡风板13的引导，同丝网一起下落至成网区23的传送带21上。
S3传送带21经过静电释放组件5释放静电后进入成网区23接收丝网，丝网通过反向静电装置3的反向静电场吸附在传送带21上。
传送带21在成网区23呈水平设置，反向静电装置3包括静电发生器31和通过导线32与静电发生器31连接且与丝网传送区23传送带21表面平行的静电板33，静电板33设置在传送带21的成网区23下方。导线32采用高压导线，包覆硅橡胶。静电板33与传送带21在成网区23的下表面距离30mm。静电板33沿丝网传送方向设置4块，每块静电板33对应一个丝网通道11，静电板33在竖直方向的投影面覆盖丝网通道11。静电板33沿丝网传送方向的宽度为600mm，静电板33距离传送带21边缘距离为30mm，静电板33的中心垂线与丝网通道11中丝网下落的下垂线重合。从而保证静电板33对丝网的作用。
传送带21传送方向上游端距离第一个丝网通道11的中心线500mm处设置静电释放组件5，静电释放组件5包括垂直于丝网传送方向密布的放电刷51，和固定放电刷51的放电片固定盒52，放电刷51通过弹性或自重与传送带21表面接触，且放电刷51位于成网区23的上游端接触，放电刷51与放电片固定盒52电连接，且放电片固定盒52通过电路接地。
S4丝网经传送带21传送至后续工段得到聚乙烯闪蒸无纺布。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：
S1中聚合物溶质与纺丝溶剂混合制成聚合物溶质含量为10wt％的纺丝液。
S3中静电板33与传送带21在成网区23的下表面距离60mm。静电板33沿丝网传送方向设置4块，每块静电板33对应一个丝网通道11，静电板33在竖直方向的投影面覆盖丝网通道11。静电板33沿丝网传送方向的宽度为700mm，静电板33距离传送带21边缘距离为45mm，每块静电板33的宽度方向中心线与丝网通道11中丝网下落的下垂线在竖直平面重合。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：
S1中聚合物溶质与纺丝溶剂混合制成聚合物溶质含量为11wt％的纺丝液。
S3中静电板33与传送带21在成网区23的下表面距离90mm。静电板33沿丝网传送方向设置4块，每块静电板33对应一个丝网通道11，静电板33在竖直方向的投影面覆盖丝网通道11。静电板33沿丝网传送方向的宽度为800mm，静电板33距离传送带21边缘距离为60mm，每块静电板33的宽度方向中心线与丝网通道11中丝网下落的下垂线在竖直平面重合。
实施例4
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：
S1中聚合物溶质与纺丝溶剂混合制成聚合物溶质含量为12wt％的纺丝液。
S3中静电板33与传送带21在成网区23的下表面距离120mm。静电板33沿丝网传送方向设置4块，每块静电板33对应一个丝网通道11，静电板33在竖直方向的投影面覆盖丝网通道11。静电板33沿丝网传送方向的宽度为900mm，静电板33距离传送带21边缘距离为75mm，每块静电板33的宽度方向中心线与丝网通道11中丝网下落的下垂线在竖直平面重合。
实施例5
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：
S1中聚合物溶质与纺丝溶剂混合制成聚合物溶质含量为13wt％的纺丝液。
S3中静电板33与传送带21在成网区23的下表面距离150mm。静电板33沿丝网传送方向设置4块，每块静电板33对应一个丝网通道11，静电板33在竖直方向的投影面覆盖丝网通道11。静电板33沿丝网传送方向的宽度为1000mm，静电板33距离传送带21边缘距离为100mm，每块静电板33的宽度方向中心线与丝网通道11中丝网下落的下垂线在竖直平面重合。
对比例1
本实施例与实施例3基本相同，不同之处在于：
S3中静电板33与传送带21在成网区23的下表面距离180mm。
对比例2
本实施例与实施例3基本相同，不同之处在于：
S3中静电板33与成网区23的传送带21之间的夹角为5°。
对比例3
本实施例与实施例3基本相同，不同之处在于：
不使用静电释放组件5释放静电。
对比例4
本实施例与实施例3基本相同，不同之处在于：
不采用反向静电装置3施加反向静电场。
对比例5
本实施例与实施例3基本相同，不同之处在于：
静电板33平面中心线不对准丝网52落下垂线，向传送带21一侧偏离20mm。
将实施例1-5、对比例1-5的方法制备的丝网经过相同的热压工艺制成聚乙烯闪蒸无纺布，并进行测试。
相对湿度在33％～84％之间的吸湿膨胀率的测试，按照国标GBT 22899.2-2008纸和纸板，湿膨胀率的测定，第2部分：最大相对湿度增加到86％过程的湿膨胀率进行测试。吸湿膨胀率的定义：已知长度的样品，在相对湿度平衡并从规定的较低值增加到规定的较高值过程值其长度发生的变化，如发生收缩，则吸湿膨胀率可以为负值。
葛莱尔透气阻力，即为测定通过100ml气体所用的时间。测试的国标按照GBT 458-2008纸和纸板透气度的测定进行测定。
克重、厚度和致密度的测试过程为：在10平方米的样品上，随机取50个试样，其中单个试样的尺寸为100mm*100mm；测试出克重，同时测量其厚度，厚度测量三次求平均即得此单个试样的厚度。通过克重和厚度的比值计算出致密度。
具体测试步骤为：
(1)对50个试样的厚度按照[0.1mm,0.15mm]，(0.15mm,0.2mm]，(0.2mm,0.25mm]，(0.25mm,0.3mm]，将试样进行归类到上述区间中，得出不同厚度区间分布的样品数，最后以属于(0.15mm,0.2mm]里面的样品数与总样品数的比值为厚度在(0.15mm,0.2mm]之间的聚乙烯闪纺无纺布面积占全部聚乙烯闪纺无纺布面积的比值；
(2)对50个试样的克重求平均，得到样品的克重；
(3)对50个试样的厚度再进行求平均，得到样品的厚度；
结果如下表1所示：
表1测试性能数据表
其中表格的字母为：
A为致密度，单位为g/m3；
B1为厚度在[0.1mm,0.15mm]范围内的聚乙烯闪纺无纺布面积占全部聚乙烯闪纺无纺布面积的比值；
B2为厚度在(0.15mm,0.2mm]范围内的聚乙烯闪纺无纺布面积占全部聚乙烯闪纺无纺布面积的比值；
B3为厚度在(0.2mm,0.25mm]范围内的聚乙烯闪纺无纺布面积占全部聚乙烯闪纺无纺布面积的比值；
B4为厚度在(0.25mm,0.3mm]范围内的聚乙烯闪纺无纺布面积占全部聚乙烯闪纺无纺布面积的比值；
C为相对湿度在33％～84％之间的吸湿膨胀率(％)；
D为葛莱尔透气阻力，单位为秒。
结果表明，本发明通过对在适当距离增加反向静电装置、对传送带预先释放静电、平行且正对设置静电板的方式能够改善产品的均匀性、葛莱尔透气阻力以及吸湿膨胀率。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。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，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了聚乙烯闪纺无纺布、葛莱尔透气阻力、纺丝组件、丝网通道、喷嘴、挡风板、传送带、成网区、反向静电装置、静电发生器、导线、静电板、静电释放组件、放电刷、放电片固定盒等术语。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (12)
1.一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布，其特征在于，其原料包含聚乙烯，聚乙烯闪纺无纺布的克重为大于50g/m2；聚乙烯闪纺无纺布的厚度为0.1～0.3mm；厚度在(0.15mm,0.2mm]范围内的聚乙烯闪纺无纺布面积占全部聚乙烯闪纺无纺布面积的比值为60％以上；聚乙烯闪纺无纺布的相对湿度在33％～84％之间的吸湿膨胀率为0.5％～0.8％；
所述厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布的加工方法，包含以下步骤：
(1)纺丝液通过喷嘴喷出，纺丝液中的溶剂瞬间蒸发，纺丝液中的聚合物溶质冷却凝固成连续丝网的同时，溶剂蒸发所形成的蒸汽随着挡风板的引导，同丝网一起下落至成网区的传送带上；
(2)丝网通过反向静电装置的反向静电场吸附在传送带上；
(3)丝网经传送带传送至后续工段得到聚乙烯闪蒸无纺布。
2.如权利要求1所述的一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布，其特征在于，厚度在(0.15mm,0.2mm]范围内的聚乙烯闪纺无纺布面积占全部聚乙烯闪纺无纺布面积的比值为70％以上。
3.如权利要求1所述的一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布，其特征在于，厚度在(0.15mm,0.2mm]范围内的聚乙烯闪纺无纺布面积占全部聚乙烯闪纺无纺布面积的比值为80％以上。
4.如权利要求1所述的一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布，其特征在于，聚乙烯闪纺无纺布的克重为60～75g/m2。
5.如权利要求1所述的一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布，其特征在于，聚乙烯闪纺无纺布的克重为75～85g/m2。
6.如权利要求1所述的一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布，其特征在于，聚乙烯闪纺无纺布的相对湿度在33％～84％之间的吸湿膨胀率为0.65％～0.75％。
7.如权利要求1所述的一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布，其特征在于，聚乙烯闪纺无纺布的相对湿度在33％～84％之间的吸湿膨胀率为0.7％。
8.如权利要求1所述的一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布，其特征在于，聚乙烯闪纺无纺布的葛莱尔透气阻力为10～50秒。
9.如权利要求8所述的一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布，其特征在于，聚乙烯闪纺无纺布的葛莱尔透气阻力为14～25秒。
10.如权利要求8所述的一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布，其特征在于，聚乙烯闪纺无纺布的葛莱尔透气阻力为20秒。
11.如权利要求8所述的一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布，其特征在于，聚乙烯闪纺无纺布的葛莱尔透气阻力为25～35秒。
12.如权利要求8所述的一种厚度均匀的聚乙烯闪纺无纺布，其特征在于，聚乙烯闪纺无纺布的葛莱尔透气阻力为35～45秒。
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