[發明專利]一種熔噴紡絲組件

有效

• 申請號: 202110589075.8
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113502549B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 吳鵬飛;史賢寧;崔華帥;崔寧;李杰;黃慶;楊雨強;張志全;王彥寧;付會娟
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: D01D5/098
• 分類號: D01D5/098;D01D4/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

本發明公開了一種熔噴紡絲組件，包括噴絲板、緩冷板、加熱器和氣板；在噴絲板和緩冷板之間設置有成型氣流管；在緩冷板和氣板之間設置有拉伸氣流狹縫；緩冷板在噴絲板的噴絲孔下設置有緩冷拉伸區；同時經成型氣流管輸入的干熱空氣經氣流狹縫進入到拉伸區后，帶動熔體細流沖過熔體拉伸出口，同時拉伸氣流狹縫輸出的高速熱空氣經較窄的拉伸氣流出口后成為高速熱氣流，此高速熱氣流帶動經熔體拉伸出口送出的熔體細流加速向下，完成熔體細流的高倍熔體拉伸。制備的纖維直徑可達0.8～2.2微米，且制備的纖維細度均勻性好。該方法工藝路線簡單易行，適用多種粘度的原料，制備的超細纖維性能優異，具有較好的市場價值。

技術領域

本發明涉及超細纖維非織造布生產技術領域，具體涉及一種熔噴紡絲用模頭的生產方法。

背景技術

熔噴紡絲是指采用高速熱氣流將出噴絲板孔后的熔體直接拉伸細化的一種紡絲方法，其噴出的纖維直接由網簾或接受筒等接收可性能熔噴非織造布或過濾材料等，其具有纖維細、自粘合成網、流程簡單等優點，在空氣過濾、醫衛用品、保暖防寒、吸油材料等領域廣泛使用。

常規熔噴紡絲采用的原料多為分子量小、粘度低而流動性較好的高聚物材料，由于其熔體良好的流動性和拉伸性，可以在高速氣流的作用下實現較高的噴絲頭拉伸，從而得到細度較小的纖維。而纖維的細度對于所制備的非織造布或過濾材料的孔隙率影響較大，纖維直徑越細，孔隙率越小，過濾精度越高。但采用常規噴絲板，要得到較細的纖維需要采用分子量小、流動性好的原料，這同樣造成了纖維的強度低，剛性差，進而造成制備的無紡布或過濾材料的耐壓性、抗張強度均偏低，限制了其應用的領域。

常規熔噴紡絲用噴絲板如圖2所示，僅是有噴絲板和氣板組成簡單的氣流噴射拉伸結構，噴絲板上密布有一字排列的噴絲孔，氣板出氣口緊鄰噴絲板孔口呈一字型。噴絲時，熔體細流經噴絲孔噴出后由氣流吹力作用下拉伸變細冷卻后得到較細的纖維。由于結構簡單，熔體擠出后直接進入到室溫的空氣中快速冷卻，盡管拉伸氣流為熱空氣，但由于與環境極快的直接熱交換，造成絲條冷卻較快；同時氣流噴出狹縫后速度驟降，使其對纖維的拉伸力受限，當遇到分子量較高或粘度較大的原料時，難以完成拉伸、實現高強超細纖維的噴絲制備。

通過對噴絲模頭的設計修改，實現相對高分子量的原料應用，進而改善纖維的強度，這已經成為熔噴紡絲領域研究的熱點。常規熔噴用原料如聚丙烯其熔指約在800-2000g/10min之間，而聚酯、尼龍等由于原料的分子量較高，難以實現超細纖維的熔噴，這里的高分子量高聚物是指特性黏數在0.7以上的聚酯，相對粘度在2.4以上的尼龍類，或熔指在50g/10min以下的聚烯烴類聚合物，這些都是可熔融紡絲的常規原料，但由于熔體粘度較大，不能采用常規熔噴模頭設備實現超細纖維的制備。粘度或熔指這個都是對應原料的分子量大小的，只有原料分子量大了，制備的纖維強度才能高。但由于設計的不合理或設備繁瑣、操作復雜，均為見到工業化應用。因此，目前尚未看到能適用高分子量高聚物超細熔噴纖維。

發明內容

本發明的目的是提供一種熔噴紡絲組件的設計方案，其可以實現高分子量高聚物的超細纖維的高效加工。

本發明的技術方案如下：

一種熔噴紡絲組件，由噴絲板、緩冷板、加熱器和氣板組成；在噴絲板和緩冷板之間設置有成型氣流管；在緩冷板和氣板之間設置有拉伸氣流狹縫；緩冷板在噴絲板的噴絲孔下設置有緩冷拉伸區。

熔噴紡絲組件噴絲孔直徑為0.12～0.35mm，噴絲孔長徑比為2～15。優選噴絲孔直徑0.15～0.25mm，噴絲孔長徑比3～12。

熔噴紡絲組件噴絲板與緩冷板之間的氣流狹縫寬度為0.2～1.2mm；噴絲板孔下方的熔體拉伸區域高度h1＝50～200mm。優選噴絲板與緩冷板之間的氣流狹縫寬度為為0.22～0.9mm；噴絲板孔下方的熔體拉伸區域高度h1＝60～150mm。