一种使闪蒸法非织造布表面附着静电的方法
阅读说明：本技术 一种使闪蒸法非织造布表面附着静电的方法 (A method of so that Flash Spinning Nonwovens surface is adhered to electrostatic ) 是由 罗章生 罗铮 刘爽 吴祥新 袁新红 于 2018-05-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种使闪蒸法非织造布表面附着静电的方法,包括以下步骤：步骤一、制备纺丝原液：制备纺丝原液：将聚合物、纺丝溶剂及二甲基甲酰胺混合均匀加入到高压反应釜中,制得纺丝原液；步骤二、所述纺丝原液从闪蒸纺丝设备的喷丝头喷出,形成纤维束,带有纤维束的高压空气被转向板引向静电开纤装置,带有纤维束的高压空气经过静电开纤装置均匀开纤成网状蓬松结构,开纤后的纤维束沉降在积集带上形成纤维网,纤维网经过辊轮的热轧形成薄片。本发明首次将二甲基甲酰胺加入纺丝原液中,使闪蒸法非织造布表面附着静电的能力加强,使得成品纤维分散性能大大提高,同时增加了闪蒸法非织造布的力学性能。(The invention discloses a kind of methods for making Flash Spinning Nonwovens surface attachment electrostatic, the following steps are included: Step 1: preparing spinning solution: preparing spinning solution: polymer, spin solvent and dimethylformamide being uniformly mixed and are added in autoclave, spinning solution is made；Step 2: the spinning solution is sprayed from the spinning head of flash spinning equipment, form fibre bundle, pressure-air with fibre bundle is diverted plate and guides electrostatic fiber-opening apparatus into, pressure-air with fibre bundle reticulates fluff structure by the uniform fibrillation of electrostatic fiber-opening apparatus, fibre bundle after fibrillation, which is deposited on productive set band, forms web, and web forms thin slice by the hot rolling of roller.Dimethylformamide is added in spinning solution for the first time by the present invention, reinforces the ability of Flash Spinning Nonwovens surface attachment electrostatic, so that finished fiber dispersion performance greatly improves, while increasing the mechanical property of Flash Spinning Nonwovens.)
技术领域
本发明涉及非织造布的技术领域，尤其涉及一种使闪蒸法非织造布表面附着静电的方法。
背景技术
闪蒸纺丝是干法纺丝的一种特例，聚合物在溶剂闪蒸时迅速形成纤维，亦称瞬间纺丝。该纺丝技术方法主要是：将成纤聚合物与溶剂混合，所选的溶剂沸点低于聚合物，在常温常压下不能溶解聚合物；在加压加热的情况下，能够溶解成纤聚合物。当加热至温度略高于溶剂的沸点时，聚合物溶解制成纺丝原液，随即从喷丝孔挤出，进入低温（或常温）和低压（或常压）介质中，液态细流中的溶剂突然蒸发，聚合物迅速冷却固化，形成超细的网络结构。丝束通过带有高压的针状负电极板，经电晕放电。丝束内纤维因带同性电荷而开纤，带电纤维由输送帘网下带高压正电的金属板电晕放电而中和，现有技术中的一种闪蒸纺丝设备如图1所示，包括喷丝头10、转向板20、积集带30、靶板40、针状电极板50、第一辊筒60、第二辊筒70、金属板80，纺丝原液从喷丝头喷出，喷出气流速度为6000-8000m/min，溶剂瞬间发泡闪蒸，利用速度梯度变化对丝束进行高倍拉伸，形成超细网状纤维条，用静电方法使丝束开纤，保持单丝状态，并利用静电装置使纤维凝聚成网，凝网速度为90-110 m/min。
目前该工艺仅美国、日本进行了工业化生产，所用的成纤高聚物一般为结构比较规整的聚烯烃，如聚乙烯、聚丙烯及聚甲基戊烯等。经长时间的发展，可用于成纤高聚物的原料从各种烯烃聚合物、烯烃类聚合物与其他聚合物的混合物发展到了聚酯类、聚氨酯类、聚酰胺等，主要还是以聚乙烯为主。采用现有静电技术，使得非织造布表面静电附着力弱，进而影响了后续纤维的分散性能。
有鉴于此，本发明人研究和设计一种使闪蒸法非织造布表面附着静电的方法，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使闪蒸法非织造布表面附着静电的方法，使得成品纤维分散性能大大提高，同时增加闪蒸法非织造布的力学性能。
为了实现上述目的，本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种使闪蒸法非织造布表面附着静电的方法，包括以下步骤：
步骤一、制备纺丝原液：将聚合物、纺丝溶剂及二甲基甲酰胺混合均匀加入到高压反应釜中，在温度180-200℃， 压力6-10MPa的条件下充分混合，制得纺丝原液；
步骤二、闪蒸法制备聚乙烯纤维：所述纺丝原液从闪蒸纺丝设备的喷丝头喷出，纺丝原液的溶剂瞬间蒸发，纺丝原液的聚合物迅速冷却固化，形成纤维束，带有纤维束的高压空气被转向板引向静电开纤装置，带有纤维束的高压空气经过静电开纤装置均匀开纤成网状蓬松结构，开纤后的纤维束沉降在积集带上形成纤维网，纤维网经过辊轮的热轧形成薄片。
作为实施例的优选方式，所述聚合物为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺中的一种或几种。
作为实施例的优选方式，所述纺丝溶剂为二氯甲烷、三氯氟甲烷、二氯乙烯、环戊烷中的一种或几种。
作为实施例的优选方式，所述高压反应釜中，搅拌器搅拌转速为80-100rpm，混合时间为2-6h。
作为实施例的优选方式，所述聚合物及所述纺丝溶剂的料液比为：（3-4）g：20 mL。
作为实施例的优选方式，所述二甲基甲酰胺与所述纺丝溶剂的体积比为（0.4-3）：20 。
作为实施例的优选方式，所述静电开纤装置对纤维束施加5-10kV的静电。
作为实施例的优选方式，所述纤维凝聚成网的凝网速度为90-110 m/min。
由于本发明采用了上述的技术方案，使得本发明具有以下有益效果：本发明首次将二甲基甲酰胺加入到聚合物、纺丝溶剂组成的体系中，使得闪蒸法非织造布获得吸附和释放静电的功能，通过静电技术使得纤维更加分散，并配合纤维牵伸，增加了闪蒸法非织造布的力学性能。
附图说明
图1为现有技术的一种闪蒸纺丝设备的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
一种使闪蒸法非织造布表面附着静电的方法，包括以下步骤：
步骤一、制备纺丝原液：将聚乙烯、纺丝溶剂二氯甲烷及二甲基甲酰胺混合均匀加入到高压反应釜中，在温度180℃， 压力6MPa的条件下充分混合，制得纺丝原液；所述高压反应釜中，搅拌器200搅拌转速为80rpm，混合时间为2h。聚乙烯和纺丝溶剂二氯甲烷的料液比为：3：20 g/mL；二甲基甲酰胺与所述纺丝溶剂二氯甲烷的体积比为0.4：20。
步骤二、闪蒸法制备聚乙烯纤维：所述纺丝原液从闪蒸纺丝设备的喷丝头喷出；纺丝原液的溶剂瞬间蒸发，纺丝原液的聚合物迅速冷却固化，形成纤维束，带有纤维束的高压空气被转向板引向静电开纤装置，所述静电开纤装置对纤维束施加5kV的静电；通过静电方法对聚乙烯纤维束进行开纤，纤维凝聚成网，带有纤维束的高压空气经过开纤装置均匀开纤成网状蓬松结构，开纤后的纤维束沉降在积集带上形成纤维网，所述纤维凝聚成网的凝网速度为90m/min，纤维网经过辊轮的热轧形成薄片。
实施例2
一种使闪蒸法非织造布表面附着静电的方法，包括以下步骤：
步骤一、制备纺丝原液：将聚乙烯、纺丝溶剂二氯甲烷及二甲基甲酰胺混合均匀加入到高压反应釜中，在温度190℃， 压力8MPa的条件下充分混合，制得纺丝原液；所述高压反应釜中，搅拌器搅拌转速为90rpm，混合时间为3h。聚乙烯和纺丝溶剂二氯甲烷的料液比为：3.5：20 g/mL；二甲基甲酰胺与所述纺丝溶剂二氯甲烷的体积比为2：20。
步骤二、闪蒸法制备聚乙烯纤维：所述纺丝原液从闪蒸纺丝设备的喷丝头喷出，纺丝原液的溶剂瞬间蒸发，纺丝原液的聚合物迅速冷却固化，形成纤维束，带有纤维束的高压空气被转向板引向静电开纤装置，所述静电开纤装置对纤维束施加8kV的静电；通过静电方法对聚乙烯纤维束进行开纤，纤维凝聚成网，带有纤维束的高压空气经过开纤装置均匀开纤成网状蓬松结构，开纤后的纤维束沉降在积集带上形成纤维网，所述纤维凝聚成网的凝网速度为100m/min，纤维网经过辊轮的热轧形成薄片。
实施例3
一种使闪蒸法非织造布表面附着静电的方法，包括以下步骤：
步骤一、制备纺丝原液：将聚乙烯、纺丝溶剂二氯甲烷及二甲基甲酰胺混合均匀加入到高压反应釜中，在温度200℃， 压力10MPa的条件下充分混合，制得纺丝原液；所述高压反应釜中，搅拌器搅拌转速为100rpm，混合时间为4h。聚乙烯和纺丝溶剂二氯甲烷的料液比为：4：20 g/mL；二甲基甲酰胺与所述纺丝溶剂二氯甲烷的体积比为3：20。
步骤二、闪蒸法制备聚乙烯纤维：所述纺丝原液从闪蒸纺丝设备的喷丝头喷出，纺丝原液的溶剂瞬间蒸发，纺丝原液的聚合物迅速冷却固化，形成纤维束，带有纤维束的高压空气被转向板引向静电开纤装置，所述静电开纤装置对纤维束施加10kV的静电；通过静电方法对聚乙烯纤维束进行开纤，纤维凝聚成网，带有纤维束的高压空气经过开纤装置均匀开纤成网状蓬松结构，开纤后的纤维束沉降在积集带上形成纤维网，所述纤维凝聚成网的凝网速度为110m/min，纤维网经过辊轮的热轧形成薄片。
实施例4
一种使闪蒸法非织造布表面附着静电的方法，包括以下步骤：
步骤一、制备纺丝原液：将聚氯乙烯、纺丝溶剂三氯氟甲烷及二甲基甲酰胺加入到高压反应釜中，在温度180℃， 压力6MPa的条件下充分混合，制得纺丝原液；所述高压反应釜中，搅拌器200搅拌转速为80rpm，混合时间为2h。聚氯乙烯和纺丝溶剂三氯氟甲烷的料液比为：3.5：20 g/mL；二甲基甲酰胺与所述纺丝溶剂三氯氟甲烷的体积比为2：20L。
步骤二、闪蒸法制备聚乙烯纤维：所述纺丝原液从闪蒸纺丝设备的喷丝头喷出，纺丝原液的溶剂瞬间蒸发，纺丝原液的聚合物迅速冷却固化，形成纤维束，带有纤维束的高压空气被转向板引向静电开纤装置，所述静电开纤装置对纤维束施加8kV的静电；通过静电方法对聚乙烯纤维束进行开纤，纤维凝聚成网，带有纤维束的高压空气经过开纤装置均匀开纤成网状蓬松结构，开纤后的纤维束沉降在积集带上形成纤维网，所述纤维凝聚成网的凝网速度为100m/min，纤维网经过辊轮的热轧形成薄片。
实施例5
一种使闪蒸法非织造布表面附着静电的方法，包括以下步骤：
步骤一、制备纺丝原液：将聚丙烯腈、纺丝溶剂二氯乙烯及二甲基甲酰胺加入到高压反应釜中，在温度190℃， 压力8MPa的条件下充分混合，制得纺丝原液；所述高压反应釜中，搅拌器搅拌转速为90rpm，混合时间为3h。聚丙烯腈和纺丝溶剂二氯乙烯的料液比为：3.5：20g/mL；二甲基甲酰胺与所述纺丝溶剂二氯乙烯的体积比为2：20L。
步骤二、闪蒸法制备聚乙烯纤维：所述纺丝原液从闪蒸纺丝设备的喷丝头喷出，纺丝原液的溶剂瞬间蒸发，纺丝原液的聚合物迅速冷却固化，形成纤维束，带有纤维束的高压空气被转向板引向静电开纤装置，所述静电开纤装置对纤维束施加8kV的静电；通过静电方法对聚乙烯纤维束进行开纤，纤维凝聚成网，带有纤维束的高压空气经过开纤装置均匀开纤成网状蓬松结构，开纤后的纤维束沉降在积集带上形成纤维网，所述纤维凝聚成网的凝网速度为100m/min，纤维网经过辊轮的热轧形成薄片。
实施例6
一种使闪蒸法非织造布表面附着静电的方法，包括以下步骤：
步骤一、制备纺丝原液：将聚酰胺、纺丝溶剂环戊烷及二甲基甲酰胺加入到高压反应釜中，在温度200℃， 压力10MPa的条件下充分混合，制得纺丝原液；所述高压反应釜中，搅拌器搅拌转速为100rpm，混合时间为4h。聚酰胺和纺丝溶剂环戊烷的料液比为：3.5：20 g/mL；二甲基甲酰胺与所述纺丝溶剂环戊烷的体积比为2：20L。
步骤二、闪蒸法制备聚乙烯纤维：所述纺丝原液从闪蒸纺丝设备的喷丝头喷出，纺丝原液的溶剂瞬间蒸发，纺丝原液的聚合物迅速冷却固化，形成纤维束，带有纤维束的高压空气被转向板引向静电开纤装置，所述静电开纤装置对纤维束施加8kV的静电；通过静电方法对聚乙烯纤维束进行开纤，纤维凝聚成网，带有纤维束的高压空气经过开纤装置均匀开纤成网状蓬松结构，开纤后的纤维束沉降在积集带上形成纤维网，所述纤维凝聚成网的凝网速度为100m/min，纤维网经过辊轮的热轧形成薄片。
对比例1
一种使闪蒸法非织造布表面附着静电的方法，包括以下步骤：
步骤一、制备纺丝原液：将聚乙烯、纺丝溶剂二氯甲烷混合均匀加入到高压反应釜中，在温度190℃， 压力8MPa的条件下充分混合，制得纺丝原液；所述高压反应釜中，搅拌器搅拌转速为90rpm，混合时间为3h。聚乙烯和纺丝溶剂二氯甲烷的料液比为：3.5：20 g/mL。
步骤二、闪蒸法制备聚乙烯纤维：所述纺丝原液从闪蒸纺丝设备的喷丝头喷出，纺丝原液的溶剂瞬间蒸发，纺丝原液的聚合物迅速冷却固化，形成纤维束，带有纤维束的高压空气被转向板引向静电开纤装置，所述静电开纤装置对纤维束施加8kV的静电；通过静电方法对聚乙烯纤维束进行开纤，纤维凝聚成网，带有纤维束的高压空气经过开纤装置均匀开纤成网状蓬松结构，开纤后的纤维束沉降在积集带上形成纤维网，所述纤维凝聚成网的凝网速度为100m/min，纤维网经过辊轮的热轧形成薄片。
对比例2
一种使闪蒸法非织造布表面附着静电的方法，包括以下步骤：
步骤一、制备纺丝原液：将聚丙烯腈、纺丝溶剂二氯乙烯加入到高压反应釜中，在温度190℃， 压力8MPa的条件下充分混合，制得纺丝原液；所述高压反应釜中，搅拌器搅拌转速为90rpm，混合时间为3h。聚丙烯腈和纺丝溶剂二氯乙烯的料液比为：3.5：20 g/mL。
步骤二、闪蒸法制备聚乙烯纤维：所述纺丝原液从闪蒸纺丝设备的喷丝头喷出，纺丝原液的溶剂瞬间蒸发，纺丝原液的聚合物迅速冷却固化，形成纤维束，带有纤维束的高压空气被转向板引向静电开纤装置，所述静电开纤装置对纤维束施加8kV的静电；通过静电方法对聚乙烯纤维束进行开纤，纤维凝聚成网，带有纤维束的高压空气经过开纤装置均匀开纤成网状蓬松结构，开纤后的纤维束沉降在积集带上形成纤维网，所述纤维凝聚成网的凝网速度为100m/min，纤维网经过辊轮的热轧形成薄片。
实施例7
对本发明制得的纤维网（实施例1-6）及纺丝原液中不加二甲基甲酰胺制得的纤维网（对比例1-2）进行纤维性能测试，结果如表1。
表1 纤维网之纤维性能测试
由此可见，本发明制得的纤维网纤维细，且强度高。纤维网纤维细有利于产品非织造布的过滤，防水，纤维强度高有利于纤维网直接成网，不需要与其它纺织品复合，因而大大扩展了本发明制得的非织造布的用途。这种纺丝工艺生产的非织造布因为纤维单丝足够细，纤维瞬间拉伸，结晶度超高，获得的非织造布具有一般工业纺丝产品所不能具有的特点。首先，空隙足够细，可以阻挡水分子、细菌、病毒分子的入侵，但是水蒸气与空气又可以通过。其次，结晶度高，纤维单纤强力非常高，所以成品布的强力好，耐撕裂、耐针刺性能超强。另外又有质轻、硬挺等特点，可以应用在医疗防护、医疗包装、工业防护领域；也可广泛应用在建筑、装修、服装时尚等行业。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。