濕法氣流穿刺式排水加固專用植物纖維非織造濾布生產工藝制造技術

本發明專利技術涉及濕法氣流穿刺式植物纖維非織造布生產工藝，包括；先將植物纖維原料開松成單纖維，再將植物纖維制成懸浮漿液；將植物纖維懸浮漿液通過濕法成網設備制成植物纖網；以噴射氣流對植物纖網進行穿刺，使植物纖網中的纖維跟鄰近纖維或紗線相互纏結抱合、并形成機械結合，最終使植物纖網得到加固；再進行烘燥定型、熱軋加固、成卷，即得植物纖維非織造布成品。本發明專利技術專門針對植物纖維，能制出強度和透水性能均符合要求的植物纖維非織造土工布，該產品具有可自然降解的生態環保性能，屬于綠色環保產品。

【技術實現步驟摘要】
濕法氣流穿刺式排水加固專用植物纖維非織造濾布生產工藝
本專利技術涉及一種濕法氣流穿刺式排水加固專用植物纖維非織造濾布生產工藝，所得排水加固專用植物纖維非織造濾布可用作排水板濾膜，屬于排水加固專用濾布的生產制造

技術介紹
據申請人了解，土工合成材料通常指以人工合成聚合物為原料制成的各種類型產品，是土木工程和巖土工程中應用的合成材料的總稱。土工織物是透水性的平面土工合成材料，按制造方法分為無紡(非織造)土工織物和有紡(織造)土工織物。無紡土工織物是由纖維按非定向排列結合在一起的織物，有紡土工織物是兩組平行細絲或紗按一定方式交織而成的織物。短纖針刺非織造土工布是土工合成材料中的主要產品之一，在工程中可起過濾、排水、隔離、防護、加強等作用。目前，土工織物通常俗稱為“土工布”，無紡土工織物俗稱“無紡土工布”。在部分水利、造地、土地復墾、河湖底淤清淤固化等工程中，常常用到無紡土工布等土工合成材料，但所用無紡土工布在工程結束后往往很難取出或取出的費用比較高，殘留在土壤中又會影響生物的生長并對環境造成長期的破壞和污染。為滿足此類工程的特定需求，可采用含植物纖維的可降解非織造布，以達到環保和經濟的目的；這種非織造布也屬于無紡土工布，可稱為“植物纖維無紡土工布”。非織造技術是一門源于紡織，但又超越紡織的材料加工技術。不同的非織造工藝技術具有各自對應的工藝原理。但從宏觀上來說，非織造技術的基本原理是一致的，可用其工藝過程來描述，一般可分為以下四個過程：(1)纖維準備；(2)梳理成網；(3)加固；(4)后整理。濕法成網是纖維在水溶液中成網的工藝，它是從傳統的造紙工藝發展而來。斜網成型適用于長纖維、厚度較薄的纖網產品。非織造材料又稱非織造布、非織布、非織造織物、無紡織物或無紡布，是一種由隨機排列的纖維通過摩擦、抱合或粘合或者這些方法的組合使纖維相互結合制成的片狀物、纖網或絮墊(不包括紙、機織物、簇絨織物、帶有縫編紗線的縫編織物)。所用纖維可以是天然纖維或化學纖維；可以是短纖維或長絲。非織造材料的分類方法一般基于以下兩種方法，即成網方法和加固方法。按成網方法分為三大類，分別為干法、濕法和聚合物擠壓成網法，各類成網方法又能細分多種。加固方法可分為：針刺、氣刺、水刺、熱軋、噴膠、浸膠、熱熔等。工程上應用廣泛的非織造土工布(無紡土工布)分短纖針刺無紡土工布和長絲紡粘針刺無紡土工布兩種。短纖針刺無紡土工布以高分子聚合物的合成短纖維為原料、干法機械梳理鋪網經針刺加固而成。長絲紡粘針刺無紡土工布以聚合物切片為原料，經紡絲、鋪網、針刺加固而成。長絲無紡土工布的力學、物理、化學性能要好于短絲無紡土工布，前者價格也高于后者，可根據具體要求選擇使用。無紡布生產的機械加固工藝中，還有一種水刺加固法，設備較貴，布面較為細膩，表面縱向有細小的條狀水刺紋路。生產過程比針刺干凈，主要用于衛生、醫用、工業及民用品方面。針刺無紡布較水刺無紡布應用廣泛，生產克重一般較水刺無紡布克重高，一般在100克以上，比較厚，纖維較粗，手感較粗糙，表面有細小針孔。水刺無紡布克重常見的在80克左右，特殊的有120～250克。針刺法是干法無紡布中的主要加固方法，主要適合于生產中厚型無紡布。申請人在實踐研究中發現，現有技術中將植物纖維加工成符合質量要求的無紡土工布還存在不少技術問題。干法成網工藝，針刺法加固時刺針與纖維是剛性接觸，由于合成纖維的耐沖擊性好、彈性回復率高，因而在針刺加固過程中纖維損傷較小，因此產品質量容易保證。而植物纖維剛度大，變形回復性和纖維均勻性差，在針刺加固時纖維容易受損，纖網中的纖維相互纏結形成的機械結合程度沒有合成纖維好，加固后纖網的強度達不到無紡土工布標準中的質量要求。干法成網水刺法加固工藝，設備投入大，生產成本高，并且水刺布比較薄，克重低，工程上適用范圍窄。濕法成網工藝比較適合植物纖維原料，但生產出來的織物纖維無紡土工布的強度指標和透水性能不能滿足工程要求。不管是針刺法還是水刺法，在穿刺加固前的梳理成網過程中，纖維均勻度不易控制，影響產品質量。紡粘法成網技術，工藝流程短，它的纖網厚薄均勻性較差，影響排水的均勻性。經檢索發現，專利號200910012612.1授權公告號CN101619520B的中國專利技術專利公開了一種可降解復合水刺非織造布及生產方法，可制得手感厚軟、吸水性好、除塵效果好、成本低、具有可降解功能的可降解復合水刺非織造布，然而由于該專利并非針對排水板濾水用途，無法確保所得非織造布能滿足濾膜技術參數。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是：針對現有技術存在的問題，提供一種濕法氣流穿刺式排水加固專用植物纖維非織造濾布生產工藝，專門針對植物纖維，能制出強度和透水性能均符合土工要求的排水加固專用植物纖維非織造濾布，不但具有可自然降解的生態環保性能，而且成本低廉、市場競爭力強。本專利技術解決其技術問題的技術方案如下：一種濕法氣流穿刺式排水加固專用植物纖維非織造濾布生產工藝，其特征是，包括以下步驟：第一步、將植物纖維原料先切斷成短纖維、再開松成單纖維，然后將植物纖維制成懸浮漿液，懸浮漿液中含有植物源粘合劑；第二步、將植物纖維懸浮漿液放入濕法成網設備中制成植物纖網，或者將植物纖維懸浮漿液和植物纖維紗線網同時放入濕法成網設備中制成帶有紗線網的植物纖網；第三步、以噴射氣流對植物纖網進行穿刺，使植物纖網中的纖維跟鄰近纖維或紗線相互纏結抱合、并形成機械結合，最終使植物纖網得到加固；第四步、將第三步所得植物纖網進行烘燥定型、熱軋加固、成卷，即得排水加固專用植物纖維非織造濾布成品。本專利技術進一步完善的技術方案如下：優選地，第二步采用的濕法成網設備包括具有計量泵的進料管路、成網料桶、斜向布置的濾水成網簾以及液體循環裝置，所述濾水成網簾由滾筒帶動旋轉，所述液體循環裝置包括位于濾水成網簾下方的集水箱、經管路與集水箱連通的凈水箱、具有進水口和出水口的軸流泵、以及分支管；所述成網料桶由豎直的第一桶體和橫向的第二桶體構成，所述第二桶體靠近第一桶體的開口與第一桶體上部開口相互連通，所述第二桶體遠離第一桶體的末端具有與濾水成網簾相觸的開口；所述分支管由豎直的第一管體和橫向的第二管體依次首尾連通而成；所述軸流泵的進水口經管路與凈水箱連通、出水口與分支管第一管體底部連通；所述進料管路與分支管第一管體中部連通，所述分支管第二管體遠離第一管體的末端與成網料桶第一桶體底部側壁具有的開口連通。更優選地，第二步中，所述植物纖維懸浮漿液先經進料管路進入分支管第一管體、并在軸流泵作用下豎直向上運動，再進入分支管第二管體做水平運動，接著進入成網料桶第一桶體再次做豎直向上運動，之后進入成網料桶第二桶體再次做水平運動，最后到達濾水成網簾濾掉液體、并在濾水成網簾上留下植物纖維并凝集成植物纖網；濾水成網簾在滾筒帶動下做旋轉運動，將植物纖網送至下道工序；當植物纖網帶有紗線網時，在成網料桶第二桶體區域加入植物纖維紗線網，所述植物纖維紗線網經軸退解后引入濾水成網簾上的植物纖維中，并與植物纖維一起凝集成植物纖網。更優選地，所述濾水成網簾的傾斜角為10°～15°，所述濾水成網簾的進料端所處高度低于其出料端所處高度。優選地，第三步在進行穿刺時，所述噴射氣流由分列于植物纖網上下兩側的若干上側帶壓噴嘴、若干下側帶壓噴本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種濕法氣流穿刺式植物纖維非織造布生產工藝，其特征是，包括以下步驟：第一步、將植物纖維原料先切斷成短纖維、再開松成單纖維，然后將植物纖維制成懸浮漿液，懸浮漿液中含有植物源粘合劑；第二步、將植物纖維懸浮漿液放入濕法成網設備中制成植物纖網，或者將植物纖維懸浮漿液和植物纖維紗線網同時放入濕法成網設備中制成帶有紗線網的植物纖網；第三步、以噴射氣流對植物纖網進行穿刺，使植物纖網中的纖維跟鄰近纖維或紗線相互纏結抱合、并形成機械結合，最終使植物纖網得到加固；第四步、將第三步所得植物纖網進行烘燥定型、熱軋加固、成卷，即得植物纖維非織造布成品。

【技術特征摘要】
1.一種濕法氣流穿刺式排水加固專用植物纖維非織造濾布生產工藝，其特征是，包括以下步驟：第一步、將植物纖維原料先切斷成短纖維、再開松成單纖維，然后將植物纖維制成懸浮漿液，懸浮漿液中含有植物源粘合劑；第一步在水介質中進行開松，在漿料桶的漿料中加入植物纖維和植物源粘合劑制備植物纖維充分分散的懸浮漿液；所述懸浮漿液中植物纖維含量為重量體積比0.5％～1.5％；第二步、將植物纖維懸浮漿液放入濕法成網設備中制成植物纖網，或者將植物纖維懸浮漿液和植物纖維紗線網同時放入濕法成網設備中制成帶有紗線網的植物纖網；第三步、以噴射氣流對植物纖網進行穿刺，使植物纖網中的纖維跟鄰近纖維或紗線相互纏結抱合、并形成機械結合，最終使植物纖網得到加固；第三步在進行穿刺時，所述噴射氣流由分列于植物纖網上下兩側的若干上側帶壓噴嘴、若干下側帶壓噴嘴噴出，所述上側帶壓噴嘴和下側帶壓噴嘴交錯分布；所述植物纖網的下側設有與上側帶壓噴嘴對應的下側抽氣槽，所述植物纖網的上側設有與下側帶壓噴嘴對應的上側抽氣槽，所述上側、下側抽氣槽用以吸除穿過植物纖網的氣流；所述上側、下側帶壓噴嘴噴出的噴射氣流在到達植物纖網表面時呈針狀刺入植物纖網；所述噴射氣流的方向采用垂直方向或斜向；第四步、將第三步所得植物纖網進行烘燥定型、熱軋加固、成卷，即得排水加固專用植物纖維非織造濾布成品；所得成品的縱向拉伸強度≥30N/cm，橫向拉伸強度≥25N/cm，縱橫向延伸率≥4％，孔徑O95在0.1～0.13mm之間。2.根據權利要求1所述的濕法氣流穿刺式排水加固專用植物纖維非織造濾布生產工藝，其特征是，第二步采用的濕法成網設備包括具有計量泵的進料管路、成網料桶、斜向布置的濾水成網簾以及液體循環裝置，所述濾水成網簾由滾筒帶動旋轉，所述液體循環裝置包括位于濾水成網簾下方的集水箱、經管路與集水箱連通的凈水箱、具有進水口和出水口的軸流泵、以及分支管；所述成網料桶由豎直的第一桶體和橫向的第二桶體構成，所述第二桶體靠近第一桶體的開口與第一桶體上部開口相互連通，所述第二桶體遠離第一桶體的末端具有與濾水成網簾相觸的開口；所述分支管由豎直的第一管體和橫向的第二管體依次首尾連通而成；所述軸流泵的進...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊明昌，時愛祥，陳海波，黃家青，周衛東，鄭澄鋒，徐鍇，蔡曉勇，朱翠民，張紅，
申請(專利權)人：水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院，南京瑞迪建設科技有限公司，江蘇遠大新紡織聯合發展有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇;32