带摩擦电荷的非织造织物的制造工艺制造技术

本发明专利技术涉及带摩擦电荷的非织造织物的制造工艺，其特征是混纺纤维由纤度≤１．７分特的聚丙烯腈纤维和纤度≤１．７分特的聚烯烃纤维制成并冲洗掉润滑剂和抗静电剂，将其干燥到含水量按重量＜１％并且在一纵向的或随机化的梳理机上梳理成单位面积质量为１５～８０ｇ／ｍ＃＋［２］的带摩擦电荷的纤维网。借助于两同步旋转的滚筒和一传送滚筒将该纤维网带走，以便将该纤维网铺放在沿加工方向的一输送带上，并且直接在一粘合装置内粘合，未粘合的纤维网只经由传送的１至２个点运送。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及带摩擦电荷的非织造材料的制造工艺及其应用。为了在这些工艺的基础上制造过滤介质，必须在梳理以前将纤维处理剂洗掉，并且必须除掉所有的抗静电活性成分和辅助剂，它们通常保证纤维在梳理机上的良好加工性。然而，这带来某些缺点，如洗过的混纺纤维比涂覆有纤维处理剂的标准纤维的加工性显著地较差，并因此至今它已不可能在细纤维(平均纤维纤度≤1.7分特(dtex))的基础上制造“带摩擦电荷的驻极电介质过滤器”。特别在按照文件EP 0 246 811使用一梳理机制造纤维网时产生问题。一斩刀用作梳理机滚筒的梳理机制备系统，其使纤维网可以从梳理机上分离并传送到一输送带上。虽然由于斩刀机构在梳理机剥离器上反复地释放强电荷，从而引起纤维网叠料板的经常的失效，但这种工艺在常见的辊式剥离系统中仍占主要地位。至今仍在上述工艺的基础上通过机械针刺法完成纤维网的粘合。在具有较大的单位面积的质量的纤维网方面，通过机械的纤维交织来达到适当的粘合，即使织针留下不希望有的通道也是如此，因此降低了非织造材料的过滤效率。然而，对于具有低单位面积的质量的纤维网，为了达到适当的粘合性能，针刺工艺是不可能的。当单位面积的质量小于100g/m2时，薄的纤维网将对织针只产生微小的阻力，并因此难以按纤维引起足够高的纤维力流的方式来交织纤维。这就是为什么针刺工艺过程只有在纤维网用一载体加强时才能制造轻质的“带摩擦电荷的驻极电介质过滤器”(单位面积的质量＜50g/m2)，该载体将在松弛的纤维网的针刺过程中产生足够大的阻力。载体材料通常是轻质织物、稀松窗帘用布和非织造织物(优选纺粘的非织造织物)。虽然这些介质对细气悬体的过滤只产生很小的作用，但它们主要用来建立纤维网与载体之间的连结，并且用于满足该非织造材料的拉伸强度方面的最小要求。采用载体所固有的缺点是所涉及的成本以及过滤介质的较差的孔隙度。即使轻质纤维网通过采用载体在上述工艺的基础上能够被充分地粘合，纤维网结构的均匀度(纤维的分布)仍然是不满意的。当采用标准的2至3分特(dtex)的混纺纤维并且应用交叉铺网工艺时，由于粗纤维和所应用的编结工艺之故纤维网已呈现开口的和不匀的外表，因为交叉铺网工艺使纤维网能以V形沉积到通向粘合装置的供料装置，并因此在纤维网的内部造成相当的不均匀性。并且，机械针刺工艺强化了这种不均匀性，因为针刺引起纤维网的整个截面的移位，从而形成较大的穿孔。然而，不均匀的纤维网结构对过滤器应用是不适宜的，因为不匀的纤维分布乃至穿孔强烈地影响过滤效率。轻质带摩擦电荷的非织造织物的低密度可认为是另一个缺点。关于厚针刺毡，通过机械针刺法只能达到0.25g/cm3的密度。然而，如果通过针刺工艺装置粘合小于10m/m2的纤维网，则该数值被大大地降低。在这种情况下，纤维将在两表面上形成大的回线并产生密度为0.03～0.07g/cm3的膨松的非织造织物。低密度的轻质带摩擦电荷的针刺毡只要它们以平面形状使用并不造成任何问题。然而如果它们设置在过滤器部件的内部，在一有限的空间内将必须充分容纳一最大的过滤面积。在这种情况下，与较薄的制品相比存在一严重的缺点。本专利技术这样来达到这个目的，即，通过将包括具有纤度≤1.7分特(dtex)的聚丙烯腈纤维和具有纤维≤1.7分特的聚烯烃纤维的、不含润滑剂和抗静电剂的混纺纤维干燥到含水率按重量＜1％，并且通过将其在一纵向的或随机化的梳理机上梳理成一具有单位面积的质量为15～80g/m2的带摩擦电荷的纤维网。在这种情况下，借助于两同步旋转的滚筒和一传送滚筒将纤维网带走，从而使纤维网能沿加工方向堆积到输送带上，并且粘合工序直接在一粘合装置内进行，未粘合的纤维网只经由传送的1至3个点运送。采用纵向的或随机化的梳理机和沿梳理方向铺放纤维网使其能够防止纤维网在交叉铺网机上的变形和防止由于V形堆积板之故引起的重量的变动。通常的包括一斩刀或一具有小直径的剥离滚筒的系统不选择用来将纤维网从梳理机上分离，而采用一装备有两具有较大直径(＞200mm)的同步旋转的滚筒之滚筒剥离系统，第一个滚筒用作压实滚筒而第二个用作剥离滚筒，再加上一有沟槽的传送滚筒。意外地发现这种剥离系统使其能够梳理具有高纤维网均匀性的细纤度的混纺纤维，并且同样可以将它们铺放到堆积带上。为了防止梳理好的纤维网在铺放在输送带上以后沿加工方向被伸长，有必要在梳理机与粘合装置之间选择短的距离，并且在梳理机与粘合装置之间必须只有最少数目的传送点。理想地是，一连续的输送带应该将纤维网直接导向粘合装置。得到的最好结果是通过根据喷水针刺工艺的粘合操作使其能够正确地粘合轻质的和细纤度的带摩擦电荷的纤维网，而不显著地影响纤维网的结构。作为另一种方案，通过借助于超声波辊压机或加热的辊压滚筒的纤维网的网格式热粘合也可提供益处。本专利技术中所涉及的粘合工艺，即喷水针刺工序和热网格式粘合操作不仅提供防止由于粘合工艺造成的纤维网的破坏或穿孔的益处，而且还提供制造更压实的非织造材料的优点。以这种方式制造的非织造织物比具有相同单位面积质量的相当的机械针刺制品较薄，并因此它们可被容易地安装在过滤器部件内(例如，以打褶的形式)。关于网格式热粘合工艺，优先选择将导致纤维网的最小压实和最小热应力的那些工艺。涉及超声波辊压机的网格式粘合特别适用于这个目的，但借助于加热的辊压滚筒可以采用其他型式的网格式粘合工艺。为了达到最高可能的孔隙度，为了使非织造织物对50mm宽的撕裂带具有4N的最小强度应该选择从6％至30％范围的粘合面积，以便满足涉及输送和使用方面的要求。照例，对于任何型式的粘合通过增加摩擦电的非织造材料的单位面积质量或粘合面积来满足严格的强度和刚度要求是不合理的。将包括聚丙烯和聚乙烯纤维或皮芯纤维的混纺纤维用作聚烯烃纤维可取得较大的益处，其为具有充当粘合纤维的低熔点的组分。通过采用充当粘合纤维的纤维可达到较高的强度。当将由本专利技术制造的带摩擦电荷的非织造织物与其他的织物(如网格结构、织物、纸和非织造织物等)层压在一起而引起加强的效果时也可提供较大的益处。根据本专利技术的带摩擦电荷的非织造织物的一个优点是多层过滤介质的制造，在带摩擦电荷的非织造织物的前面是在原有空气一侧的由纺粘的或干法成网的非织造材料制成的预过滤层，而在其后面是在清洁空气一侧的由微纤维的纤维网和/或纸制成的细过滤层。在原有空气一侧设置高度多孔的过滤层使其能够防止由带摩擦电荷的纤维制成的层在早期被堵塞，并且能延长过滤介质的使用寿命，该过滤介质是用根据本专利技术的带摩擦电荷的非织造织物制成的。在本专利技术的基础上制造的非织造织物对在安装过滤器部件的有限的空间内要求高过滤效率的应用中带来特别有价值的优点。包括曲折式打褶的过滤介质的过滤器盒或滤筒被制成用于小型环境空气净化的装置，例如汽车内部过滤器或引擎进气过滤器，它们在采用轻质带摩擦电荷的微纤维非织造织物时提供与过滤器相关的优点。这样的非织造织物与加强的非织造织物，例如一塑料网格或纸层压在一起以便为它们提供适当的打褶用的刚度。根据本专利技术的非织造织物还可以成功地用作真空吸尘器袋的过滤介质。，对于这样的应用，将它们制成与过滤纸、纺粘的非织造织物和/或微纤维非织造织物一起层压的材料。带摩擦电荷的非织造织物用作真空吸尘器袋具有以下益处。作为高效的驻极电介质过滤器，它本文档来自技高网...

【技术保护点】
带摩擦电荷的非织造材料的制造工艺，其特征是混纺纤维由具有纤度≤１．７分特的聚丙烯腈纤维和具有纤度≤１．７分特的聚烯烃纤维制成并且清洗掉润滑剂和抗静电剂，其被干燥到含水量按重量＜１％并且在一纵向的或随机化的梳理机上梳理成单位面积质量为１５～８０ｇ／ｍ↑［２］的带摩擦电荷的纤维网，借助于两同步旋转的滚筒和一传送滚筒将该纤维网带走，以便将该纤维网铺放到沿加工方向的输送带上，并且直接在一粘合装置内粘合，未粘合的纤维网只经由传送的１至３个点运送。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：霍尔格布赫瓦尔德，卡尔海因茨莫尔魏泽，克劳斯韦瑟，
申请(专利权)人：卡尔弗罗伊登伯格公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]