熔喷机喷丝板、其制造方法及熔喷机喷头技术

本发明专利技术公开了一种熔喷机喷丝板、其制造方法及熔喷机喷头，属于熔喷非织造技术领域。所述喷丝板上设有多排小孔，多排小孔互相呈交错平行排布，多排小孔内均焊接有微孔型的毛细管。所述制造方法包括将喷丝板基板进行固溶处理并加工成设计的形态，对喷丝板基板打孔；将微孔型的毛细管进行硬化和封口处理，并竖直插入喷丝板基板孔内；将焊剂涂抹在毛细管与喷丝板基板之间的缝隙内；采用真空钎焊对毛细管和喷丝板基板进行焊接。所述熔喷机喷头包括喷丝板、气流通道、风刀板和进料槽。本发明专利技术熔喷机喷丝板提高了单位时间的产能，其制造工艺简单易行。本发明专利技术熔喷机喷头的出丝稳定、细丝率高，提高了纤维网的产能。

【技术实现步骤摘要】
熔喷机喷丝板、其制造方法及熔喷机喷头
本专利技术涉及熔喷非织造
，特别涉及一种熔喷机喷丝板、其制造方法及熔喷机喷头。
技术介绍
熔喷法非织造布主要用作复合材料、过滤材料、保暖材料、卫生用品、吸油材料及电池隔膜等，广泛应用于医疗卫生、汽车工业、过滤材料等，其中尤以医用口罩相对要求较高。医用外科口罩和N95口罩采用的是高端熔喷布(BFE99级)，BFE99级的熔喷布是在普通熔喷布的基础上做静电驻极处理，这样能够极大提升熔喷布的过滤效率，针对BFE(BacterialFiltrationEfficiency，细菌过滤效果)能达到99％滤效，并且可使阻力降低到20pa/cm2以内，让佩戴口罩者感觉更加舒适。BFE99医用口罩是美国Nelson实验室针对空气中0.3微米左右粒径大小的颗粒物的过滤数据，达到了BFE99级的口罩可以防住PM2.5，同时也能防住细菌，BFE大于95％即达到了医用标准。BFE数值越高表明过滤性能越好，口罩一定程度上可以防病毒、雾霾，主要作用是病毒细菌过滤与阻隔。熔喷布能否达到BFE99级，取决于熔喷机的核心部件-喷丝板。通常熔喷布的丝的直径在1-5微米之间，过往研究表明，越细的丝可以获得更高等级的熔喷布，但这会大大增加喷丝板的制造难度。同时越细的丝会导致单位时间的产能较低，能耗较高。目前常用的熔喷喷丝板均为单排喷丝孔设计，其源于美国埃克森公司20世纪60年代的技术，该设计是使气体从单排喷丝孔的两侧流出，高速高温的牵伸气流使喷丝孔挤出的聚合物熔体迅速地拉伸变细，最终形成纤维网。但是，该种熔喷喷丝板具有如下缺点：1)产能低。通常该种喷丝板的喷丝孔密度为984～1968/米，孔直径为0.125～0.2mm之间，喷丝孔少、孔径小导致单位时间挤出的聚合物量少，这直接导致产能下降。2)出口处的涡团会导致聚合物熔体细化不利，进而导致喷丝稳定性差。由于喷丝板气流从两侧流出，气流在喷丝板口处形成有夹角的对流，这就必然导致喷丝孔出口两侧附近存在“反向回流区”，此处的气流方向恰好与主气流方向相反，这就导致喷丝细化不利，进而导致最终形成的纤维网细丝率低。3)加工工艺导致喷丝板容易堵塞。堵塞的原因在于，喷丝板的喷丝孔最大直径仅为0.2mm，如果要想保证喷丝孔长径比(喷丝孔的孔深与直径的比值)在20以上，那么喷丝孔的孔深最少应控制在4mm，而制造如此微小且深的孔，如果采用钻孔的方式，必然会由于钻头、卡具甚至地面共振等颤动，导致孔大、内壁不光滑甚至偏斜，加工难度极大；如果采用放电方式开孔，即使可做到0.2mm直径，亦会导致孔内壁不光滑，进而卡料，喷丝不均匀。
技术实现思路
为了解决现有熔喷喷丝板存在的产能低、喷丝稳定性差及易堵塞的问题，本专利技术提供了一种熔喷机喷丝板，所述喷丝板上设有多排小孔，所述多排小孔互相呈交错平行排布；所述多排小孔内均焊接有微孔型的毛细管，所述毛细管垂直于所述喷丝板上表面。所述多排小孔的孔排数为2-10排。本专利技术还提供了一种上述熔喷机喷丝板的制造方法，包括如下步骤：将喷丝板基板进行固溶处理并加工成设计的形态，对所述喷丝板基板打孔；将微孔型的毛细管进行硬化和封口处理，并竖直插入所述喷丝板基板孔内；将焊剂涂抹在所述毛细管与所述喷丝板基板之间的缝隙内；采用真空钎焊对所述毛细管和所述喷丝板基板进行焊接。所述喷丝板基板的材料为奥氏体不锈钢或模具钢；所述打孔的方式为钻头打孔或电火花打孔。所述将微孔型的毛细管进行硬化处理的步骤具体为：将焊剂均匀地涂抹在微孔型的毛细管外壁上，并采用真空钎焊对所述毛细管进行加工。所述将微孔型的毛细管进行封口处理的步骤具体为：将熔点温度大于所述焊剂熔点的材料塞入微孔型的毛细管内，实现封口处理。所述焊剂为镍基焊剂或者金基焊剂，所述焊剂的形态为膏状或粉状。所述采用真空钎焊对所述毛细管和所述喷丝板基板进行焊接的步骤具体包括：将所述毛细管和喷丝板基板在真空钎焊炉中加热到预设温度并保温；将所述毛细管和喷丝板基板在真空钎焊炉中再次加热到钎焊温度并保温；待所述喷丝板在所述真空钎焊炉中真空冷却后，向所述真空钎焊炉中通入高纯度保护性气体，并启动所述真空钎焊炉的风机，使所述喷丝板快速冷却。所述真空钎焊炉的真空度小于等于1×10-4Pa；所述预设温度为750℃～850℃；所述加热到预设温度的加热时间为50min，保温时间为30min；所述加热到钎焊温度的加热时间为30min，保温时间为30min；所述钎焊温度为所述焊剂的熔点；所述真空冷却的冷却温度为300℃；所述快速冷却的冷却温度为50℃；所述高纯度保护性气体为高纯度氮气或高纯度惰性气体。本专利技术还提供了一种由上述熔喷机喷丝板组成的熔喷机喷头，包括喷丝板、气流通道、风刀板和进料槽；所述喷丝板上设有多排小孔，所述多排小孔互相呈交错平行排布，所述多排小孔内均焊接有微孔型的毛细管，所述毛细管垂直于所述喷丝板上表面；所述进料槽与所述多排小孔连通；所述风刀板位于所述多排小孔的两侧；所述气流通道位于所述风刀板、多排小孔与进料槽形成的空腔；所述风刀板与所述多排小孔的交汇处呈梯形面；所述气流通道沿着气流运动方向呈下宽上窄形状。本专利技术提供的熔喷机喷丝板，通过多排互相呈交错平行排布的小孔，极大地增加了单位米数下的小孔密度，提高了单位时间的产能。本专利技术提供的熔喷机喷丝板的制造方法，通过真空钎焊工艺将微孔型的毛细管焊接于喷丝板基板上的多排小孔内，有效地提高了小孔的长径比，解决了喷丝板易堵问题，使喷丝板出丝稳定、细丝率高，提高了纤维网的产能，并且工艺简单易行。本专利技术提供的熔喷机喷头，有效地消除了涡团气流，进而保证熔喷出的纤维网的细丝率。附图说明图1a是本实施例提供的熔喷机喷丝板的主视图；图1b是本实施例提供的熔喷机喷丝板的俯视图；图2是本实施例提供的熔喷机喷丝板的使用状态示意图；图3是本实施例提供的熔喷机喷丝板的制造方法流程图；图4是本实施例提供的熔喷机喷头的结构剖视图；图5是本实施例采用真空钎焊对毛细管和喷丝板基板焊接的工艺流程。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术技术方案作进一步描述。参见图1a和图1b，本实施例提供的熔喷机喷丝板上设有多排小孔1，多排小孔互相呈交错平行排布，并且多排小孔内均焊接有微孔型的毛细管7，毛细管垂直于喷丝板上表面。在具体应用中，多排小孔的孔排数可为2-10排，本实施例为5排小孔。需要说明的是：多排小孔1及其内的微孔型的毛细管7的俯视图投影均为圆形，在图1b中被共同标记。在具体应用中，本实施例微孔型的毛细管的外径为0.35mm、内径为0.2mm。微孔型的毛细管的内径越细，喷出的纤维丝越细。微孔型的毛细管的材料可为不锈钢。毛细管通常内壁光滑，可做到远远大于20的长径比，并且直线度较好，因此可有效解决由于长径比不足导致的喷丝不均匀和由于孔内壁不光滑导致的喷丝板易堵塞等问题。本实施例多排小孔的设计极大地增加了单位米数下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种熔喷机喷丝板，其特征在于，所述喷丝板上设有多排小孔，所述多排小孔互相呈交错平行排布；所述多排小孔内均焊接有微孔型的毛细管，所述毛细管垂直于所述喷丝板上表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种熔喷机喷丝板，其特征在于，所述喷丝板上设有多排小孔，所述多排小孔互相呈交错平行排布；所述多排小孔内均焊接有微孔型的毛细管，所述毛细管垂直于所述喷丝板上表面。


2.如权利要求1所述的熔喷机喷丝板，其特征在于，所述多排小孔的孔排数为2-10排。


3.一种如权利要求1或2所述的熔喷机喷丝板的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
将喷丝板基板进行固溶处理并加工成设计的形态，对所述喷丝板基板打孔；
将微孔型的毛细管进行硬化和封口处理，并竖直插入所述喷丝板基板孔内，使所有微孔型的毛细管露出所述喷丝板基板的长度均相同；
将焊剂涂抹在所述毛细管与所述喷丝板基板之间的缝隙内；
采用真空钎焊对所述毛细管和所述喷丝板基板进行焊接。


4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述喷丝板基板的材料为奥氏体不锈钢或模具钢；所述打孔的方式为钻头打孔或电火花打孔。


5.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述将微孔型的毛细管进行硬化处理的步骤具体为：将焊剂均匀地涂抹在微孔型的毛细管外壁上，并采用真空钎焊对所述毛细管进行加工。


6.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述将微孔型的毛细管进行封口处理的步骤具体为：将熔点温度大于所述焊剂熔点的材料塞入微孔型的毛细管内，实现封口处理。


7.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述焊剂为镍基焊剂或者金...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘剑鹏，崔佳星，
申请(专利权)人：刘剑鹏，崔佳星，
类型：发明
国别省市：北京;11