【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于非织造面料制备，更具体地说，涉及一种利用超临界二氧化碳制备非织造布的系统。
技术介绍
1、非织造布是一种不经纺纱和织造而成的织物，仅由定向或随机排列的纺织短纤维或长丝形成纤维网结构，通过机械或化学方法进行加固而成。非织造布突破了传统的纺织原理，具有工艺流程短、生产速度快、产量高、成本低、应用范围广、原料来源多等特点。近年来，非织造防护材料正日益受到人们的重视。防护材料主要用于制作防护服装、口罩、帽子、鞋套和帷帘等劳动防护用品。其应用领域包括医疗防护、工业防护、消防服装、防弹服装和登山、滑雪服等。
2、闪蒸纺丝是美国杜邦公司在上世纪50年代开发的一种超细纤维成网方法，并于1965年为该产品注册了商标tyvek，1967年正式生产并进行。经过30多年不断地改进其工艺和技术，杜邦始终处在垄断的位置。闪蒸纺丝也称为瞬时纺丝，即将高聚物溶解在一定的溶剂中制成纺丝液，然后由喷丝孔喷出，由于溶剂的急剧挥发而使高聚物重新固化成纤维，所述纤维被吸附在成网帘上，直接形成纤网。但国内闪蒸法制造的非织造布的强度差、阻隔性能及舒适性差，主要面临三方面问题：一是均匀稳定超临界流体纺丝液的配制问题，主要是在初始加入时，需要的溶剂的状态具有不确定性，处于液态和气态共存的一个局面，难以协调，容易导致混合比例不精确，影响超临界流体纺丝液性能；符合生产条件的聚合物种类较少，现有聚合物与溶剂在高温高压下混合难度增加，且需要着重考虑如何将气态溶剂溶进聚合物中，过程中的搅拌不均匀、不充分将直接影响后续超临界流体纺丝液纺丝效果；二是均一连续微纳米纤
3、针对上述问题也进行了相应的改进，如中国专利申请号cn202310211686.8，公开日为2023年5月12日，该专利公开了一种连续化超临界流体纺丝方法，包括以下步骤：将成纤聚合物加入反应釜，抽真空，加热和搅拌；将主溶剂与副溶剂注入反应釜，升高温度，增加压力，提高搅拌速率；动态稳定后加速搅拌，得到超临界流体纺丝液；将超临界流体纺丝液从高压室输送到低压室；打开喷丝口，形成丛丝纤维束；冷凝回收溶剂；丛丝纤维束经过加热区域、开纤及二次牵伸区域，收集到收集网上，经烘箱、热压辊、导向辊，卷绕到收集辊上，获得非织造布。该专利的不足之处在于：反应釜抽真空操作复杂，且整体流程停留在理论层面，实践则耗费人力和成本，效率低。
4、又如中国专利申请号cn202010522717.8，公开日为2020年9月22日，该专利公开了一种基于瞬时释压纺丝法的高聚物纤维的制备方法，是将高聚物、增塑助剂经计量输送到超临界釜中，在搅拌状态下导入超临界二氧化碳，经过搅拌稳定后形成超临界纺丝流体，该超临界纺丝流体经过纺丝喷头瞬时释放的开放大气环境中发生相分离转化为二氧化碳气体、增塑助剂及固化的高聚物，固化的高聚物在增塑助剂置换和瞬时释压压差牵伸的作用下形成高聚物纤维。该专利的不足之处在于：超临界二氧化碳的状态不易控制，且搅拌状态不易控制和调节。
技术实现思路
1、1、要解决的问题
2、针对现有制造系统结构复杂且性能差的问题，本专利技术提供一种利用超临界二氧化碳制备非织造布的系统。本专利技术的整个系统结构组成简单，自动化程度高，纤维丝束细度极低且均匀，性能优异且稳定；生产效率高的同时降低生产成本，避免大量使用性有机溶剂而污染环境的可能性。
3、2、技术方案
4、为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。
5、一种利用超临界二氧化碳制备非织造布的系统，包括依次连通的：
6、挤出装置：用于对聚烯烃高聚物和超临界二氧化碳进行混合均匀得到超临界流体纺溶液；
7、喷丝装置：用于对挤出装置中的超临界流体纺溶液进行喷出长丝，并对长丝处理得到纤维网；
8、定型装置：用于对喷丝装置喷出的纤维网进行定型后形成无纺布；其中：
9、所述挤出装置上设置有第一入料口和第二入料口，聚烯烃高聚物通过第一入料口进入到挤出装置中，超临界二氧化碳通过第二入料口进入到挤出装置中；所述第二入料口与制备超临界二氧化碳的制备装置连通；且沿着挤出装置的挤出方向依次设置有第一入料口和第二入料口。
10、更进一步的，所述制备超临界二氧化碳的制备装置包括依次连接的二氧化碳气源、二氧化碳制冷机组和油浴换热器，二氧化碳气源通过管路与二氧化碳制冷机组连接，二氧化碳制冷机组通过增压泵与油浴换热器连接，油浴换热器的出口与挤出装置的超临界二氧化碳入料口连通。
11、更进一步的，所述系统还包括收集装置，所述收集装置包括集气风机、热交换机构和回收机构；所述集气风机设置在喷丝装置的喷出口处，集气风机通过管路与热交换机构连接，且热交换机构与制备装置中的油浴换热器的入口连接；同时热交换机构还与回收机构连接。
12、更进一步的，所述挤出设备包括对聚烯烃高聚物进行加热的熔融段和熔融状态聚烯烃高聚物与超临界二氧化碳混合的混合段，熔融段和混合段的外壁均设置有多个加热机构。
13、更进一步的，所述熔融段沿着挤出设备的挤出方向依次包括常温区、加热区和保温区，所述多个加热机构设置于加热区和保温区。
14、更进一步的，所述挤出装置包括机架，机架上设置有挤料筒和设置于所述挤料筒内部的螺旋挤出件；
15、挤料筒上设置有第一入料口和第二入料口；
16、所述第一入料口设置有料斗，所述聚烯烃高聚物通过料斗进入到挤出装置中；
17、所述第二入料口通过管路与制备装置连通。
18、更进一步的，所述挤出装置的挤出口设置有滤网，并通过熔体泵与喷丝装置连接，熔体泵用于调节超临界流体纺溶液的流量与压力。
19、更进一步的，所述挤出装置上还设置有助剂入料口，所述助剂入料口设置在第一入料口和第二入料口之间。
20、更进一步的，所述油浴换热器的出口处设置有温度传感器、压力传感器和流量传感器；二氧化碳制冷机组和油浴换热器之间设置有质量流量计和二氧化碳计量泵；
21、挤出装置上还设置有温度传感器和压力传感器，温度传感器用于监测挤出装置内部的温度，压力传感器用于监测挤出装置内部的压力。
22、3、有益效果
23、相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
24、(1)本专利技术通过挤出装置将聚烯烃高聚物和超临界二氧化碳进行不断挤压搅拌使得二者混合均匀，从而制得的纤维丝束质量高，细度极低且均匀；并且聚烯烃高聚物和超临界二氧化碳并非从同一个入料口加入至挤出设备中，原料的添加彼此不受影响，相互独立，有效保障整个过程本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用超临界二氧化碳制备非织造布的系统，其特征在于，包括依次连通的：
2.根据权利要求1所述的一种利用超临界二氧化碳制备非织造布的系统，其特征在于，所述制备超临界二氧化碳的制备装置包括依次连接的二氧化碳气源、二氧化碳制冷机组和油浴换热器，二氧化碳气源通过管路与二氧化碳制冷机组连接，二氧化碳制冷机组通过增压泵与油浴换热器连接，油浴换热器的出口与挤出装置的超临界二氧化碳入料口连通。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用超临界二氧化碳制备非织造布的系统，其特征在于，所述系统还包括收集装置，所述收集装置包括集气风机、热交换机构和回收机构；所述集气风机设置在喷丝装置的喷出口处，集气风机通过管路与热交换机构连接，且热交换机构与制备装置中的油浴换热器的入口连接；同时热交换机构还与回收机构连接。
4.根据权利要求1所述的一种利用超临界二氧化碳制备非织造布的系统，其特征在于，所述挤出设备包括对聚烯烃高聚物进行加热的熔融段和熔融状态聚烯烃高聚物与超临界二氧化碳混合的混合段，熔融段和混合段的外壁均设置有多个加热机构。
5.根据权利要求4所述的一种利
6.根据权利要求1所述的一种利用超临界二氧化碳制备非织造布的系统，其特征在于：所述挤出装置包括机架，机架上设置有挤料筒和设置于所述挤料筒内部的螺旋挤出件；
7.根据权利要求1所述的一种利用超临界二氧化碳制备非织造布的系统，其特征在于：所述挤出装置的挤出口设置有滤网，并通过熔体泵与喷丝装置连接，熔体泵用于调节超临界流体纺溶液的流量与压力。
8.根据权利要求1所述的一种利用超临界二氧化碳制备非织造布的系统，其特征在于：所述挤出装置上还设置有助剂入料口，所述助剂入料口设置在第一入料口和第二入料口之间。
9.根据权利要求2所述的一种利用超临界二氧化碳制备非织造布的系统，其特征在于：所述油浴换热器的出口处设置有温度传感器、压力传感器和流量传感器；二氧化碳制冷机组和油浴换热器之间设置有质量流量计和二氧化碳计量泵；
...【技术特征摘要】
1.一种利用超临界二氧化碳制备非织造布的系统，其特征在于，包括依次连通的：
2.根据权利要求1所述的一种利用超临界二氧化碳制备非织造布的系统，其特征在于，所述制备超临界二氧化碳的制备装置包括依次连接的二氧化碳气源、二氧化碳制冷机组和油浴换热器，二氧化碳气源通过管路与二氧化碳制冷机组连接，二氧化碳制冷机组通过增压泵与油浴换热器连接，油浴换热器的出口与挤出装置的超临界二氧化碳入料口连通。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用超临界二氧化碳制备非织造布的系统，其特征在于，所述系统还包括收集装置，所述收集装置包括集气风机、热交换机构和回收机构；所述集气风机设置在喷丝装置的喷出口处，集气风机通过管路与热交换机构连接，且热交换机构与制备装置中的油浴换热器的入口连接；同时热交换机构还与回收机构连接。
4.根据权利要求1所述的一种利用超临界二氧化碳制备非织造布的系统，其特征在于，所述挤出设备包括对聚烯烃高聚物进行加热的熔融段和熔融状态聚烯烃高聚物与超临界二氧化碳混合的混合段，熔融段和混合段的外壁均设置有多个加热机构。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁喜龙，李麒麟，
申请(专利权)人：上海誉甲自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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