2.2 设备
2.2.1 熔喷设备
(1)螺杆机压机
螺杆机压机是熔喷设备的核心,主要包括自动喂料装置、挤压熔融装置、计量泵、熔喷模头。
1>自动喂料装置 :此装置的主要作用是实行定时定量的喂料,以满足挤出量的要求。先将PP母粒与驻极料按100:1(25kg:0.25kg)的比例加入到拌料桶中,搅拌桶中有搅拌器,通过搅拌使各种粒料混合均匀,将混合均匀的粒料加入到储料桶中,储料桶中有进料管,进料管的另一端与计量箱相连,当料不足时,发出加料信号,启动真空泵,在负压的作用下,储料桶中的粒料被吸入到计量箱,到达规定高度后,粒料水平指示灯发出信号,关闭真空泵,进料停止,同时计量箱通过一个过滤阀恢复常压状态。
图2-1 储料桶 图2-2 自动喂料装置
2>挤压熔融装置:主要由螺杆和套筒组成,螺杆采用单螺杆,其工作原理是物料从加料口进入到螺杆的螺槽中,由于螺杆的传动,把切片推向前方,使切片不断吸收加热装置供给的热能;另一方面由于切片与切片、切片与螺杆及套筒的摩擦以及液压间的剪切作用,而使一部分机械能转化为热能,切片在前进过程中温度升高,而逐渐熔融成熔体。熔化过程中聚合物在温度、压力、粘度和形态等方面都发生了变化,由固态(玻璃态)转变成高弹态,随温度的进一步提高,出现塑形流动,成为粘流态。粘流态的聚合物经螺杆的推进和螺杆出口的阻力作用,
以一定的压力向熔体管道推进。
图2-3 螺杆示意图
3>计量泵:其作用是精确计量,均匀而连续地纺丝熔体,并在喷丝头组件内产生预定的压力,保证纺丝流体通过滤层并以精确的流量从喷丝孔中喷出。计量泵为外啮合齿轮泵,它由一对相等齿数的齿轮、3块泵板、2根轴和1副联轴器以及若干螺栓组成。计量泵工作时,传动轴插在联轴器的槽中,带动主动轴转动,从而使一对齿轮在中轴板的“8”字形孔中运行。泵的密封是靠泵板与高精度平面相密合,并由沉头螺钉固紧而连成一体。联轴器及其端盖是由内六角螺钉固定在上泵板上,整个泵体由4个(或6个)螺栓固定在泵座上。齿轮泵是一种容积泵,在齿轮啮合处两边分成压入腔和吸入腔。随齿轮旋转,吸入腔的流体添加到齿谷中被带走,吸入腔压力减小,流体不断进入。齿谷间的熔体在齿轮的带动下紧贴着“8”字孔的内壁回转近1周后送至压出腔,而压出腔由于齿谷中的流体不断地加入,压力增加,而将流体排出。
图2-4 齿轮泵工作图
4>熔喷模头:模头是整个熔喷工艺的关键部件,其好坏直接影响熔喷产品的质量和性能。纺丝组件中纺丝熔体池下有一排纺丝微孔,同时喷丝组件与气刀之间形成一特殊气腔,高温热风气流通过气腔狭缝以近似于音速的速度喷射,气刀
刃部与喷丝组件尖端形成一纺丝锥。熔体从纺丝微孔中喷出在纺丝锥处被高温高速气流加持牵伸拉细,最后凝聚到成网帘上形成非织造布。
图2-5 熔喷模头实物图 图2-6 熔喷模头简图
图2-7 纺丝示意图
气刀 热风 气腔 高聚物熔体 喷丝组件 热风 (2)温度、挤出量和DCD调节装置
此调节装置集温度、熔体挤出量和接收距离于一身,能很的调节和控制螺杆挤压机的各种参数,使其满足生产的需要。温度调节部分可以调节螺杆挤压机四个区域的温度和热风的温度,挤出量调节部分可以分别调节螺杆挤压机上下螺杆的熔体挤出量,DCD调节部分同样可以分别调节上下喷头到接收网帘的距离。上述调节均由电流控制,除了DCD调节外,其它调节参数均可以仪表上直观显示。 2.2.2 接收设备,
(1)往复车
往复车是凝聚纤维、形成纤网和纤网成卷装置。本课题采用网帘式往复车,主要构成组件为成网帘、网帘支撑装置、网帘传送装置、网下吸风装置、网帘张力罗拉、支撑罗拉、纤网张力控制装置和电动机。将螺杆机压机挤出的高聚物熔体通过用高速高温气流喷吹到成网帘上,熔体细流受到极度的拉伸而形成极细的短纤维,又在往复车的作用下形成纤网,最后纤网经导布辊集到滚筒上形成卷。
(2)控制装置
接收设备控制装置主要用来调节控制往复车上网帘的变频和纤网张力,另外还有计时器、往返开关、时间开关按钮。
图2-8 往复车 图2-9 往复车控制装置
2.2.3 静电驻极设备
此设备是由静电发生器、静电刷(多针电极)、罩板和接地设备组成,结构简单、效果明显。
图2-10 驻极设备实物图 图2-11 驻极设备简图