基于濕法紡絲技術(shù)制備純殼聚糖纖維長(zhǎng)絲無紡布的工藝及設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于濕法紡絲技術(shù)制備純殼聚糖纖維長(zhǎng)絲無紡布的工藝及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]無紡布目前可以采用干法及濕法紡絲得到的各種纖維來制備，比如說滌綸、丙綸、錦綸、氨綸，以及殼聚糖、晴綸、殼聚糖、海藻等纖維，通過熱熔及水刺等方式生產(chǎn)。殼聚糖具有良好的生物活性、生物相容性和生物可降解性，用殼聚糖纖維得到織物及無紡布的產(chǎn)品，已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域。用殼聚糖纖維制成不同規(guī)格的內(nèi)衣、內(nèi)褲和襪子。經(jīng)醫(yī)院臨床應(yīng)用，證實(shí)它們具有良好的抑菌性能。純紡者抑菌率達(dá)99%以上，對(duì)照纖維抑菌率< 5%，菌率達(dá)75%左右，具有良好的保健功能。這是由于殼聚糖分子結(jié)構(gòu)上有獨(dú)特的活性基團(tuán)，對(duì)大腸桿菌、金色葡萄球菌、白念珠菌等具有抑止作用，因此具有抗菌、防霉、去臭、吸濕、保濕、柔軟、染色性好等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]目前，制殼聚糖纖維均是通過濕法紡絲制備，甲殼質(zhì)或殼聚糖在熔融之前就分解，因此無法進(jìn)行熔融紡絲，而只能進(jìn)行溶液紡絲，一般采用濕法紡絲。其紡絲工藝流程為??溶解一過濾一脫泡一紡絲一拉伸一水洗一上油一集束一干燥一切斷。采用濕法紡絲得到的殼聚糖纖維由于其強(qiáng)力低，純殼聚糖纖維連續(xù)長(zhǎng)絲采用針織法容易斷裂，純殼聚糖短纖維采用水刺法易沖散，無法成型，因而目前在紡織領(lǐng)域里，對(duì)殼聚糖纖維的應(yīng)用只能通過與其他纖維梳理成網(wǎng)后水刺加固來制備無紡布，或者通過與其他纖維混紡?fù)ㄟ^針織或機(jī)織方式得到含有殼聚糖纖維的織物，而純殼聚糖纖維無論無紡布還是針織布在紡織領(lǐng)域均無法做至IJ，并且目前紡織領(lǐng)域并沒有任何人想到采用純殼聚糖纖維連續(xù)長(zhǎng)絲做無紡布的方法。
[0004]如今研究發(fā)現(xiàn)殼聚糖纖維還具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)廣譜抗菌性、(2)螯合重金屬、(3)保濕性、(4)抑制螨蟲、(5)生物相容性和可降解性、(6)安全性。是作為面膜的重要材料，但是現(xiàn)有的面膜或醫(yī)用敷料難以全部采用殼聚糖纖維來制備無紡布，因?yàn)闅ぞ厶抢w維特有的結(jié)構(gòu)造成了其強(qiáng)力非常低，單純使用殼聚糖纖維做面膜或醫(yī)用敷料需要增加厚度來實(shí)現(xiàn)，相比效果，雖然能夠做到全部使用殼聚糖纖維，但是成本較高，得不償失，而面膜目前的趨勢(shì)是要求薄、透、吸水性強(qiáng)，作為殼聚糖面膜目前的做法是混合其他纖維增加強(qiáng)力后水刺加固，在保證較薄機(jī)制下，做到一定抑菌及吸濕效果。
[0005]由于純殼聚糖纖維的高抑菌性、柔軟性、透氣性及吸濕性非常好，因此如何制備低成本、高性能的純殼聚糖纖維連續(xù)長(zhǎng)絲無紡布成為紡織領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種成本低廉、操作簡(jiǎn)便，節(jié)能降耗，一步成型有效節(jié)約紡絲工藝步驟，大大降低污染程度、提高無紡布使用性能及生產(chǎn)效率，利用殼聚糖纖維的連續(xù)長(zhǎng)絲制備無紡布，有效提高無紡布的高抑菌性、柔軟性、透氣性及吸濕性的基于濕法紡絲技術(shù)制備純殼聚糖纖維長(zhǎng)絲無紡布的工藝及設(shè)備。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種基于濕法紡絲技術(shù)制備純殼聚糖纖維長(zhǎng)絲無紡布的工藝，包括如下步驟:
[0008]紡絲工藝
[0009](1)采用常規(guī)濕法紡絲，經(jīng)溶解、過濾、脫泡、紡絲、凝固浴、水洗，得到連續(xù)的殼聚糖初生纖維；
[0010](2)、對(duì)連續(xù)的殼聚糖初生纖維進(jìn)行牽伸處理，以提高纖維的力學(xué)性能；
[0011]無紡布成型工藝
[0012](3)、鋪網(wǎng):將殼聚糖纖維連續(xù)絲束均勻分散并鋪放在成網(wǎng)機(jī)網(wǎng)簾上，形成彼此交叉堆疊的長(zhǎng)絲纖網(wǎng)；
[0013](4)、水刺加固:對(duì)交叉堆疊的長(zhǎng)絲纖網(wǎng)水刺加固，使得纖維間相互纏結(jié)加固的同時(shí)對(duì)纖維及長(zhǎng)絲纖網(wǎng)進(jìn)行水洗處理，形成殼聚糖纖維無紡布；
[0014](5)、烘干:對(duì)水刺加固及水洗后的殼聚糖纖維無紡布進(jìn)行烘干處理；
[0015](6)、收卷:烘干后的殼聚糖纖維無紡布收卷打包。
[0016]上述的基于濕法紡絲技術(shù)制備純殼聚糖纖維長(zhǎng)絲無紡布的工藝，所述殼聚糖纖維絲束在成網(wǎng)機(jī)網(wǎng)簾上方垂直于成網(wǎng)機(jī)網(wǎng)簾的運(yùn)動(dòng)方向往復(fù)擺動(dòng)堆疊，成網(wǎng)機(jī)網(wǎng)簾在殼聚糖纖維絲束往復(fù)擺動(dòng)堆疊的同時(shí)勻速直線運(yùn)動(dòng)，將殼聚糖纖維均勻分散交叉堆疊。
[0017]上述的基于濕法紡絲技術(shù)制備純殼聚糖纖維長(zhǎng)絲無紡布的工藝，所述殼聚糖纖維絲束的擺動(dòng)頻率為10-160次/min，成網(wǎng)機(jī)網(wǎng)簾的直線運(yùn)動(dòng)速度為5_80m/min。
[0018]上述的基于濕法紡絲技術(shù)制備純殼聚糖纖維長(zhǎng)絲無紡布的工藝，所述紡絲工藝步驟中，為提高成品無紡布的整體強(qiáng)度，可以增加對(duì)水洗后的初生纖維進(jìn)行牽伸處理的步驟，也可以在水刺成布后增加縱、橫向拉伸。還可以既對(duì)水洗后的初生纖維進(jìn)行牽伸處理，又在水刺成布后進(jìn)行縱、橫向拉伸。
[0019]一種基于濕法紡絲技術(shù)制備純殼聚糖纖維長(zhǎng)絲無紡布的設(shè)備，由濕法紡絲裝置及成型裝置組成，所述濕法紡絲裝置由具有凝固浴液的凝固浴容器、具有紡絲原液進(jìn)口的過濾器、連接過濾器并伸入凝固浴容器內(nèi)的具有噴絲頭的進(jìn)液管、用于連接噴絲頭噴絲處的導(dǎo)絲輥以及水洗裝置，所述成型裝置包括一作用于殼聚糖纖維絲束上的烘干裝置，一用于將烘干后的殼聚糖纖維絲束集中及分散的集束分束裝置，一與所述集束分束裝置連接的用于將分束后的殼聚糖纖維絲束均勻分散并鋪放，形成彼此交叉堆疊的長(zhǎng)絲纖網(wǎng)的纖維堆疊裝置，一設(shè)于纖維堆疊裝置下方的用于與纖維堆疊裝置相配合，將殼聚糖纖維絲束交叉堆疊于其上的成網(wǎng)機(jī)網(wǎng)簾，在成網(wǎng)機(jī)網(wǎng)簾至少一面設(shè)置有用于將交叉堆疊的長(zhǎng)絲纖網(wǎng)進(jìn)行水刺加固的水刺設(shè)備，所述成網(wǎng)機(jī)網(wǎng)簾的輸出端連接有干燥機(jī)構(gòu)。
[0020]上述的基于濕法紡絲技術(shù)制備純殼聚糖纖維長(zhǎng)絲無紡布的設(shè)備，所述集束分束裝置包括一對(duì)彼此嚙合的一側(cè)形成集束端，另一側(cè)形成分束端的集束分束輥輪，在兩集束分束輥輪上均開設(shè)有用于將收集的殼聚糖纖維絲束梳理均勻的分束槽。
[0021]上述的基于濕法紡絲技術(shù)制備純殼聚糖纖維長(zhǎng)絲無紡布的設(shè)備，所述纖維堆疊裝置包括一沿垂直于成網(wǎng)機(jī)網(wǎng)簾運(yùn)動(dòng)方向設(shè)置的擺動(dòng)體，在擺動(dòng)體上開設(shè)有多個(gè)允許纖維通過的導(dǎo)絲孔，所述擺動(dòng)體連接一滑座，在滑座上設(shè)置有用于導(dǎo)向擺動(dòng)體沿垂直于所述成網(wǎng)機(jī)網(wǎng)簾運(yùn)動(dòng)方向往復(fù)擺動(dòng)的滑槽，所述擺動(dòng)體上設(shè)置有與滑槽配合的滑軌。
[0022]上述的基于濕法紡絲技術(shù)制備純殼聚糖纖維長(zhǎng)絲無紡布的設(shè)備，所述擺動(dòng)體上連接有一用于驅(qū)動(dòng)其沿滑槽往復(fù)滑動(dòng)的液壓機(jī)構(gòu)，液壓機(jī)構(gòu)包括連接液壓油箱的液壓缸及與液壓缸伸縮連接的液壓桿，所述液壓桿與擺動(dòng)體連接。
[0023]上述的基于濕法紡絲技術(shù)制備純殼聚糖纖維長(zhǎng)絲無紡布的設(shè)備，所述成網(wǎng)機(jī)網(wǎng)簾經(jīng)干燥機(jī)構(gòu)與收卷機(jī)構(gòu)相連。
[0024]上述的基于濕法紡絲技術(shù)制備純殼聚糖纖維長(zhǎng)絲無紡布的設(shè)備，所述導(dǎo)絲輥與集束分束裝置之間設(shè)置有用于提高殼聚糖纖維絲束強(qiáng)力的牽伸輥，所述牽伸輥由主牽伸輥及副牽伸輥組成。
[0025]本發(fā)明基于濕法紡絲技術(shù)制備純殼聚糖纖維長(zhǎng)絲無紡布的工藝及設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是:在傳統(tǒng)濕法紡絲工藝的步驟中省略拉伸、上油、集束、切斷等相關(guān)步驟，直接采用半成品的殼聚糖纖維長(zhǎng)絲進(jìn)行無紡布的生產(chǎn)，該工藝打破了過去無法采用純殼聚糖纖維生產(chǎn)無紡布的理念，連續(xù)的殼聚糖纖維長(zhǎng)絲鋪網(wǎng)形成的長(zhǎng)絲纖網(wǎng)能夠通過水刺步驟而不至于被沖散，既能夠得到無紡布產(chǎn)品，又能夠保證產(chǎn)品薄、透、高吸濕性，是本發(fā)明的一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)，并且有效節(jié)約了生產(chǎn)成本，降低了工藝過程中對(duì)環(huán)境的污染，提高了生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)殼聚糖纖維成型后需要進(jìn)行后處理，制得成品殼聚糖纖維。本發(fā)明在制備無紡布的步驟中通過水刺既能增加纖維間的纏結(jié)，使其更加牢固，又起到了水洗的目的，省去了上油及切斷的步驟，可謂一舉兩得，是本發(fā)明的第二個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。水刺加固的同時(shí)又具有水洗作用，高壓水刺的水洗效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)濕法紡絲后處理中的水洗，因此效果更佳，并且省去了傳統(tǒng)殼聚糖纖維使用前需要去油的步驟?？梢钥朔F(xiàn)有技術(shù)中牢固性差、制備工藝復(fù)雜和人工勞動(dòng)量大等缺陷，以實(shí)現(xiàn)牢固性好、制備工藝簡(jiǎn)單和人工勞動(dòng)量小的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；
[0027]圖2為