【技術實現步驟摘要】
本專利技術設計一種高強透氣膜成型裝置，涉及高分子材料紡織加工領域。
技術介紹
1、透氣膜是一種空氣和水蒸氣可以透過而液體不能滲透的薄膜。目前我國對于具有優異性能包括防水透氣、抗撕裂、抗菌性、輕薄抗揉搓等性能的高強透氣膜需求量巨大。醫療包裝、高端防護、建筑、食品包裝和高強防護等行業均有巨大的需求，但是國內高強透氣膜行業發展，需要新的方法技術實現高強透氣膜的大批量生產。
2、高強透氣膜的制備工藝中關鍵的一環便是表面涂膠，不僅可以提高透氣膜的表面強度，并可以提升其防水性與表面質量。但是傳統式涂膠工藝不僅使無紡布薄膜透氣性變差，并且對其強度的提升并不顯著。中國專利cn108000997b公開了一種高強聚酯紡粘無紡布生石灰干燥劑包裝膜及其生產方法，該包裝膜由紡粘無紡布與透氣膜組成，但該包裝膜兩種材料之間通過膠粘劑相連，使薄膜的透氣性降低。中國專利cn105966016a公開了一種高強阻水透氣無紡布，該透氣無紡布由兩層無紡布層、一層增強型防水透氣層、透氣孔和增強纖維網組成，但該高強阻水透氣膜的透氣性僅靠增強型防水透氣層和透氣孔來保持，因此該高強阻水透氣膜的透氣性較差且該高強阻水透氣膜的強度需要靠增強纖維網支撐。
3、針刺無紡布是提升性能的一個重點方式，針刺機針刺安裝于一個能夠升降的安裝板上，安裝板朝下移動的過程中，即可帶動所有刺針對無紡布進行穿刺，可以提升無紡布內部纖維纏結，提升過濾性能與機械性能，提升無紡布抗撕裂能力。
4、對比傳統涂膠、點膠和浸膠等施膠方式，采用針刺機刺針對無紡布纖維內部施加纖維膠束，
5、目前國內并未有采用針刺施膠無紡布的技術與設備，為滿足國內相關產業對于高性能無紡布薄膜材料的需求，本專利提出一種高強透氣膜成型裝置。
技術實現思路
1、本專利技術提出了一種高強透氣膜成型裝置，通過此成型系統針刺機構的空心陣列針板往復運動過程中空心針孔擠出、注射實現對無紡布的內部與外層進行均勻立體化的網絡絲束膠體的施加，在保障其良好的透氣性能的同時，大幅提升纖維膜的抗穿刺能力與抗撕裂強度，采用熱壓裝置對針刺無紡布進行熱熔壓合，將施加的纖維膠束與無紡布主體纖維進行熱熔交聯，有效提升纖維黏合程度，提升纖維膜的表面質量與抗褶皺性能，提高纖維的層剝離強度。
2、為實現上述功能的技術方案為：一種高強透氣膜成型裝置，主要由針刺機、注射機構、牽引輥、熱壓裝置、收集輥和加熱系統組成。注射機構與針刺機相連接，無紡布通過針刺機針刺過程中，注射機構注射膠束。牽引輥將針刺注膠的無紡布牽引至熱壓裝置進行熱熔交聯，形成高強透氣膜并由收集裝置收集。
3、本專利技術一種高強透氣膜成型裝置中的針刺機主要由機架、往復機構、電機、減震器、分流針刺板、安裝板、剝網板和導向機構等組成。
4、往復機構用于驅使分流針刺板沿導向機構方向進行往復運動，可以由連桿、連接桿和圓盤組成，或曲柄搖桿機構組成。
5、減震器安裝于分流針刺板與剝網板之間，固定在剝網板上。
6、導向機構為在機架內部兩側固定安裝的豎直滑軌，同時在分流針刺板兩側固定安裝滑塊分別滑動安裝在兩側豎直滑軌中。
7、分流針刺板由上板、下板與加熱板連接組成，上板設有一個與注射機構連接的熱流道，下板頂部設有與熱流道相連接的分流道，下板與加熱板設有與熱流道對應的若干個陣列第一通孔，且在下板與加熱板的孔中與空心針進行連接，加熱板安裝在下板正下方，對整個分流針刺板及針進行加熱。
8、空心針的內部為空心通孔流道，下端側壁設有多個刺鉤，空心針在分流針刺板上為陣列排布，均勻安裝于下板尺寸、形狀、數量相同的下板通孔中。
9、剝網板固定安裝在安裝板與分流針刺板之間，剝網板上設有沿前后方向排布好的第三通孔，其中第三通孔與針形狀、尺寸、數量適配。
10、安裝板安裝在機架底部，無紡布在安裝板上進行輸送，并在安裝板上設有與針刺數量、形狀、尺寸適配的第四通孔。
11、本專利技術一種高強透氣膜成型裝置的注射機構主要由擠出機、熱流道和壓電噴射閥組成。將膠體加入到擠出機料斗中進行注射，膠體通過熱流道進入到分流針刺板中與陣列空心針對應的分流道進行注射。
12、本專利技術一種高強透氣膜成型裝置的熱壓裝置由三級熱壓對輥及系列電機組成。系統裝置升溫后，經牽引輥后，無紡布依次一級熱壓對輥、二級熱壓對輥和三級熱壓對輥，無紡布在此階段形成高強透氣膜，最后被收卷輥收集成卷。
13、本專利技術一種高強透氣膜成型裝置，無紡布輸送到針刺機的安裝板上，電動機帶動往復機構驅動分流針刺板沿導向機構方向做往復運動，陣列空心針透過剝網板的適配通孔后對無紡布進行穿刺，同時膠束通過擠出機擠出到熱流道中，分流針刺板的往復運動將壓力信號傳遞壓電噴射閥中轉化為電信號，觸發壓電噴射閥，噴射定量的膠束到具有加熱功能的分流陣列板中，膠束再通過分流陣列版中的分流道均勻分配到陣列空心針中，陣列空心針穿透無紡布，針的側面刺鉤帶動纖維網表面層，纖維之間產生相對位移纏結在一起，同時擠壓靠攏，同時針的空心流道在針刺過程中將膠體注射到無紡布纖維中，形成纖維膠束，均勻施加在無紡布外表面與內部纖維結構中，形成外部點狀涂覆膠體，內部施加立體化纖維膠束的無紡布，經過針刺機進行針刺施膠的無紡布通過后續牽引輥牽引至熱壓裝置，熱壓裝置三級輥子可設置不同牽伸比與壓合間隙，對無紡布加熱壓合，實現熱熔交聯，形成高強透氣膜，隨后被收集輥進行收集。
14、本專利技術一種高強透氣膜成型裝置，其主要優點為：
15、(1)創造性地采用針刺裝置與注射裝置結合，結構簡單，安全環保，可操作性強。
16、(2)將無紡布涂膠工藝與針刺工藝集中到一個裝置上，提高生產速度，降低生產成本。
17、(3)采用熱壓裝置與針刺裝置，注射裝置結合，將經過垂直穿刺與施膠后的無紡布進焊接交聯，相比與點膠，表面涂覆，浸膠等工藝具有更加優異的力學性能和透氣效果。
18、(4)纖維制備過程一步成型，工藝系統結構合理，操作簡單，適宜產業化生產。
19、(5)裝置適配性強，可以對多種物料進行加工。
20、附圖說明
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1.一種高強透氣膜成型裝置，其特征在于：主要由針刺機、注射機構、牽引輥、熱壓裝置、收集輥和加熱系統組成，注射機構與針刺機相連接，無紡布通過針刺機針刺過程中，注射機構注射膠束，牽引輥將針刺注膠的無紡布牽引至熱壓裝置進行熱熔交聯，形成高強透氣膜并由收集裝置收集。
2.根據權利要求1所述的一種高強透氣膜成型裝置，其特征在于：針刺機主要由機架、往復機構、電機、減震器、分流針刺板、安裝板、剝網板和導向機構等組成；往復機構用于驅使分流針刺板沿導向機構方向進行往復運動，由連桿、連接桿和圓盤組成，或曲柄搖桿機構組成；減震器安裝于分流針刺板與剝網板之間，固定在剝網板上；導向機構為在機架內部兩側固定安裝的豎直滑軌，同時在分流針刺板兩側固定安裝滑塊分別滑動安裝在兩側豎直滑軌中；分流針刺板由上板、下板與加熱板連接組成，上板設有一個與注射機構連接的熱流道，下板頂部設有與熱流道相連接的分流道，下板與加熱板設有與熱流道對應的若干個陣列第一通孔，且在下板與加熱板的孔中與空心針進行連接，加熱板安裝在下板正下方，對整個分流針刺板及針進行加熱。
3.根據權利要求2所述的一種高強透氣膜成型裝置，
4.根據權利要求3所述的一種高強透氣膜成型裝置，其特征在于：注射機構主要由擠出機、熱流道和壓電噴射閥組成，將膠體加入到擠出機料斗中進行注射，膠體通過熱流道進入到分流針刺板中與陣列空心針對應的分流道進行注射；熱壓裝置由三級熱壓對輥及系列電機組成，系統裝置升溫后，經牽引輥后，無紡布依次一級熱壓對輥、二級熱壓對輥和三級熱壓對輥，無紡布在此階段形成高強透氣膜，最后被收卷輥收集成卷。
...【技術特征摘要】
1.一種高強透氣膜成型裝置，其特征在于：主要由針刺機、注射機構、牽引輥、熱壓裝置、收集輥和加熱系統組成，注射機構與針刺機相連接，無紡布通過針刺機針刺過程中，注射機構注射膠束，牽引輥將針刺注膠的無紡布牽引至熱壓裝置進行熱熔交聯，形成高強透氣膜并由收集裝置收集。
2.根據權利要求1所述的一種高強透氣膜成型裝置，其特征在于：針刺機主要由機架、往復機構、電機、減震器、分流針刺板、安裝板、剝網板和導向機構等組成；往復機構用于驅使分流針刺板沿導向機構方向進行往復運動，由連桿、連接桿和圓盤組成，或曲柄搖桿機構組成；減震器安裝于分流針刺板與剝網板之間，固定在剝網板上；導向機構為在機架內部兩側固定安裝的豎直滑軌，同時在分流針刺板兩側固定安裝滑塊分別滑動安裝在兩側豎直滑軌中；分流針刺板由上板、下板與加熱板連接組成，上板設有一個與注射機構連接的熱流道，下板頂部設有與熱流道相連接的分流道，下板與加熱板設有與熱流道對應的若干個陣列第一通孔，且在下板與加熱板的孔中與空心針進行連...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李好義，廖文泉，李長金，張揚，楊衛民，閻華，鄭俊鵬，李娟，
申請(專利權)人：北京化工大學，
類型：發明
國別省市：
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