【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方法。
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。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维的制备问题，主要是前置的反应釜内压力过大，影响后续纺丝成纤
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、针对现有闪蒸纺丝面料其性能差且成本高的问题，本专利技术提供了一种利用超临界二氧化碳制备非织造布的方法。本专利技术以超临界二氧化碳作为溶剂，结合闪蒸法工艺，制备纤维丝束质量高，细度极低且均匀，性能优异且稳定；同时解决了闪蒸法中使用大量溶剂的voc排放问题，绿色环保。结合聚烯烃高聚物的挤出工艺，极大的提高了生产效率，同时显著的降低了生产成本。
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方法，包括以下步骤：
6、s1：制备超临界流体纺溶液：
7、s11：在挤出设备中添加聚烯烃高聚物，所述挤出设备将聚烯烃高聚物加工成熔融状态；
8、s12：在挤出设备中添加超临界二氧化碳；所述挤出设备将熔融状态的聚烯烃高聚物和超临界二氧化碳均匀混合，得到超临界流体纺溶液；
9、s2：制备纤维网：将超临界流体纺溶液经过调节压力和流量后经喷丝头喷出长丝，对长丝进行处理得到纤维网；
10、s3：制备无纺布：将纤维网进行定型后形成无纺布。
11、更进一步的，所述步骤s12中超临界二氧化碳通过制备超临界二氧化碳的制备装置制备，且制备装置直接与挤出设备连通完成超临界二氧化碳的添加。
12、更进一步的，所述制备装置制备超临界二氧化碳包括：
13、气态二氧化碳通过管路输入至冷凝装置中，通过冷凝装置将气态二氧化碳转化为液态二氧化碳；
14、液态二氧化碳通过增压泵进行增压操作，增压至超临界二氧化碳所需压力，增压期间液态二氧化碳温度保持不变；
15、增压后的液态二氧化碳通过油浴换热系统进行升温操作得到超临界二氧化碳，升温期间压力保持不变。
16、更进一步的，气态二氧化碳的温度为室温，压力为0.5mpa～2mpa；超临界二氧化碳温度为200℃～280℃，压力为7.38mpa～22mpa。
17、更进一步的，所述方法还包括循环利用步骤；所述循环利用步骤包括：
18、获取所述喷丝头喷出的高温气态二氧化碳；
19、将高温气态二氧化碳与所述油浴换热系统中的液态二氧化碳进行热交换，对液态二氧化碳进行预升温；
20、将热交换后的气态二氧化碳进行回收，并循环利用。
21、更进一步的，所述步骤s11中所述挤出设备对聚烯烃高聚物进行分段加热至熔融状态，其具体包括如下步骤：
22、在常温状态下，将聚烯烃高聚物通过第一入料口加入至挤出设备；
23、当聚烯烃高聚物在挤出设备中并沿着挤出方向运动时，挤出设备将聚烯烃高聚物逐步加热至熔融状态；
24、当熔融状态的聚烯烃高聚物沿着挤出方向继续运动，挤出设备对其进行保温操作，直至熔融状态的聚烯烃高聚物运动至第二入料口；所述超临界二氧化碳通过第二入料口加入所述挤出设备；
25、并且，保持所述熔融状态的聚烯烃高聚物与所述超临界二氧化碳的温度相同。
26、更进一步的，在步骤s12中所述挤出设备中聚烯烃高聚物和超临界二氧化碳混合阶段的温度保持在200℃～280℃；通过控制挤出设备中的螺杆转速，将挤出设备中的压力保持在7.38mpa～22mpa。
27、更进一步的，所述步骤s11和所述步骤s12之间还包括向挤出设备中添加助剂，所述助剂包括2,3-二氢十氟戊烷、1h，6h-全氟己烷、一氯二氯甲烷、1,1,1,2-四氟-2-氯乙烷、1,1-二氯-1-氯乙烷中的一种。
28、更进一步的，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方法，其特征在于：包括以下步骤：
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方法，其特征在于，
3.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方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种利用超临界二氧化碳制备非织造布的方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的一种利用超临界二氧化碳制备非织造布的方法，其特征在于：所述方法还包括循环利用步骤；所述循环利用步骤包括：
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方法，其特征在于：所述步骤S11中所述挤出设备对聚烯烃高聚物进行分段加热至熔融状态，其具体包括如下步骤：
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方法，其特征在于：在步骤S12中所述挤出设备中聚烯烃高聚物和超临界二氧化碳混合阶段的温度保持在200℃～280℃；通过控制挤出设备中的螺杆转速，将挤出设备中的压力保持在7.38MPa～22MPa。
8.根据权利要求1所述的一种利用超临界二氧
9.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方法，其特征在于：所述步骤S2中具体包括如下步骤：
10.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方法，其特征在于：所述步骤S3中先将纤维网经过热挤压进行初步定型，随后再通过导布辊将其导入至热轧机中再次定型，最终形成无纺布。
...【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方法，其特征在于：包括以下步骤：
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方法，其特征在于，
3.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方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种利用超临界二氧化碳制备非织造布的方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的一种利用超临界二氧化碳制备非织造布的方法，其特征在于：所述方法还包括循环利用步骤；所述循环利用步骤包括：
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方法，其特征在于：所述步骤s11中所述挤出设备对聚烯烃高聚物进行分段加热至熔融状态，其具体包括如下步骤：
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方法，其特征在于：在步骤s12中所述...
【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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