防水透气膜的生产装置
技术领域
本实用新型涉及一种防水透气膜的生产装置，特别涉及一种闪蒸法制备防水透气膜的生产装置。
背景技术
防水透气膜又称呼吸纸，是一种新型的高分子防水材料。从制作工艺上讲，防水透气膜的技术要求远高于一般的防水材料。此外，从品质上来看，防水透气膜也具有其他防水材料所不具备的功能性特点。
闪蒸纺丝法是将高分子溶液处于溶剂的沸点以上，同时处在高压下经喷丝板挤出而达到常压的纺丝方法。CN107740198A公开了一种闪蒸纺丝设备，包括箱体、喷丝头、转向板及传送装置，所述箱体一侧设有纺丝原液入口，所述喷丝头设于所述纺丝原液入口上，所述转向板设于所述箱体另一侧且与所述喷丝头相对，用于传送纺丝纤维网的传送装置设于所述箱体的底部，该纺丝设备还包括空气放大器，所述的空气放大器设于所述的转向板及传送装置之间，且靠近所述转向板设置，经转向板引出的带有纤维束的高压空气从所述空气放大器的压缩空气进口进入，通过附壁效应，经空气放大器的出口吹出。该闪蒸纺丝设备无法制备防水透气膜。
CN20922716U公开了一种闪蒸法的纺丝设备，包括加料系统和反应釜，其中，加料系统与反应釜相联通，反应釜远离加料系统的一侧设置有加工箱，加工箱侧边设置有导丝系统，导丝系统远离加工箱的一侧设置有收丝系统。该闪蒸纺丝设备无法制备防水透气膜。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供防水透气膜的生产装置，其能够在缎带式纤维叠加的截面上形成微孔，从而得到防水透气膜。本实用新型采用如下技术方案实现上述目的。
本实用新型提供一种防水透气膜的生产装置，包括细微颗粒物溶液形成设备和纺丝成膜设备；所述细微颗粒物溶液形成设备包括旋风粒子分离设备和细微颗粒物收集设备；所述纺丝成膜设备包括闪蒸喷丝器、转向设备、收集转移设备和细微颗粒物添加设备；
所述旋风粒子分离设备用于将含有粉尘的气体中的大颗粒物分离，所述旋风粒子分离设备包含气体出口，所述气体出口用于将分离大颗粒物后的气体排出；
所述细微颗粒物收集设备与旋风粒子分离设备的气体出口相连，用于收集旋风粒子分离设备气体出口气体中的颗粒物并将颗粒物形成细微颗粒物溶液；
所述闪蒸喷丝器用于将纺丝液喷出以形成初生纤维；
所述转向设备用于接收闪蒸喷丝器喷出的初生纤维，并改变初生纤维的运动方向；转向设备与所述的闪蒸喷丝器在水平方向上间隔一定的距离，从而形成喷丝区；
所述收集转移设备与转向设备之间形成冷却区；所述细微颗粒物添加设备包含雾化器、连接管和喷射器，所述雾化器用于容纳细微颗粒物收集设备形成的细微颗粒物溶液并形成雾化液，所述连接管用于将雾化器和喷射器相连，所述喷射器设置在所述冷却区的一侧，用于将细微颗粒物喷射至转向后的初生纤维的表面以形成附着细微颗粒物的初生纤维；所述冷却区设置为将附着细微颗粒物的初生纤维冷却，以形成含有细微颗粒物的纤维；
所述收集转移设备设置在所述转向设备的下方，用于收集含有细微颗粒物的纤维，并将含有细微颗粒物的纤维形成相互叠加的含有细微颗粒物的缎带式纤维；其中，细微颗粒物与缎带式纤维交错排布，在缎带式纤维叠加的截面上形成微孔，从而形成防水透气膜。
根据本实用新型的生产设备，优选地，所述的旋风粒子分离设备还包含气体入口、粉尘分离设备和大颗粒物收集设备；
所述气体入口设置在粉尘分离设备的上部，用于将含有粉尘的气体引入粉尘分离设备中；
所述粉尘分离设备用于将大颗粒物从含有粉尘的气体中分离；
所述气体出口设置在粉尘分离设备的上部；
所述大颗粒物收集设备设置在粉尘分离设备下方，用于收集经粉尘分离设备分离出的大颗粒物。
根据本实用新型的生产设备，优选地，所述雾化器具有载气通道，该载气通道用于将气体输送至所述雾化器。
根据本实用新型的生产设备，优选地，所述的喷射器的外周设有气流通路，用于促进雾化液的喷射。
根据本实用新型的生产设备，优选地，所述喷射器的喷射方向与所述闪蒸喷丝器的喷丝方向的夹角为0～30°。
根据本实用新型的生产设备，优选地，所述喷射器的喷射方向设置为水平；所述闪蒸喷丝器的喷丝方向设置为水平。
根据本实用新型的生产设备，优选地，所述的转向设备所在平面与水平面的夹角为15～75°。
根据本实用新型的生产设备，优选地，所述的转向设备为转向板，所述的收集转移设备为铺网转移机。
根据本实用新型的生产设备，优选地，所述的纺丝成膜设备还包括收卷设备，其设置为将来自所述收集转移设备的防水透气膜收卷。
根据本实用新型的生产设备，优选地，所述闪蒸喷丝器包括存储槽、计量泵和喷丝头；所述存储槽用于容纳纺丝液；所述计量泵连接所述存储槽和喷丝头，用于将存储槽中的纺丝液输送至喷丝头；所述喷丝头用于将纺丝液喷出，形成初生纤维。
本实用新型的生产装置含有旋风粒子分离设备和细微颗粒物添加设备，颗粒物通过旋风粒子分离设备筛选出合适粒径的细微颗粒物，细微颗粒物通过微米颗粒添加设备喷洒至初生纤维表面，并附着在初生纤维上，形成含有细微颗粒物的纤维。含有细微颗粒物的纤维在收集转移设备上形成缎带式纤维，在缎带式纤维相互叠加的过程中，由于颗粒物的存在，使缎带式纤维在防水透气膜的厚度方向上蓬松分布，从而在缎带式纤维相互叠加的截面上形成微孔，这些微孔的孔径可以使气体通过而无法使水通过，从而得到防水透气膜。
附图说明
图1为本实用新型的一种细微颗粒物溶液形成设备的结构示意图；
图2为本实用新型的一种纺丝成膜设备的结构示意图；
图3为本实用新型的一种细微颗粒物添加设备的结构示意图；
图4为本实用新型的生产装置制备得到的防水透气膜的结构示意图。
附图标记说明如下：
1-细微颗粒物溶液形成设备；2-纺丝成膜设备；3-缎带式纤维；4-细微颗粒物；5-气流通路；11-旋风粒子分离设备；12-细微颗粒物收集设备；13-输送管；21-闪蒸喷丝器；22-转向板；23-铺网转移机；24-细微颗粒物添加设备；25-收卷设备；111-气体入口；112-粉尘分离设备；113-大颗粒物收集设备；114-气体出口；241-雾化器；242-连接管；243-喷射器；244-载气通道；245-气流通路。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。
本实用新型中的“大颗粒物”是指粒径分布在10μm以上的颗粒物。
本实用新型的防水透气膜的生产装置包括细微颗粒物溶液形成设备和纺丝成膜设备。下面进行详细描述。
<细微颗粒物形成设备>
本实用新型的细微颗粒物溶液形成设备包括旋风粒子分离设备和细微颗粒物收集设备。
本实用新型的旋风粒子分离设备包含气体入口、粉尘分离设备、大颗粒物收集设备和气体出口。所述气体入口设置在粉尘分离设备的上部，用于将含有粉尘的气体引入粉尘分离设备。所述粉尘分离设备用于将大颗粒物从含有粉尘的气体中分离。优选地，所述的粉尘分离设备为锥形。所述大颗粒物收集设备设置在粉尘分离设备的下方，用于收集经粉尘分离设备分离出的大颗粒物。所述气体出口设置在粉尘分离设备的上部，用于将分离大颗粒物后的气体排出。从气体入口进入的含有粉尘的气体在粉尘分离设备的作用下由直线运动变为圆周运动，在旋转过程中产生离心力，大颗粒物被甩向粉尘分离设备的内壁，失去径向惯性，而依靠向下的惯性和重力沿着内壁下落，进入大颗粒物收集设备。气体中仍挟带着部分粒径较小的细微颗粒物，这些颗粒物随着气流从气体出口排出。含有粉尘的气体可以由颗粒物与载气形成，例如可以将粒径分布为1～50μm的碳酸钙颗粒用载气分散形成含有粉尘的气体。
本实用新型的细微颗粒物收集设备与旋风粒子分离设备的气体出口相连，用于收集旋风粒子分离设备气体出口气体中的颗粒物并将颗粒物形成细微颗粒物溶液。例如可以通过输送管相连。旋风粒子分离设备排出的气体中含有粒径较小的细微颗粒物，这些细微颗粒物的粒径适合于制备防水透气膜，细微颗粒物收集设备将这些细微颗粒物收集，并形成细微颗粒物溶液。
<纺丝成膜设备>
本实用新型的纺丝成膜设备包括闪蒸喷丝器、转向设备、收集转移设备和细微颗粒物添加设备。任选地，本实用新型的纺丝成膜设备还可以包括收卷设备。
本实用新型的闪蒸喷丝器用于将纺丝液喷出以形成初生纤维。根据本发明一个具体的实施方式，闪蒸喷丝器包括存储槽、计量泵和喷丝头；所述存储槽用于容纳纺丝液；所述计量泵连接所述存储槽和喷丝头，用于将存储槽中的纺丝液输送至喷丝头；所述喷丝头用于将纺丝液喷出，形成初生纤维。
本实用新型的转向设备用于接收闪蒸喷丝器喷出的初生纤维，并改变初生纤维的运动方向；转向设备与所述的闪蒸喷丝器在水平方向上间隔一定的距离，从而形成喷丝区。转向设备所在平面与水平面的夹角可以为15～75°。优选地，转向设备所在平面与水平面的夹角为30～60°。更优选地，转向设备所在平面与水平面的夹角为40～50°。
本实用新型的转向设备可以为转向板。转向板的形状可以为圆形、长方形、正方形或不规则形状。根据本实用新型一个具体的实施方式，转向板所在平面与水平面的夹角为45°。这样可以更好地将闪蒸喷丝器喷出的初生纤维全部转向至转移设备上，减少原料损失。
本实用新型的收集转移设备与转向设备之间形成冷却区，所述的细微颗粒物添加设备包含雾化器、连接管和喷射器。所述喷射器设置在所述冷却区的一侧。所述喷射器的喷射方向与所述闪蒸喷丝器的喷丝方向的夹角为0～30°。优选地，所述喷射器的喷射方向与所述闪蒸喷丝器的喷丝方向的夹角为0～15°。根据本实用新型一个具体的实施方式，所述喷射器的喷射方向设置为水平，且所述闪蒸喷丝器的喷丝方向设置为水平。所述连接管连接所述的雾化器和所述的喷射器。所述的雾化器用于容纳细微颗粒物收集设备形成的细微颗粒物溶液并形成雾化液；雾化器可以为超声波雾化器、压缩雾化器等。优选地，所述的雾化器设置有载气通道，该载气通道用于将气体输送至所述的雾化器。载气在雾化器中与雾化液相遇形成气溶胶。连接管将雾化器形成的雾化液或气溶胶输送至喷射器。所述喷射器用于将细微颗粒物以雾化液或气溶胶的形式喷射至转向后的初生纤维的表面以形成附着细微颗粒物的初生纤维。优选地，所述的喷射器外周设有气流通路，用于促进雾化液或气溶胶的喷射。例如，可以向气流通路中通入热空气，以促进雾化液或气溶胶的喷射。
本实用新型的收集转移设备设置在所述转向设备的下方，用于收集含有细微颗粒物的纤维，并将含有细微颗粒物的纤维形成相互叠加的含有细微颗粒物的缎带式纤维；其中，细微颗粒物与缎带式纤维交错排布，在缎带式纤维叠加的截面上形成微孔，从而形成防水透气膜。在某些实施方案中，收集转移设备设置在闪蒸喷丝器和转向设备的下方。收集转移设备可以包括收集带和设置在收集带两端的辊轮。含有细微颗粒物的纤维沉积在收集带上，依靠两端的辊轮转动带动沉积在收集带上的纤维转移。根据本实用新型一个具体的实施方式，转移设备可以为铺网转移机。
本实用新型的收卷设备可以将来自收集转移设备的防水透气膜收卷。
本实用新型的细微颗粒物溶液形成设备和纺丝成膜设备可以为两个独立的设备，也可以为一体化装置，例如通过管路将细微颗粒物收集设备与雾化器相连，细微颗粒物收集设备中的细微颗粒物溶液通过管路输送至雾化器中。
实施例1
本实用新型的防水透气膜的生产装置包括细微颗粒物溶液形成设备1(如图1所示)和纺丝成膜设备2(如图2所示)。细微颗粒物溶液形成设备1包括旋风粒子分离设备11和细微颗粒物收集设备12。所述纺丝成膜设备2包括闪蒸喷丝器21、转向板22、铺网转移机23、细微颗粒物添加设备24和收卷设备25。
旋风粒子分离设备11包括气体入口111、粉尘分离设备112、大颗粒物收集设备113和气体出口114。气体入口111设置在粉尘分离设备112的上部。大颗粒物收集设备113设置在粉尘分离设备112下方，气体出口114设置在粉尘分离设备112的上部。
将碳酸钙粒子用载气分散，形成含有粉尘的气体，将含有粉尘的气体通过气体入口111引入粉尘分离设备112中。含有粉尘的气体在粉尘分离设备112的作用下，由直线运动变为圆周运动，在旋转过程中产生离心力，大颗粒物被甩向粉尘分离设备112的内壁，失去径向惯性，而依靠向下的惯性和重力沿着内壁下落，进入大颗粒物收集设备113。气体中仍挟带着部分粒径较小的细微颗粒物，这些细微颗粒物随着气流从气体出口114排出。细微颗粒物收集设备12通过输送管13与旋风粒子分离设备的气体出口114相连，细微颗粒物收集设备12收集气体出口114排出的细微颗粒物，并将这些细微颗粒物形成细微颗粒物溶液。
纺丝成膜设备2的转向板22倾斜设置。在本实施例中，转向板22所在平面与水平面的夹角为45°。转向板22与闪蒸喷丝器21在水平方向上间隔一定的距离，从而形成喷丝区。闪蒸喷丝器21将纺丝液喷出以形成初生纤维，转向板22接纳初生纤维并使其发生转向。
铺网转移机23设置在转向板22的下方，二者之间形成冷却区。初生纤维在冷却区进行冷却。细微颗粒物添加设备24(参见图3)具有雾化器241、连接管242和喷射器243。连接管242将雾化器241和喷射器243连接。雾化器241具有载气通道244，从而将载气添加至雾化器241。细微颗粒物溶液在雾化器241中形成雾化液，雾化液与载气接触形成气溶胶。含有细微颗粒物的气溶胶通过连接管242进入喷射器243，然后从喷射器243喷出。喷射器243设置在冷却区的一侧(参见图2)，用于向初生纤维添加细微颗粒物，从而形成附着细微颗粒物的初生纤维。喷射器243的喷射方向设置为水平；闪蒸喷丝器21的喷丝方向设置为水平。喷射器243的外周设有气流通路245，供给气体(例如热空气)以促进细微颗粒物气溶胶的喷出。
在本实施例中，将细微颗粒物气溶胶添加至初生纤维。附着细微颗粒物的初生纤维在冷却区继续冷却，得到含有细微颗粒物的纤维。含有细微颗粒物的纤维在铺网转移机23上沉积，并形成相互叠加的含有细微颗粒物的缎带式纤维。细微颗粒物4与缎带式纤维3交错排布，在缎带式纤维3叠加的截面上形成微孔，这些微孔形成气流通路5，从而形成防水透气膜(参见图4)。收卷设备25设置在铺网转移机23的一侧，将防水透气膜收卷。
实施例2
除了以下结构，其余结构与实施例1相同：
转向板2所在平面与水平面的夹角为30°。
实施例3
除了以下结构，其余结构与实施例1相同：
转向板2所在平面与水平面的夹角为75°。
实施例4
除了以下结构，其余结构与实施例1相同：
转向板2所在平面与水平面的夹角为50°。
本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的范围。
