一种无纺材料微波烘干装置的制作方法

1.本实用新型涉及无纺材料设备领域，尤其涉及一种无纺材料微波烘干装置。


背景技术：

2.非织造材料又称无纺布，区别于传统纺织材料，是一种新兴的纤维结构材料。其被广泛应用在航天航空、环保治理、农业技术、医疗保健等众多领域，已经成为人类日常生活的不可或缺的重要产品。
3.非织造布具有众多类型，按照成网方式可大体分为干法、聚合物挤压成网、湿法成网等。其中无纺布有很大一类需要水的浸润，包括湿法无纺布、水刺无纺布、无纺布后整理。此类工艺一般要求极高的线速（50~200m/min），需要后道工序配备高效的烘干设备。
4.传统无纺布烘干设备中有烘筒式烘箱，其原理是将高压蒸汽打入圆柱状烘筒内，传输热量到烘筒金属外壳上并加热布面，该方法较适合上浆和染色产品。但由于各烘筒之间需有间隔，存在升温、降温的周期循环，所以烘燥效率较低，要满足高速生产需要多组烘筒并联使用，占地面积较大。
5.另一种传统无纺布烘干设备为热风穿透式烘箱，其原理为用燃气蒸汽或天然气将鼓风加热，并将鼓风穿透附着在滚筒上的无纺布，加热布面将水汽带走。该种方法较烘筒式效率高，可满足较快生产线速，并且占地面积稍小。但是由于高温热风吹烤布面，上浆和染色产品会导致不均匀，同时纤维会有一定收缩，导致布面手感偏硬。同时热风需要排气，会有一定程度上的热量损失，增加了能耗。
6.另一方面，上述两种传统无纺布烘箱无法快速烘干高克重厚型产品，比如克重在150克以上产品，其线速会降至很低，或者烘箱温度开至很高，导致材料表面烘烤过度，内部却未完全烘干，该问题也成为无纺布拓宽产品种类的一个瓶颈。
7.微波干燥是利用电磁波作为加热源、被干燥物料本身为发热体的一种内部加热干燥方式。微波干燥不同于传统干燥方式，其热传导方向与水分扩散方向相同。与传统干燥方式相比，具有干燥速率大、节能、生产效率高、干燥均匀、清洁生产、易实现自动化控制和提高产品质量等优点，因而在干燥的各个领域越来越受到重视。
8.专利201921186823.2公开了一种汽车内饰无纺布加工用干燥装置，通过设置微波发生器和风扇，使用微波为干燥箱提供热源，有效地蒸发无纺布表面的水分，起到烘干的作用，通过设置热压辊一、热压辊二和液压杆，有效的对无纺布进行热压工作，抚平无纺布表面的褶皱，起到熨烫的效果，通过设置吸尘器、吸尘管和橡胶吸盘，有效地吸除无纺布表面废屑浮尘等，对无纺布起到清洁的作用。该方案不足之处在于无纺布在干燥箱内经过时间短，不能烘干高克重产品，生产速度较低。另外，该方案出料口与进料口均设在同一侧，无法在无纺布连续生产线上使用。
9.申请号201711186144.0公开了一种无纺布生产用烘干装置，包括箱体、微波烘干机、热风烘干罩、控制柜，底板下方设置可调底座，所述底板上方设置第一支架，所述第一支架上方设置进料辊，所述底板上方远离所述第一支架处设置第二支架，所述第二支架上方
设置出料辊，所述底板上方在所述第一支架与所述第二支架之间设置所述箱体，所述箱体上方设置所述微波烘干机，所述微波烘干机内上方设置温度感应计，所述微波烘干机外侧设置可视窗，所述微波烘干机一侧远离所述第一支架处设置所述热风烘干罩。该发明将无纺布先经微波烘干机后，再经过热风烘干，节约了资源的利用，提高了无纺布的烘干效率，减少了工人的劳动强度。该方案不足之处在于无纺布在箱体内经过时间短，生产速度低，无法烘干高克重产品等。
10.目前，纺织行业中采用微波烘干的技术方案大多采用隧道式布面运行方式，并未将微波穿透非极性物体这一特性完全利用，导致烘箱内单位微波每次只能穿透一层布面，造成能源的极大浪费，降低了烘干速率，同时也增大了烘箱长度和设备占地面积。
11.鉴于现有技术存在的以上问题，有必要开发一种适合于无纺布生产线连续化生产，满足不同克重无纺布烘干要求，烘干效率高、安全、节能的新型无纺布微波烘干装置。


技术实现要素：

12.本实用新型的目的在于解决现有无纺布烘干设备不适合高克重无纺布烘干需要，现有微波烘干设备不适合连续化高速生产，以及烘干效率低、能耗高、占地面积大等问题，提供了一种无纺材料微波烘干装置。
13.本实用新型的具体技术方案为：一种无纺材料微波烘干装置，包括箱体，分别设于所述箱体内顶部和底部的若干微波发生器a和若干微波发生器b，设于微波发生器a和微波发生器b之间的导布机构，分别设于箱体一对立两侧面上的进料口和出料口。所述微波发生器a和微波发生器b上分别设有与其本体倾斜、朝向导布机构的能量输出器；所述箱体内设有排湿风机。
14.微波发生器上的能量输出器采用倾斜式设置，可以避免微波束与无纺布材料平行，保证微波束直接从无纺材料的布面上穿透，同时有利于每束微波束同时穿透更多布层，可提高微波能量利用效率。
15.作为优选，每个微波发射器a和波发射器b上设有多个能量输出器。
16.作为优选，所述微波发生器a、微波发生器b采用分组排列、单独控制方式，以便于控制微波能量的输出。采用此方案的原因在于，可以根据无纺材料的种类、含水率要求以及不同生产线的速度，灵活调控微波输出能量，合理利用能源，减少能耗，避免能源浪费。
17.作为优选，所述排湿风机位于能量输出器的下方；所述导布机构与排湿风机之间设有上微孔格栅；导布机构与微波发生器b之间设有下微孔格栅。
18.作为优选，所述上微孔格栅与下微孔格栅的材质为微波穿透材料。
19.作为优选，所述上微孔格栅与下微孔格栅为树脂材料。
20.作为优选，所述上微孔格栅的孔径大于下微孔格栅的孔径。
21.作为优选，所述上微孔格栅的孔径为5~10mm，下微孔格栅的孔径为1~2mm。
22.本实用新型研发团队经过反复试验确定，上微孔格栅与下微孔格栅均采用树脂材料制造，生产过程中微波束穿透树脂材料而不会被吸收，不会影响微波烘干效果。另外，为了防止纤维等细小物体掉落到微波发生器中引发事故，下微孔格栅采用较小的孔径设计；而为了加快箱体内湿气的排出，上微孔格栅则采用较大的孔径，以提高排风效率。另外，本实用新型中的排湿风机位于烘箱上部，有利于水蒸气上升后及时被快速排出，降低烘箱内
的蒸汽压，有利于布面水分更快的被蒸发。
23.作为优选，所述导布机构由上下间隔排列的若干上导布辊与下导布辊构成。
24.上导布辊与下导布辊采用这种分布设置，生产过程中无纺布材料以s型穿绕运行其中，可以最大限度利用烘箱空间，大幅度缩小烘箱占地面积，同时由于微波会在烘箱中杂乱反射和折射，不存在定向发射，所以这种排列方式也不会影响微波的吸收。
25.作为优选，所述箱体侧面设有若干隔离门。
26.作为优选，所述隔离门上设有视窗。进一步，所述视窗为亚克力树脂玻璃制造，并在树脂玻璃内侧贴有带孔金属薄片。
27.采用上述方案，可以从外部查看箱体内的情况，并且有隔离反射微波和保温的作用；由于导布辊分上、下两排，无纺材料采用竖向s型行进，每次开停机或者布面断头穿绕需要进入箱体，故隔离门可以采用上、下两排分布，有利于生产操作。
28.作为优选，所述箱体内部采用微波反射材料制成；进一步，所述箱体内部为金属材料；箱体内部采用微波反射材料（如：光滑的不锈钢板等）制作，并密封包裹箱体四周，其作用为阻挡并反射微波射线，提高微波在箱体内部的反射折射次数，提高能源利用效率，并且可以防止微波扩散至烘箱外部，保证操作人员安全。
29.综上，本实用新型以微波为加热源，通过在微波发生器上设置与本体倾斜的能量输出器、采用竖向s型绕布运行方式，铺以排湿风机快速排湿，并利用箱体四周反射微波，不仅提高了烘干效率，降低了能耗，同时提高了生产速度，满足了无纺材料高速生产的需要。采用本技术方案生产的无纺材料解决了现有技术产品布面染色不均、起皱、热收缩等问题，而且可以生产高克重无纺材料，扩大了产品规格范围。
30.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
31.（1）本微波烘干装置与传统烘箱相比具备更高的生产线速：本实用新型研发团队测试分析，以50g/m2水刺无纺材料为例，采用传统烘筒烘箱最高速度为80m/min；采用热风烘箱最高速度为150m/min。而采用本实用新型的微波烘干装置生产速度可达300m/min，
32.（2）本微波烘干装置与传统烘箱相比具备更低的能耗：具本实用新型研发团队测试分析，烘干一吨水，采用传统烘筒烘箱需要消耗1600元蒸汽；采用热风烘箱需要消耗1200元燃气。而采用本实用新型微波烘干装置则需要消耗500元电能，
33.（3）本微波烘干装置与传统烘箱相比可生产更高克重产品：传统烘箱生产150g/m2产品生产速度需要降低到15m/min以下，而本新型烘箱线速仍能达到80m/min以上；与传统烘箱相比具备更高的生产线速，
34.（4）在相同烘干需求的情况下，本微波烘干装置占地面积仅为传统烘箱的三分之一左右，
35.（5）与热风烘箱相比，由于不存在气流吹烤布面，本微波烘干装置能够直接作用于水汽，布面不存在上浆染色不均、起皱、布面变手感变硬等问题，
36.（6）本微波烘干装置还具备低温杀菌作用，在布面温度不超过100度的情况下，细菌微生物在微波作用下震动发热导致机能坏死。
附图说明
37.图1为本实用新型无纺材料微波烘干装置箱体内的一种侧面结构示意图；
38.图2为本实用新型无纺材料微波烘干装置箱体内的一种正面结构示意图；
39.图3为本实用新型无纺材料微波烘干装置的一种外侧面结构示意图；
40.附图标记为：箱体1、微波发生器a 2、微波发生器b 3、排湿风机4、上导布辊5、下导布辊6、进料口7、出料口8、能量输出器9、上微孔格栅10、下微孔格栅11、隔离门12、视窗13、无纺材料14。
具体实施方式
41.下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。在本实用新型中所涉及的装置、连接结构和方法，若无特指，均为本领域公知的装置、连接结构和方法。
42.总实施例
43.如图1
‑
3所示，一种无纺材料微波烘干装置，包括箱体1、微波发生器a 2、微波发生器b 3、排湿风机4、上导布辊5、下导布辊6。若干所述微波发生器a设置在箱体内顶部；若干微波发生器b设置在箱体内底部。按材料行进方向，在箱体1的正面微波发生器a与微波发生器b之间设有与无纺材料14截面相适配的进料口7；在箱体的反面微波发生器a与微波发生器b之间设有与无纺材料截面相适配的出料口8；所述排湿风机设在箱体1的侧面上部，位于微波发生器a的下方；所述上导布辊5与下导布辊6呈间隔排列，分别设置在箱体侧面，其中，上导布辊5设于微波发生器a下方，下导布辊6设于微波发生器b上方。
44.所述微波发生器上设有与本体倾斜、朝向箱体内部的能量输出器9；每个微波发射器上设有多个能量输出器9；微波发生器a、微波发生器b上设有频率调谐装置，并采用分组排列、单独控制方式。
45.所述箱体内设有上微孔格栅10，位于箱体上部微波发生器a与上导布辊之间；箱体内设有下微孔格栅11，位于箱体下部微波发生器b与下导布辊之间；上微孔格栅10与下微孔格栅11均采用微波穿透材料制造；上微孔格栅10与下微孔格栅11为树脂材料制造；上微孔格栅10的孔径（优选5~10mm）大于下微孔格栅11的孔径（优选1~2mm）。所述箱体侧面设有若干隔离门，隔离门上设有视窗；视窗为亚克力树脂玻璃制造，并在树脂玻璃内侧贴有带孔金属薄片。
46.一种无纺材料微波烘干装置运行过程为：
47.首先启动微波发射器，无纺布材料14从进料口7进入箱体1内部，以s型绕辊方式依次缠绕在上导布辊5和下导布辊6上，通过导布辊在烘箱内部运行；当无纺材料进入箱体后，微波发射器上的能量输出器9以一定的倾斜角度向无纺材料布面发射微波，经过一段穿透后，撞向箱体内部的反射材料，并反射回布面，以此循环往复。
48.微波发生器工作后，箱体内的水蒸汽不断上升，启动排湿风机，将箱体内的水蒸气经过上微孔格栅排出箱体。在烘干装置运行期间，可通过隔离门上的视窗13观察箱体1内部运行状况。当一批产品生产完成后停机，关闭微波发生器，打开侧面隔离门13，将箱体内部清理干净，准备下一批产品的生产。
49.实施例1
50.一种无纺材料微波烘干装置，包括箱体1、微波发生器a 2、微波发生器b 3、排湿风机4、8个上导布辊5、9个下导布辊6；12个微波发生器a设置在箱体内顶部；12个微波发生器b设置在箱体内底部。按材料行进方向，在箱体1的正面微波发生器a与微波发生器b之间设有
长条形进料口7；在箱体的反面微波发生器a与微波发生器b之间设有长条形出料口8；所述排湿风机设在箱体1的侧面上部，位于微波发生器a的下方；所述上导布辊5与下导布辊6呈间隔排列，分别设置在箱体侧面，其中，上导布辊5并排设于微波发生器a下方，下导布辊6并排设于微波发生器b上方。
51.每个微波发生器上设有2个与本体倾斜45
°
朝向箱体内部的能量输出器9；微波发生器上设有频率调谐装置，并采用6组排列、每组单独控制。
52.箱体内设有上微孔格栅10，位于箱体上部微波发生器a与上导布辊之间；箱体内设有下微孔格栅11，位于箱体下部微波发生器b与下导布辊之间；上微孔格栅10与下微孔格栅11均采用树脂材料制造；上微孔格栅10的孔径为10mm，下微孔格栅11的孔径2mm。所述箱体侧面设有6个隔离门；隔离门上设有视窗，视窗采用亚克力树脂玻璃制造，树脂玻璃内侧贴有带孔金属薄片。
53.实施例2
54.一种无纺材料微波烘干装置，包括箱体1、微波发生器a 2、微波发生器b 3、排湿风机4、10个上导布辊5、11个下导布辊6；10个微波发生器a设置在箱体内顶部；10个微波发生器b设置在箱体内底部。按材料行进方向，在箱体1的正面微波发生器a与微波发生器b之间设有长条形进料口7；在箱体的反面微波发生器a与微波发生器b之间设有长条形出料口8；所述排湿风机设在箱体1的侧面上部，位于微波发生器a的下方；所述上导布辊5与下导布辊6呈间隔排列，分别设置在箱体侧面，其中，上导布辊5设于微波发生器a下方，下导布辊6设于微波发生器b上方。
55.所述每个微波发生器上设有2个与本体倾斜60
°
、朝向箱体内部的能量输出器9；微波发生器上设有频率调谐装置，并采用4组排列、每组单独控制。
56.所述箱体内设有上微孔格栅10，位于箱体上部微波发生器a与上导布辊之间；箱体内设有下微孔格栅11，位于箱体下部微波发生器b与下导布辊之间；上微孔格栅10与下微孔格栅11均采用微波穿透材料制造；上微孔格栅10与下微孔格栅11为树脂材料制造；上微孔格栅10的孔径为5mm，下微孔格栅11的孔径为1mm。所述箱体侧面设有4个隔离门；隔离门上设有视窗，视窗采用亚克力树脂玻璃制造，树脂玻璃内侧贴有带孔金属薄片。
57.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围。