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熔噴布生產工藝介紹1熔噴布生產工藝介紹12第一節(jié)概述第二節(jié)熔噴的工藝原理與設備第三節(jié)熔噴用原料第四節(jié)熔噴產品性能和應用第五節(jié)熔噴的技術進展2第一節(jié)概述3

熔噴法工藝是聚合物擠壓法非織造工藝中的一種,起源于20世紀50年代初。

20世紀50年代初,美國海軍實驗室為收集核試驗產生的放射性微粒,開始研制具有超細過濾效果的過濾材料,1954年發(fā)表研究成果。

20世紀60年代中期,美國??松‥xxon)公司進一步對這一工藝進行研究,與精確(Accurate)公司合作制造出了第一臺熔噴設備原型機,并申請了專利。目前,除了埃克森公司擁有熔噴技術的專有技術外,其它一些公司(如美國3M公司,德國Freudenberg公司等)也成功開發(fā)出了自己的熔噴非織造技術。第一節(jié)概述3熔噴法工藝是聚合物擠壓法非織造工藝中的一種,起源于24我國,熔噴非織造布研究大約在50年代末、60年代初,所研究的設備是間歇式的。到60年代末、70年代初中國間歇式熔噴設備的臺數已達到200臺以上。大約在92-94年間從美國、德國引進連續(xù)式生產線。到目前為止,估計全國仍有300臺以上的間歇式熔噴設備在運轉。2006年全國熔噴非織造布的產量已超過2萬噸,其中70%左右都是連續(xù)式熔噴設備生產的。由于連續(xù)熔噴設備單線產量高、用人少、管理方便,今后發(fā)展熔噴非織造布生產,主要指發(fā)展連續(xù)式熔噴設備。從20世紀80年代開始,熔噴法非織造布增長迅速,保持了10%~12%的年增長率。4我國,熔噴非織造布研究大約在50年代末、60年5一、熔噴的工藝原理

熔噴非織造工藝是利用高速熱空氣對模頭噴絲孔擠出的聚合物熔體細流進行牽伸,由此形成超細纖維并凝聚在凝網簾或滾筒上,并依靠自身粘合而成為非織造布。第二節(jié)熔噴工藝原理與設備熱空氣熱空氣聚合物熔體冷卻氣流冷卻氣流接收裝置熔噴工藝原理示意圖5一、熔噴的工藝原理第二節(jié)熔噴工藝原理與設備熱空氣熱空氣6熔噴纖維和紡粘纖維比較:纖維長度:紡粘為長絲,熔噴為短纖維。纖維強力:紡粘纖維強力>熔噴纖維強力。纖維細度:

熔噴纖維比紡粘纖維細。

6熔噴纖維和紡粘纖維比較:7熔噴裝置按放置方式分有水平式和垂直式。熱空氣熱空氣聚合物熔體冷卻氣流冷卻氣流接收裝置水平式垂直式7熔噴裝置按放置方式分有水平式和垂直式。熱空氣熱空氣聚合物熔8熔噴過程

紡粘法8熔噴過程紡粘法9二、工藝流程與設備(一)熔噴的工藝流程聚合物準備→熔融擠壓→計量泵→熔噴模頭組合件→熔體細流拉伸→冷卻→接收裝置(二)熔噴設備主要設備:上料機、螺桿擠出機、計量泵、熔噴模頭組合件、空壓機、空氣加熱器、接收裝置、卷繞裝置。生產聚酯等原料,還需要切片干燥裝置。生產輔助設備主要有模頭清潔爐、靜電施加裝置和噴霧裝置等。9二、工藝流程與設備101.上料機安裝于擠出機料斗之上。上料機的功能是將聚合物切片抽吸至螺桿擠出機料斗,通常具有自動功能,可按整個生產線的產量來設定單位時間的送料量。101.上料機112.螺桿擠出機參見第六章相關內容。3.計量泵參見第六章相關內容。4.熔噴模頭組合件模頭組合件是熔噴設備中最關鍵的部分,其中最重要的部分包括:(1)聚合物熔體分配系統(tǒng)(2)模頭系統(tǒng)112.螺桿擠出機12(1)聚合物熔體分配系統(tǒng)保證聚合物熔體在整個熔噴模頭長度方向上均勻流動并具有均一的滯留時間,從而保證熔噴法非織造布在整個寬度上具有較均勻的性質。目前熔噴工藝中主要采用衣架型聚合物熔體分配系統(tǒng)(T型分配系統(tǒng)不能均勻分配流體)。12(1)聚合物熔體分配系統(tǒng)13衣架型熔體分配系統(tǒng)示意圖

歧管13衣架型熔體分配系統(tǒng)示意圖歧管研究表明,歧管傾斜角度對分配系統(tǒng)出口處的流率分布情況有顯著影響。α增加,聚合物熔體在分配系統(tǒng)中央處的流速減小,而兩邊的流速增加。另外熔體本身的性質對熔體流速的均勻性也有影響,因此分配系統(tǒng)的幾何形狀一旦確定,必定要求聚合物原料具有相應的性能,故熔噴必需開發(fā)專用原料。14α歧管研究表明,歧管傾斜角度對分配系統(tǒng)出口處的流率分布情況有(2)模頭系統(tǒng)(模頭-die)噴絲板、氣板、加熱保溫元件等組成。熔噴產品的均勻度與模頭密切關系。通常,熔噴模頭的加工精度要求高,故模頭制造成本昂貴。

噴絲孔常呈單排排列,長徑比大于10。

15(2)模頭系統(tǒng)(模頭-die)1516該種結構可得到較大的噴絲孔長徑比,模頭清潔較方便,但加工精度和裝配精度要求高,目前應用較少。Exxon公司早期研制的熔噴模頭,上下模體結合面上各自加工出微細的凹槽,然后上下模體貼合即可形成一排噴絲孔。16該種結構可得到較大的噴絲孔長徑比,模頭清潔較方便,17Kasen公司熔噴模頭17Kasen公司熔噴模頭5.空氣加熱器熔噴工藝需用大量的熱空氣??諌簷C輸出的壓縮空氣經除濕過濾后輸送到空氣加熱器加熱,然后再送至熔噴模頭組合件??諝饧訜崞魇菈毫θ萜?,同時要抵抗高溫空氣的氧化作用,因此材料必須選用不銹鋼。18U形發(fā)熱元件折流板測溫點接線端5.空氣加熱器18U形發(fā)熱元件折流板測溫點接線端6.接收裝置

熔噴工藝接收裝置的類型主要有:

滾筒式

平網式

立體成型(芯軸):生產濾芯用裝置

196.接收裝置19202021美國J&M公司熔噴設備21美國J&M公司熔噴設備濾芯22濾芯的結構為外層纖維粗,內層纖維細,外層疏松,內層緊密的漸變徑漸緊結構。獨特的梯度深層過濾形成了立體濾渣效果,具有高孔隙率、高截留率、大納污量、大流量、低壓降的特點。濾芯22濾芯的結構為外層纖維粗,內層纖維細,外層立體成型(芯軸):

采用立體接收裝置,分間歇式接收和連續(xù)式接收。(1)間歇式接收裝置接收裝置來回移動,纖維多層纏繞在芯軸上;改變接收距離,生產具有密度梯度的濾芯;改變芯軸尺寸,生產不同內徑的濾芯。

每根濾芯制成后需更換芯軸,因此生產效率較低。23熔噴模頭接收芯軸管狀濾芯往復移動活頂針立體成型(芯軸):23熔噴模頭接收芯軸管狀濾芯往復移動活頂針24管狀濾芯輸出螺紋頭熔噴模頭1熔噴模頭2管狀濾芯接收芯軸螺紋頭傳動軸(2)連續(xù)式接收裝置接收芯軸呈懸臂梁形式,內有輸出管狀濾芯的傳動軸,傳動軸頭端有螺紋,將管狀濾芯從接收芯軸上拔出并輸送至切割系統(tǒng)。生產有密度梯度的濾芯時,應配多個不同接收距離的模頭。24管狀濾芯輸出螺紋頭熔噴模頭1熔噴模頭2管狀濾芯接收芯軸螺7.輔助設備

熔噴生產線最主要的輔助設備就是模頭清潔爐。熔噴模頭生產一段時間后會發(fā)生堵孔現(xiàn)象,這時需要更換熔噴模頭。

替換下來的熔噴模頭需要用焙燒的方式除去殘留在模頭內的聚合物和雜質。螺桿和噴絲板等通常均采用焙燒的方法來除去殘留聚合物及雜質。

257.輔助設備25焙燒除去殘留聚合物及雜質26焙燒除去殘留聚合物及雜質2627SCTR清潔爐27SCTR清潔爐28理論上講,凡是熱塑性(高溫熔融,低溫固化)聚合物切片原料均可用于熔噴工藝。聚丙烯是熔噴工藝應用最多的一種切片原料,除此之外,熔噴工藝常用的聚合物切片原料有聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、PBT、EMA、EVA等。第三節(jié)熔噴用原料28理論上講,凡是熱塑性(高溫熔融,低溫固化)聚合熔噴熔噴聚合物的種類決定了其熔點及流變性能。對于每一種聚合物原料,均有對應的熔噴工藝,如在加熱溫度、螺桿長徑比、螺桿形式、原料干燥工藝等方面都有一定的差異。30原料品種

模頭溫度熱空氣溫度干燥工藝烯烴類較高較高一般不需要酯類較低較低需要烯烴類和酯類聚合物原料熔噴工藝的差異聚合物的種類決定了其熔點及流變性能。對于每一種聚合

烯烴類聚合物原料(如聚丙烯)的聚合度較高,因此加熱溫度高于其熔點100℃以上方能順利熔噴,而聚酯加熱溫度稍高于其熔點就可熔噴。烯烴類原料一般不需要干燥。而聚酯必須進行切片干燥。31烯烴類聚合物原料(如聚丙烯)的聚合度較高,因此加熱溫度聚合物原料的分子量及分子量分布是影響熔噴工藝和熔噴法非織造布性能最主要的因素。對熔噴工藝來說,一般認為聚合物原料分子量低、分子量分布窄有利于熔噴纖網的均勻性。聚合物分子量越低,熔融流動指數(MFI,meltflowindex,指在一定的壓力及溫度下,10分鐘所流出的融體的重量克數)越高,熔體粘度越低,越能適合于熔噴工藝較弱的牽伸作用。32聚合物原料的分子量及分子量分布是影響熔噴工藝和熔噴法第四節(jié)熔噴產品性能和應用33本節(jié)主要內容:一、熔噴非織造布的結構與性能二、影響熔噴產品性能的因素三、熔噴產品的應用第四節(jié)熔噴產品性能和應用33本節(jié)主要內容:34一、熔噴非織造布的結構與性能

熔噴法非織造布的特點之一是纖維細度較小,通常小于10μm,大多數纖維細度在1~4μm。

從熔噴模頭噴絲孔到接收裝置的整條紡絲線上各種作用力無法保持平衡(高溫高速氣流的拉伸力波動、冷卻空氣的速度和溫度等的影響),使熔噴纖維細度大小不一。紡粘法非織造布纖網中纖維直徑的均勻度明顯好于熔噴纖維,因紡粘工藝中,紡絲工藝條件是穩(wěn)態(tài)的,牽伸和冷卻條件變化波動較小。34一、熔噴非織造布的結構與性能35熔噴非織造纖網的掃描電鏡35熔噴非織造纖網的掃描電鏡36

熔噴纖維的結晶度和取向度比紡粘法的小。因此熔噴纖維的強度較差,故纖網的強力也較差。幾種PP纖維的強度如下表:PP短纖維紡粘PP纖維熔噴PP纖維纖維單強(cN/dtex)3.9~6.42.9~4.91.5~2.0因熔噴成形的纖維強度較差,熔噴法非織造布實際應用時,主要是應用其超細纖維的特點。36熔噴纖維的結晶度和取向度比紡粘法37

二、影響熔噴產品性能的因素

熔噴產品的性能主要指物理機械性能,如產品的強力、透氣性、纖維直徑等,因熔噴工藝復雜故影響因素較多。

影響產品性能因素聚合物原料工藝參數在線參數離線參數37二、影響熔噴產品性能的因素影響產品聚合物原料工38

在線參數:在熔噴生產過程中可按需要調節(jié)的參數,如熔體擠出量、熔體溫度、拉伸熱空氣的溫度和初始速度、接收距離等。離線參數:只能在設備不運轉時才能調節(jié)的參數,如噴絲孔的形狀、拉伸熱空氣通道尺寸和夾角等。

38在線參數:在熔噴生產過程中可按需要調節(jié)的參數,39

熔融指數(MFI)與熔噴非織造布拉伸強力和頂破強力的關系(一)聚合物聚合物分子量越低,熔融流動指數(MFI)越高,熔體粘度越低,越能適合于熔噴工藝較弱的牽伸作用。

熔融指數越高,熔噴形成單纖維的強力越低,纖網的強力也低。39熔融指數(MFI)與熔噴非織造布拉伸強力和頂破40

熔融指數(MFI)與熔噴非織造布斷裂伸長的關系40熔融指數(MFI)與熔噴非織造布斷裂伸長的關系實際生產中,應選用MFI大的聚丙烯還是小呢?

MFI?。嚎缮a強力較高的熔噴非織造布。

MFI大:產量高、能耗低。因此當前趨勢是采用較高的MFI原料。最早應用的聚丙烯,其分子量高,MFI較低(12g/10min)。

隨科技的進步,MFI為12的聚丙烯很快就為MFI35的所取代,同時出現(xiàn)了專為熔噴工藝所用的聚丙烯,其MFI高達1500(進口)。41實際生產中,應選用MFI大的聚丙烯還是小呢?4142

1、噴孔直徑

孔徑小有利于紡制造超細纖維。但小的孔徑加工較為困難。2、熱空氣噴射角度

氣流與模頭底面的夾角θ。

(二)離線參數421、噴孔直徑(二)離線參數43

氣流噴射角度的大小對拉伸效果有很大影響。高溫高速的牽伸熱空氣從熔噴組合模頭的空氣通道中噴射出來,兩股氣流發(fā)生碰撞,形成了復雜的流場。對此流場的數值模擬,首先是建立理論模型,然后進行數值求解,最后用實驗結果進行驗證。43氣流噴射角度的大小對拉伸效果有很大影響。44流場計算結果的速度矢量圖氣流氣流

氣流噴射角度為60°44流場計算結果的速度矢量圖氣流氣流氣流噴射角度為60°數值模擬的結果表明:噴絲孔軸線上和鄰近區(qū)域,氣流速度高,且沿噴絲孔軸線平行,對熔體細流牽伸的有利條件;遠離噴絲孔,速度減小;夾角越大,氣流在噴絲孔軸線方向的分量越大。但是,80°夾角和60°夾角流場產生的效果相差不大,同時,80°夾角在機械結構上較難實現(xiàn)。

因此生產上常采用60°的夾角。45數值模擬的結果表明:4546

1、熱空氣的速度(壓力)直接影響熔噴纖維細度。生產中用氣流的壓力來表示氣流的速度,壓力大則速度大。熱空氣速度↑:纖維直徑↓;單纖維相對強力↑;纖網中纖維間的粘合效果↑,非織造布強度↑。

(三)在線參數461、熱空氣的速度(壓力)(三)在線參數47氣流壓力(MPa)纖維直徑(μm)氣流速度對纖維細度的影響47氣流壓力(MPa)纖維直徑(μm)氣流速度對纖維細度的影48

2、熔噴溫度(熔體溫度)指熔噴模頭的溫度。溫度越高,熔體粘度越低,纖維越細。但熔體粘度過小會造成熔體細絲的過度牽伸,形成的超短超細的纖維會飛散到空中而無法收集,因此熔噴工藝中聚合物熔體粘度并不是越小越好。

482、熔噴溫度(熔體溫度)49

纖網強力除取決于纖維本身的強力外還取決于纖維之間的熱粘合程度。熱粘合程度受接收距離(DCD)的影響尤為顯著。3、接收距離(DCD-DistanceofCollectortoDie)熱空氣熱空氣聚合物熔體冷卻氣流冷卻氣流接收裝置49纖網強力除取決于纖維本身的強力外還取決于50

熱空氣熱空氣聚合物熔體冷卻氣流冷卻氣流接收裝置

DCD↓,熱空氣冷卻和擴散不充分,粘合效果得到改善,產品蓬松度下降(纖維多呈團聚狀)。產品強力提高。

DCD↑,熔噴非織造布強力(拉伸、頂破撕破強力)及彎曲剛度均下降;透氣率增長。

50熱空氣熱空氣聚合物熔體冷卻氣流冷卻氣流接團聚狀排列的熔噴纖維51團聚狀排列的熔噴纖維51524、熔體擠出量單位:g/hole/min該參數如何調節(jié)?如何測試?擠出量增加,纖維直徑增加,熔噴非織造布的相對強度減小。擠出量增加氣流作用力削弱,纖維直徑增加纖維相對強度下降纖維根數減少纖網相對強力下降粘合部位減小,纖網相對強力下降524、熔體擠出量擠出量增加氣流作用力削纖維53擠出量(g/hole/min)纖維直徑(μm)擠出量與纖維直徑的關系53擠出量(g/hole/min)纖維直徑(μm)擠出量54熔噴纖網中常出現(xiàn)沒有牽伸成超細纖維的團塊狀聚合物,稱為“shot”現(xiàn)象。(亮點)熔噴纖網中出現(xiàn)的“shot”現(xiàn)象54熔噴纖網中常出現(xiàn)沒有牽伸成超細纖維的團塊狀聚55“shot”現(xiàn)象成因主要有:空氣速度太小或熔體粘度太高,部分熔體細絲未完全牽伸;熔體粘度太?。嚎諝馑俣雀邥r,噴絲孔對熔體的握持作用減弱,熔體還沒有被牽伸成纖維便脫離噴絲孔;可見,要生產出合格的產品,熔噴工藝應根據不同MFI的聚合物原料,正確設置熔體擠出量、熔噴溫度和牽伸熱空氣速度,并應注意到這些工藝參數之間存在著相互依賴的關系。55“shot”現(xiàn)象成因主要有:三、熔噴產品的應用目前,熔噴法非織造布主要用于:過濾材料醫(yī)療衛(wèi)生材料環(huán)境保護材料服裝材料電池隔膜材料56三、熔噴產品的應用目前,熔噴法非織造布主要用于:557過濾就是將分散于氣體或液體中的顆粒狀物質分離出來。過濾機理:篩濾沉積、靜電沉積、擴散沉積等。

1、過濾材料57過濾就是將分散于氣體或液體中的顆粒狀物質分離出58是否顆粒大于過濾材料的孔徑尺寸才能被篩濾?研究表明:孔徑尺寸在十至幾十微米之間的過濾材料,能捕集1μm的塵埃。

提高篩濾沉積效果就要減小濾材孔徑,即減小纖維細度、提高材料的密度。58是否顆粒大于過濾材料的孔徑尺寸才能被篩濾?59熔噴非織造材料具有纖維細、孔隙多而孔隙尺寸小的優(yōu)點。應用:氣體過濾:醫(yī)用口罩、室內空調機過濾材料。液體過濾:飲料過濾、水過濾。

為提高過濾效果,可減小纖維細度、增加濾材的密度,但會造成過濾阻力的明顯增加。因此讓熔噴非織造材料帶靜電,可通過靜電效應提高其過濾效果,即進行駐極處理。59熔噴非織造材料具有纖維細、孔隙多而孔隙尺寸小60駐極處理的熔噴非織造布,因帶有持久的靜電,可依靠靜電效應捕集微細塵埃,因此具有過濾效率高,過濾阻力低等優(yōu)點。

聚丙烯具有較高的電阻率(7×1010Ω·cm),注入電荷的容量較大,是一種制造駐極纖維的理想材料。實驗表明,經駐極整理的聚丙烯熔噴非織造布在自然狀態(tài)下存放1440小時后,濾效保持不變。60駐極處理的熔噴非織造布,因帶有持久的靜電,可依駐極整理對熔噴法非織造布濾效及阻力的影響61接收距離(mm)100150200250駐極

未駐極

駐極

未駐極

駐極

未駐極

駐極

未駐極

螺桿轉速(8rpm)濾效(%)97.7553.2994.8836.594.1341.2592.543.5阻力(Pa)3.683.682.942.942.212.212.152.15螺桿轉速(12rpm)濾效(%)94.525.7591.023.084.517.7583.7520.0阻力(Pa)2.942.941.961.960.980.980.980.98可見,駐極整理后熔噴非織造布的過濾阻力并無變化,而濾效卻提高很多,這是其它非織造布所無法比擬的。駐極整理對熔噴法非織造布濾效及阻力的影響61接收距離10062

2、醫(yī)療衛(wèi)生材料醫(yī)用口罩:里外兩層用紡粘材料,中間用熔噴材料制成的復合材料(SMS)。622、醫(yī)療衛(wèi)生材料63H1N1病毒大?。?0nm~120nm

。63H1N1病毒大小:80nm~120nm。64

3、環(huán)境保護材料(吸油材料)聚丙烯熔噴法非織造布因其材料特性和微纖結構而成為良好的吸油材料,在歐美、日本等發(fā)達國家已得到廣泛應用,如海上溢油事故、工廠設備漏油以及污水處理等。643、環(huán)境保護材料(吸油材料)651989年春,美國阿拉斯加附近的威廉王子海峽,埃克森公司的“瓦爾德斯”號油輪觸礁事故,造成大面積漏油,原油泄漏導致成千上萬只海鳥和海洋生物死亡。當時空運了大約2.6萬噸以聚丙烯熔噴非織造布為主的吸油材料到現(xiàn)場,僅用了幾天時間就清理了海面,這是熔噴法非織造布成功用于海上溢油事故處理的典范。溢出5000萬升原油,污染2000多公里的海岸線工作人員在拯救一只被漏油污染的海鳥651989年春,美國阿拉斯加附近的威廉王子海峽66聚丙烯熔噴法非織造布具有疏水親油的特性,耐強酸強堿,密度比水小,吸油后能長期浮于水面上而不變形,可循環(huán)使用和長期存放。聚丙烯熔噴法非織造布制成吸油索、吸油鏈、吸油枕等,吸油量可達到自身重量的10~50倍。吸油索66聚丙烯熔噴法非織造布具有疏水親油的特性,耐強酸67吸油材料的應用67吸油材料的應用68

4、服裝材料(保暖材料)保暖材料應具有良好的保暖性,并能較長期使用而不改變其保暖性。684、服裝材料(保暖材料)69實驗表明,纖網結構是影響保暖材料傳熱性能的主要因素之一。對于熔噴復合保暖材料,其厚度對透氣性能影響較小,而聚酯纖維絮片隨厚度減小透氣性迅速上升。因此熔噴復合保暖材料抗風能力較強。6970

5、電池隔膜隔膜材料是蓄電池的重要組成部件,常置于正負極板之間,主要功能是絕緣正負極板,保證電介質的流動。聚丙烯材料具有優(yōu)良的耐酸堿性能,聚丙烯熔噴法隔膜材料具有孔徑小、孔率大、電阻小以及產品變化多樣的特點。正極板上是二氧化鉛(PbO2),負極板上是絨狀鉛(Pb)。每一個正、負極板之間都隔著多孔的超細纖維物質(電池隔膜),其中吸附著硫酸(H2SO4)電解液,這個纖維物質(或硅膠物質)是電化學反應過程中液相傳輸和氣相傳輸的通道,它和正、負極板群被緊密地裝配在一起,形成一個2V的電池單體。圖中6個2V的單格串聯(lián)成12V的電池

705、電池隔膜正極板上是二氧化鉛(PbO2)第五節(jié)熔噴技術的發(fā)展趨勢71第五節(jié)熔噴技術的發(fā)展趨勢71一、模頭寬度和個數的增加

1967:精確公司制造世界首個254mm(10’’)寬噴頭;1969:……1016mm的噴頭;1970~1979:……254~1727.2mm之間,后來還供給Kimberly-Clark公司2692mm(106’’)的噴頭;1992:……3556mm寬;目前,可設計254~4318mm任何寬度的噴頭。72一、模頭寬度和個數的增加72金伯利公司的一種熔噴非織造布設備具有多個擠出機、多個模頭系統(tǒng)。其工藝各不同,所以每個模頭生產的纖維直徑不同,故每層的纖維直徑不同,產品具有很高的過濾效率。73金伯利公司的一種熔噴非織造布設備具有多個擠出機、74二、可旋轉模頭固定安裝的模頭:模頭寬度決定產品寬度,限制了設備的利用??尚D模頭:產品的幅寬可調(萊芬公司、精確公司和J&M公司提供熔噴設備)74二、可旋轉模頭三、雙組分設備雙組分產品顯示出了更高的蓬松性、彈性和抗?jié)B性,還有著制造更細纖維的可行性,因而有著很大的應用潛力。現(xiàn)在,基礎研究工作已借助于1999年安裝的Reicofil(萊科菲爾)雙組分熔噴生產線上完成,技術已獲得實際應用。75三、雙組分設備75四、紡粘/熔噴復合設備76能耗大超細纖維纖網結構過濾、阻菌、吸附方面有突出的優(yōu)點纖維取向度較差纖維強力低熔噴非織造工藝的特點:四、紡粘/熔噴復合設備76能耗大熔噴非織造工藝的特點:77紡粘法與熔噴法的比較紡粘法熔噴法原料MFI25~3535~2000能耗較少較多纖維長度連續(xù)長絲長短不一的短纖維纖維細度15~40μm粗細不一,平均<5μm覆蓋率較低較高產品強度較高較低加固方法熱粘合、針刺、水刺自身粘合為主品種變換困難容易設備投資較高較低77紡粘法與熔噴法的比較紡粘法熔噴法原料MFI25~3535紡粘產品強力高但纖維粗,熔噴產品纖維細但強力低。兩者結合和取長補短滿足使用性能要求。產品有SMS即紡粘/熔噴/紡粘,SM、SMMS、SMSMS等。78S——Spun-bondednon-wovenfabrics紡粘法非織造布M——Melt-blownnon-wovenfabrics熔噴法非織造布復合(結合)的方法有在線復合和離線復合。在線復合:利用紡粘/熔噴復合設備進行生產。離線復合:紡粘、熔噴產品異地復合。紡粘產品強力高但纖維粗,熔噴產品纖維細但強力低。兩79SM復合生產線79SM復合生產線80SMS復合工藝示意圖SMS80SMS復合工藝示意圖SMS離線式SMS復合生產線81離線式SMS復合生產線8182SMS復合材料的結構82SMS復合材料的結構83相關資訊:2020年熔噴布產業(yè)鏈及生產工藝分析從口罩構成來看,醫(yī)用外科口罩一般共有三層,內外兩層均為無紡布,中間的過濾層為熔噴布。作為口罩的過濾層,熔噴布顯得至關重要。值得注意的是,熔噴布作為醫(yī)用外科口罩與N95口罩的重要原材料,兩者在用量上有區(qū)別,醫(yī)用外科口罩一般為SMS結構(兩層紡粘層一層熔噴層),而能過濾95%微細顆粒的N95口罩有時則需使用SMMMS無紡布(三層熔噴層)制作,熔噴布的用量大大高于普通口罩。熔噴布是采用高速熱空氣流對模頭噴絲孔擠出的聚合物熔體細流進行牽伸,由此形成超細纖維并收集在凝網簾或滾筒上,同時自身粘合而成為熔噴法非織造布。83相關資訊:2020年熔噴布產業(yè)鏈及生產工藝分析84從產業(yè)鏈來看,熔噴布主要以聚丙烯為主要原料,纖維直徑可以達到1~5微米。由于熔噴布的原材料聚丙烯取自石油,因此石化企業(yè)在生產熔噴布上具有優(yōu)勢。熔噴布專用料就是高熔融指數的聚丙烯。聚丙烯熔融指數越高,熔噴出的纖維就越細,制成的熔噴布過濾性也越好。聚丙烯(Polypropylene,簡稱PP)是一種由丙烯通過加聚反應而生成的聚合物,無色、無臭、無毒,呈半透明的蠟狀固體狀,是生產口罩的主要材料。

由于聚丙烯具備耐化學性、耐熱性、電絕緣性、高機械強度等特點,除用于口罩生產外,其也在機械、汽車、電子電器、建筑、紡織、包裝、農林漁業(yè)和食品工業(yè)等眾多領域得到開發(fā)和應用。公開數據顯示,1噸高熔指纖維料可生產約25萬個病菌防護口罩。以此計算,目前每天用于生產病菌防護口罩的高熔指纖維約為80噸左右,一年的用量在2.8萬噸。84從產業(yè)鏈來看,熔噴布主要以聚丙烯為主要原85空隙多、結構蓬松、抗褶皺能力好,這些具有獨特的毛細結構的超細纖維增加單位面積纖維的數量和表面積,從而使熔噴布具有很好的過濾性、屏蔽性、絕熱性和吸油性??捎糜诳諝?、液體過濾材料、隔離材料、吸納材料、口罩材料、保暖材料、吸油材料及擦拭布等領域。熔噴布下游應用范圍:(1)醫(yī)療衛(wèi)生用布:手術衣、防護服、消毒包布、口罩、尿片、婦女衛(wèi)生巾等;(2)家庭裝飾用布:貼墻布、臺布、床單、床罩等;(3)跟裝用布:襯里、粘合襯、絮片、定型棉、各種合成革底布等;(4)工業(yè)用布:過濾材料、絕緣材料、水泥包裝袋、土工布、包覆布等;(5)農業(yè)用布:作物保護布、育秧布、灌溉布、保溫幕簾等;(6)其它:太空棉、保溫隔音材料、吸油氈、煙過濾嘴、袋包茶葉袋等。85空隙多、結構蓬松、抗褶皺能力好,這些具有獨特的毛細結構的86謝謝你的觀看86謝謝你的觀看熔噴布生產工藝介紹87熔噴布生產工藝介紹188第一節(jié)概述第二節(jié)熔噴的工藝原理與設備第三節(jié)熔噴用原料第四節(jié)熔噴產品性能和應用第五節(jié)熔噴的技術進展2第一節(jié)概述89

熔噴法工藝是聚合物擠壓法非織造工藝中的一種,起源于20世紀50年代初。

20世紀50年代初,美國海軍實驗室為收集核試驗產生的放射性微粒,開始研制具有超細過濾效果的過濾材料,1954年發(fā)表研究成果。

20世紀60年代中期,美國??松‥xxon)公司進一步對這一工藝進行研究,與精確(Accurate)公司合作制造出了第一臺熔噴設備原型機,并申請了專利。目前,除了??松緭碛腥蹏娂夹g的專有技術外,其它一些公司(如美國3M公司,德國Freudenberg公司等)也成功開發(fā)出了自己的熔噴非織造技術。第一節(jié)概述3熔噴法工藝是聚合物擠壓法非織造工藝中的一種,起源于290我國,熔噴非織造布研究大約在50年代末、60年代初,所研究的設備是間歇式的。到60年代末、70年代初中國間歇式熔噴設備的臺數已達到200臺以上。大約在92-94年間從美國、德國引進連續(xù)式生產線。到目前為止,估計全國仍有300臺以上的間歇式熔噴設備在運轉。2006年全國熔噴非織造布的產量已超過2萬噸,其中70%左右都是連續(xù)式熔噴設備生產的。由于連續(xù)熔噴設備單線產量高、用人少、管理方便,今后發(fā)展熔噴非織造布生產,主要指發(fā)展連續(xù)式熔噴設備。從20世紀80年代開始,熔噴法非織造布增長迅速,保持了10%~12%的年增長率。4我國,熔噴非織造布研究大約在50年代末、60年91一、熔噴的工藝原理

熔噴非織造工藝是利用高速熱空氣對模頭噴絲孔擠出的聚合物熔體細流進行牽伸,由此形成超細纖維并凝聚在凝網簾或滾筒上,并依靠自身粘合而成為非織造布。第二節(jié)熔噴工藝原理與設備熱空氣熱空氣聚合物熔體冷卻氣流冷卻氣流接收裝置熔噴工藝原理示意圖5一、熔噴的工藝原理第二節(jié)熔噴工藝原理與設備熱空氣熱空氣92熔噴纖維和紡粘纖維比較:纖維長度:紡粘為長絲,熔噴為短纖維。纖維強力:紡粘纖維強力>熔噴纖維強力。纖維細度:

熔噴纖維比紡粘纖維細。

6熔噴纖維和紡粘纖維比較:93熔噴裝置按放置方式分有水平式和垂直式。熱空氣熱空氣聚合物熔體冷卻氣流冷卻氣流接收裝置水平式垂直式7熔噴裝置按放置方式分有水平式和垂直式。熱空氣熱空氣聚合物熔94熔噴過程

紡粘法8熔噴過程紡粘法95二、工藝流程與設備(一)熔噴的工藝流程聚合物準備→熔融擠壓→計量泵→熔噴模頭組合件→熔體細流拉伸→冷卻→接收裝置(二)熔噴設備主要設備:上料機、螺桿擠出機、計量泵、熔噴模頭組合件、空壓機、空氣加熱器、接收裝置、卷繞裝置。生產聚酯等原料,還需要切片干燥裝置。生產輔助設備主要有模頭清潔爐、靜電施加裝置和噴霧裝置等。9二、工藝流程與設備961.上料機安裝于擠出機料斗之上。上料機的功能是將聚合物切片抽吸至螺桿擠出機料斗,通常具有自動功能,可按整個生產線的產量來設定單位時間的送料量。101.上料機972.螺桿擠出機參見第六章相關內容。3.計量泵參見第六章相關內容。4.熔噴模頭組合件模頭組合件是熔噴設備中最關鍵的部分,其中最重要的部分包括:(1)聚合物熔體分配系統(tǒng)(2)模頭系統(tǒng)112.螺桿擠出機98(1)聚合物熔體分配系統(tǒng)保證聚合物熔體在整個熔噴模頭長度方向上均勻流動并具有均一的滯留時間,從而保證熔噴法非織造布在整個寬度上具有較均勻的性質。目前熔噴工藝中主要采用衣架型聚合物熔體分配系統(tǒng)(T型分配系統(tǒng)不能均勻分配流體)。12(1)聚合物熔體分配系統(tǒng)99衣架型熔體分配系統(tǒng)示意圖

歧管13衣架型熔體分配系統(tǒng)示意圖歧管研究表明,歧管傾斜角度對分配系統(tǒng)出口處的流率分布情況有顯著影響。α增加,聚合物熔體在分配系統(tǒng)中央處的流速減小,而兩邊的流速增加。另外熔體本身的性質對熔體流速的均勻性也有影響,因此分配系統(tǒng)的幾何形狀一旦確定,必定要求聚合物原料具有相應的性能,故熔噴必需開發(fā)專用原料。100α歧管研究表明,歧管傾斜角度對分配系統(tǒng)出口處的流率分布情況有(2)模頭系統(tǒng)(模頭-die)噴絲板、氣板、加熱保溫元件等組成。熔噴產品的均勻度與模頭密切關系。通常,熔噴模頭的加工精度要求高,故模頭制造成本昂貴。

噴絲孔常呈單排排列,長徑比大于10。

101(2)模頭系統(tǒng)(模頭-die)15102該種結構可得到較大的噴絲孔長徑比,模頭清潔較方便,但加工精度和裝配精度要求高,目前應用較少。Exxon公司早期研制的熔噴模頭,上下模體結合面上各自加工出微細的凹槽,然后上下模體貼合即可形成一排噴絲孔。16該種結構可得到較大的噴絲孔長徑比,模頭清潔較方便,103Kasen公司熔噴模頭17Kasen公司熔噴模頭5.空氣加熱器熔噴工藝需用大量的熱空氣??諌簷C輸出的壓縮空氣經除濕過濾后輸送到空氣加熱器加熱,然后再送至熔噴模頭組合件??諝饧訜崞魇菈毫θ萜?,同時要抵抗高溫空氣的氧化作用,因此材料必須選用不銹鋼。104U形發(fā)熱元件折流板測溫點接線端5.空氣加熱器18U形發(fā)熱元件折流板測溫點接線端6.接收裝置

熔噴工藝接收裝置的類型主要有:

滾筒式

平網式

立體成型(芯軸):生產濾芯用裝置

1056.接收裝置1910620107美國J&M公司熔噴設備21美國J&M公司熔噴設備濾芯108濾芯的結構為外層纖維粗,內層纖維細,外層疏松,內層緊密的漸變徑漸緊結構。獨特的梯度深層過濾形成了立體濾渣效果,具有高孔隙率、高截留率、大納污量、大流量、低壓降的特點。濾芯22濾芯的結構為外層纖維粗,內層纖維細,外層立體成型(芯軸):

采用立體接收裝置,分間歇式接收和連續(xù)式接收。(1)間歇式接收裝置接收裝置來回移動,纖維多層纏繞在芯軸上;改變接收距離,生產具有密度梯度的濾芯;改變芯軸尺寸,生產不同內徑的濾芯。

每根濾芯制成后需更換芯軸,因此生產效率較低。109熔噴模頭接收芯軸管狀濾芯往復移動活頂針立體成型(芯軸):23熔噴模頭接收芯軸管狀濾芯往復移動活頂針110管狀濾芯輸出螺紋頭熔噴模頭1熔噴模頭2管狀濾芯接收芯軸螺紋頭傳動軸(2)連續(xù)式接收裝置接收芯軸呈懸臂梁形式,內有輸出管狀濾芯的傳動軸,傳動軸頭端有螺紋,將管狀濾芯從接收芯軸上拔出并輸送至切割系統(tǒng)。生產有密度梯度的濾芯時,應配多個不同接收距離的模頭。24管狀濾芯輸出螺紋頭熔噴模頭1熔噴模頭2管狀濾芯接收芯軸螺7.輔助設備

熔噴生產線最主要的輔助設備就是模頭清潔爐。熔噴模頭生產一段時間后會發(fā)生堵孔現(xiàn)象,這時需要更換熔噴模頭。

替換下來的熔噴模頭需要用焙燒的方式除去殘留在模頭內的聚合物和雜質。螺桿和噴絲板等通常均采用焙燒的方法來除去殘留聚合物及雜質。

1117.輔助設備25焙燒除去殘留聚合物及雜質112焙燒除去殘留聚合物及雜質26113SCTR清潔爐27SCTR清潔爐114理論上講,凡是熱塑性(高溫熔融,低溫固化)聚合物切片原料均可用于熔噴工藝。聚丙烯是熔噴工藝應用最多的一種切片原料,除此之外,熔噴工藝常用的聚合物切片原料有聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、PBT、EMA、EVA等。第三節(jié)熔噴用原料28理論上講,凡是熱塑性(高溫熔融,低溫固化)聚合熔噴熔噴聚合物的種類決定了其熔點及流變性能。對于每一種聚合物原料,均有對應的熔噴工藝,如在加熱溫度、螺桿長徑比、螺桿形式、原料干燥工藝等方面都有一定的差異。116原料品種

模頭溫度熱空氣溫度干燥工藝烯烴類較高較高一般不需要酯類較低較低需要烯烴類和酯類聚合物原料熔噴工藝的差異聚合物的種類決定了其熔點及流變性能。對于每一種聚合

烯烴類聚合物原料(如聚丙烯)的聚合度較高,因此加熱溫度高于其熔點100℃以上方能順利熔噴,而聚酯加熱溫度稍高于其熔點就可熔噴。烯烴類原料一般不需要干燥。而聚酯必須進行切片干燥。117烯烴類聚合物原料(如聚丙烯)的聚合度較高,因此加熱溫度聚合物原料的分子量及分子量分布是影響熔噴工藝和熔噴法非織造布性能最主要的因素。對熔噴工藝來說,一般認為聚合物原料分子量低、分子量分布窄有利于熔噴纖網的均勻性。聚合物分子量越低,熔融流動指數(MFI,meltflowindex,指在一定的壓力及溫度下,10分鐘所流出的融體的重量克數)越高,熔體粘度越低,越能適合于熔噴工藝較弱的牽伸作用。118聚合物原料的分子量及分子量分布是影響熔噴工藝和熔噴法第四節(jié)熔噴產品性能和應用119本節(jié)主要內容:一、熔噴非織造布的結構與性能二、影響熔噴產品性能的因素三、熔噴產品的應用第四節(jié)熔噴產品性能和應用33本節(jié)主要內容:120一、熔噴非織造布的結構與性能

熔噴法非織造布的特點之一是纖維細度較小,通常小于10μm,大多數纖維細度在1~4μm。

從熔噴模頭噴絲孔到接收裝置的整條紡絲線上各種作用力無法保持平衡(高溫高速氣流的拉伸力波動、冷卻空氣的速度和溫度等的影響),使熔噴纖維細度大小不一。紡粘法非織造布纖網中纖維直徑的均勻度明顯好于熔噴纖維,因紡粘工藝中,紡絲工藝條件是穩(wěn)態(tài)的,牽伸和冷卻條件變化波動較小。34一、熔噴非織造布的結構與性能121熔噴非織造纖網的掃描電鏡35熔噴非織造纖網的掃描電鏡122

熔噴纖維的結晶度和取向度比紡粘法的小。因此熔噴纖維的強度較差,故纖網的強力也較差。幾種PP纖維的強度如下表:PP短纖維紡粘PP纖維熔噴PP纖維纖維單強(cN/dtex)3.9~6.42.9~4.91.5~2.0因熔噴成形的纖維強度較差,熔噴法非織造布實際應用時,主要是應用其超細纖維的特點。36熔噴纖維的結晶度和取向度比紡粘法123

二、影響熔噴產品性能的因素

熔噴產品的性能主要指物理機械性能,如產品的強力、透氣性、纖維直徑等,因熔噴工藝復雜故影響因素較多。

影響產品性能因素聚合物原料工藝參數在線參數離線參數37二、影響熔噴產品性能的因素影響產品聚合物原料工124

在線參數:在熔噴生產過程中可按需要調節(jié)的參數,如熔體擠出量、熔體溫度、拉伸熱空氣的溫度和初始速度、接收距離等。離線參數:只能在設備不運轉時才能調節(jié)的參數,如噴絲孔的形狀、拉伸熱空氣通道尺寸和夾角等。

38在線參數:在熔噴生產過程中可按需要調節(jié)的參數,125

熔融指數(MFI)與熔噴非織造布拉伸強力和頂破強力的關系(一)聚合物聚合物分子量越低,熔融流動指數(MFI)越高,熔體粘度越低,越能適合于熔噴工藝較弱的牽伸作用。

熔融指數越高,熔噴形成單纖維的強力越低,纖網的強力也低。39熔融指數(MFI)與熔噴非織造布拉伸強力和頂破126

熔融指數(MFI)與熔噴非織造布斷裂伸長的關系40熔融指數(MFI)與熔噴非織造布斷裂伸長的關系實際生產中,應選用MFI大的聚丙烯還是小呢?

MFI?。嚎缮a強力較高的熔噴非織造布。

MFI大:產量高、能耗低。因此當前趨勢是采用較高的MFI原料。最早應用的聚丙烯,其分子量高,MFI較低(12g/10min)。

隨科技的進步,MFI為12的聚丙烯很快就為MFI35的所取代,同時出現(xiàn)了專為熔噴工藝所用的聚丙烯,其MFI高達1500(進口)。127實際生產中,應選用MFI大的聚丙烯還是小呢?41128

1、噴孔直徑

孔徑小有利于紡制造超細纖維。但小的孔徑加工較為困難。2、熱空氣噴射角度

氣流與模頭底面的夾角θ。

(二)離線參數421、噴孔直徑(二)離線參數129

氣流噴射角度的大小對拉伸效果有很大影響。高溫高速的牽伸熱空氣從熔噴組合模頭的空氣通道中噴射出來,兩股氣流發(fā)生碰撞,形成了復雜的流場。對此流場的數值模擬,首先是建立理論模型,然后進行數值求解,最后用實驗結果進行驗證。43氣流噴射角度的大小對拉伸效果有很大影響。130流場計算結果的速度矢量圖氣流氣流

氣流噴射角度為60°44流場計算結果的速度矢量圖氣流氣流氣流噴射角度為60°數值模擬的結果表明:噴絲孔軸線上和鄰近區(qū)域,氣流速度高,且沿噴絲孔軸線平行,對熔體細流牽伸的有利條件;遠離噴絲孔,速度減?。粖A角越大,氣流在噴絲孔軸線方向的分量越大。但是,80°夾角和60°夾角流場產生的效果相差不大,同時,80°夾角在機械結構上較難實現(xiàn)。

因此生產上常采用60°的夾角。131數值模擬的結果表明:45132

1、熱空氣的速度(壓力)直接影響熔噴纖維細度。生產中用氣流的壓力來表示氣流的速度,壓力大則速度大。熱空氣速度↑:纖維直徑↓;單纖維相對強力↑;纖網中纖維間的粘合效果↑,非織造布強度↑。

(三)在線參數461、熱空氣的速度(壓力)(三)在線參數133氣流壓力(MPa)纖維直徑(μm)氣流速度對纖維細度的影響47氣流壓力(MPa)纖維直徑(μm)氣流速度對纖維細度的影134

2、熔噴溫度(熔體溫度)指熔噴模頭的溫度。溫度越高,熔體粘度越低,纖維越細。但熔體粘度過小會造成熔體細絲的過度牽伸,形成的超短超細的纖維會飛散到空中而無法收集,因此熔噴工藝中聚合物熔體粘度并不是越小越好。

482、熔噴溫度(熔體溫度)135

纖網強力除取決于纖維本身的強力外還取決于纖維之間的熱粘合程度。熱粘合程度受接收距離(DCD)的影響尤為顯著。3、接收距離(DCD-DistanceofCollectortoDie)熱空氣熱空氣聚合物熔體冷卻氣流冷卻氣流接收裝置49纖網強力除取決于纖維本身的強力外還取決于136

熱空氣熱空氣聚合物熔體冷卻氣流冷卻氣流接收裝置

DCD↓,熱空氣冷卻和擴散不充分,粘合效果得到改善,產品蓬松度下降(纖維多呈團聚狀)。產品強力提高。

DCD↑,熔噴非織造布強力(拉伸、頂破撕破強力)及彎曲剛度均下降;透氣率增長。

50熱空氣熱空氣聚合物熔體冷卻氣流冷卻氣流接團聚狀排列的熔噴纖維137團聚狀排列的熔噴纖維511384、熔體擠出量單位:g/hole/min該參數如何調節(jié)?如何測試?擠出量增加,纖維直徑增加,熔噴非織造布的相對強度減小。擠出量增加氣流作用力削弱,纖維直徑增加纖維相對強度下降纖維根數減少纖網相對強力下降粘合部位減小,纖網相對強力下降524、熔體擠出量擠出量增加氣流作用力削纖維139擠出量(g/hole/min)纖維直徑(μm)擠出量與纖維直徑的關系53擠出量(g/hole/min)纖維直徑(μm)擠出量140熔噴纖網中常出現(xiàn)沒有牽伸成超細纖維的團塊狀聚合物,稱為“shot”現(xiàn)象。(亮點)熔噴纖網中出現(xiàn)的“shot”現(xiàn)象54熔噴纖網中常出現(xiàn)沒有牽伸成超細纖維的團塊狀聚141“shot”現(xiàn)象成因主要有:空氣速度太小或熔體粘度太高,部分熔體細絲未完全牽伸;熔體粘度太?。嚎諝馑俣雀邥r,噴絲孔對熔體的握持作用減弱,熔體還沒有被牽伸成纖維便脫離噴絲孔;可見,要生產出合格的產品,熔噴工藝應根據不同MFI的聚合物原料,正確設置熔體擠出量、熔噴溫度和牽伸熱空氣速度,并應注意到這些工藝參數之間存在著相互依賴的關系。55“shot”現(xiàn)象成因主要有:三、熔噴產品的應用目前,熔噴法非織造布主要用于:過濾材料醫(yī)療衛(wèi)生材料環(huán)境保護材料服裝材料電池隔膜材料142三、熔噴產品的應用目前,熔噴法非織造布主要用于:5143過濾就是將分散于氣體或液體中的顆粒狀物質分離出來。過濾機理:篩濾沉積、靜電沉積、擴散沉積等。

1、過濾材料57過濾就是將分散于氣體或液體中的顆粒狀物質分離出144是否顆粒大于過濾材料的孔徑尺寸才能被篩濾?研究表明:孔徑尺寸在十至幾十微米之間的過濾材料,能捕集1μm的塵埃。

提高篩濾沉積效果就要減小濾材孔徑,即減小纖維細度、提高材料的密度。58是否顆粒大于過濾材料的孔徑尺寸才能被篩濾?145熔噴非織造材料具有纖維細、孔隙多而孔隙尺寸小的優(yōu)點。應用:氣體過濾:醫(yī)用口罩、室內空調機過濾材料。液體過濾:飲料過濾、水過濾。

為提高過濾效果,可減小纖維細度、增加濾材的密度,但會造成過濾阻力的明顯增加。因此讓熔噴非織造材料帶靜電,可通過靜電效應提高其過濾效果,即進行駐極處理。59熔噴非織造材料具有纖維細、孔隙多而孔隙尺寸小146駐極處理的熔噴非織造布,因帶有持久的靜電,可依靠靜電效應捕集微細塵埃,因此具有過濾效率高,過濾阻力低等優(yōu)點。

聚丙烯具有較高的電阻率(7×1010Ω·cm),注入電荷的容量較大,是一種制造駐極纖維的理想材料。實驗表明,經駐極整理的聚丙烯熔噴非織造布在自然狀態(tài)下存放1440小時后,濾效保持不變。60駐極處理的熔噴非織造布,因帶有持久的靜電,可依駐極整理對熔噴法非織造布濾效及阻力的影響147接收距離(mm)100150200250駐極

未駐極

駐極

未駐極

駐極

未駐極

駐極

未駐極

螺桿轉速(8rpm)濾效(%)97.7553.2994.8836.594.1341.2592.543.5阻力(Pa)3.683.682.942.942.212.212.152.15螺桿轉速(12rpm)濾效(%)94.525.7591.023.084.517.7583.7520.0阻力(Pa)2.942.941.961.960.980.980.980.98可見,駐極整理后熔噴非織造布的過濾阻力并無變化,而濾效卻提高很多,這是其它非織造布所無法比擬的。駐極整理對熔噴法非織造布濾效及阻力的影響61接收距離100148

2、醫(yī)療衛(wèi)生材料醫(yī)用口罩:里外兩層用紡粘材料,中間用熔噴材料制成的復合材料(SMS)。622、醫(yī)療衛(wèi)生材料149H1N1病毒大小:80nm~120nm

。63H1N1病毒大?。?0nm~120nm。150

3、環(huán)境保護材料(吸油材料)聚丙烯熔噴法非織造布因其材料特性和微纖結構而成為良好的吸油材料,在歐美、日本等發(fā)達國家已得到廣泛應用,如海上溢油事故、工廠設備漏油以及污水處理等。643、環(huán)境保護材料(吸油材料)1511989年春,美國阿拉斯加附近的威廉王子海峽,埃克森公司的“瓦爾德斯”號油輪觸礁事故,造成大面積漏油,原油泄漏導致成千上萬只海鳥和海洋生物死亡。當時空運了大約2.6萬噸以聚丙烯熔噴非織造布為主的吸油材料到現(xiàn)場,僅用了幾天時間就清理了海面,這是熔噴法非織造布成功用于海上溢油事故處理的典范。溢出5000萬升原油,污染2000多公里的海岸線工作人員在拯救一只被漏油污染的海鳥651989年春,美國阿拉斯加附近的威廉王子海峽152聚丙烯熔噴法非織造布具有疏水親油的特性,耐強酸強堿,密度比水小,吸油后能長期浮于水面上而不變形,可循環(huán)使用和長期存放。聚丙烯熔噴法非織造布制成吸油索、吸油鏈、吸油枕等,吸油量可達到自身重量的10~50倍。吸油索66聚丙烯熔噴法非織造布具有疏水親油的特性,耐強酸153吸油材料的應用67吸油材料的應用154

4、服裝材料(保暖材料)保暖材料應具有良好的保暖性,并能較長期使用而不改變其保暖性。684、服裝材料(保暖材料)155實驗表明,纖網結構是影響保暖材料傳熱性能的主要因素之一。對于熔噴復合保暖材料,其厚度對透氣性能影響較小,而聚酯纖維絮片隨厚度減小透氣性迅速上升。因此熔噴復合保暖材料抗風能力較強。69156

5、電池隔膜隔膜材料是蓄電池的重要組成部件,常置于正負極板之間,主要功能是絕緣正負極板,保證電介質的流動。聚丙烯材料具有優(yōu)良的耐酸堿性能,聚丙烯熔噴法隔膜材料具有孔徑小、孔率大、電阻小以及產品變化多樣的特點。正極板上是二氧化鉛(PbO2),負極板上是絨狀鉛(Pb)。每一個正、負極板之間都隔著多孔的超細纖維物質(電池隔膜),其中吸附著硫酸(H2SO4)電解液,這個纖維物質(或硅膠物質)是電化學反應過程中液相傳輸和氣相傳輸的通道,它和正、負極板群被緊密地裝配在一起,形成一個2V的電池單體。圖中6個2V的單格串聯(lián)成12V的電池

705、電池隔膜正極板上是二氧化鉛(PbO2)第五節(jié)熔噴技術的發(fā)展趨勢157第五節(jié)熔噴技術的發(fā)展趨勢71一、模頭寬度和個數的增加

1967:精確公司制造世界首個25

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