熔噴法非織造布的研究進(jìn)展

熔噴法非織造布的研究進(jìn)展

熔噴法和非織造布是聚合物一步法成布技術(shù)的一種。這是一種用高速、高溫氣流對聚合物進(jìn)行迅速拉伸和制備精細(xì)纖維的方法。目前所應(yīng)用的熔噴非織造產(chǎn)品中,也存在著一些不足,如過濾材料產(chǎn)品的強(qiáng)力較低,達(dá)不到高效過濾材料的要求等。在單組分熔噴工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的雙組分熔噴技術(shù),可以改善產(chǎn)品的強(qiáng)度、柔軟性、彈性和耐用性等,同時(shí)纖維更細(xì),因此比單組分熔噴產(chǎn)品具有更高的優(yōu)越性。另外,雙組分熔噴技術(shù)還可以與其它工藝如駐極工藝相結(jié)合,開發(fā)出性能更優(yōu)良的產(chǎn)品,如具有獨(dú)特過濾性能的過濾材料,優(yōu)良保暖性能的保暖材料等。1兩個(gè)群體的熔斷和噴油技術(shù)原理和發(fā)展1.1螺桿擠壓機(jī)改性聚合物樹脂雙組分熔噴工藝原理與單組分熔噴工藝原理基本相同,它是由兩種不同的聚合物樹脂,或具有不同性能的如不同相對分子質(zhì)量、黏度的同種聚合物樹脂,分別經(jīng)過螺桿擠壓機(jī)擠壓熔融后1.2雙組分熔噴非織造布雙組分熔噴技術(shù)的開發(fā)始于20世紀(jì)80年代,尤其在最近十幾年發(fā)展迅速,但大都集中在美國、日本、德國等發(fā)達(dá)國家。德國Reifenhauser公司較早研發(fā)出雙組分熔噴非織造布生產(chǎn)線。日本的Kasen公司、Chisso公司也具有提供雙組分熔噴技術(shù)的能力。美國的Hills公司和Nordson公司為雙組分熔噴技術(shù)的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn),并成為目前世界上主要提供雙組分熔噴技術(shù)和設(shè)備的公司。1.2.1新型設(shè)備及技術(shù)德國Reifenhauser公司較早成功研制了Reicofil并列型雙組分熔噴法非織造布生產(chǎn)線。1999年美國田納西大學(xué)的紡織品與非織造布研制中心安裝了這條生產(chǎn)線并生產(chǎn)出以PP、PE、PET、PBT、PA6為原料的雙組分熔噴產(chǎn)品。日本的Chisso公司開發(fā)的是雙組分共軛纖維熔噴纖網(wǎng)以及海島纖維熔噴纖網(wǎng)的新型設(shè)備及技術(shù)。世界上主要提供雙組分熔噴技術(shù)和設(shè)備的公司是美國的Hills公司和Nordson公司。Hills公司開發(fā)的雙組分熔噴技術(shù)關(guān)鍵在于改變過去采用衣架式分配熔體的方法,而采用新的薄板型分配板,采用多路縫隙設(shè)計(jì),對不同聚合物流量進(jìn)行精確分配,按要求通過不同管道把不同聚合物送到各噴絲孔美國Nordson公司的雙組分的熔噴技術(shù)的最大特點(diǎn)就是應(yīng)用NanoPhase技術(shù)生產(chǎn)納米超細(xì)熔噴纖維,生產(chǎn)的超細(xì)纖維纖網(wǎng)的產(chǎn)量相當(dāng)于傳統(tǒng)技術(shù)的2倍,并能穩(wěn)定地生產(chǎn)含有70%以上纖維直徑在lμm以下的纖網(wǎng)。由于纖維細(xì)度比常規(guī)熔噴設(shè)備所生產(chǎn)的產(chǎn)品細(xì),因此在同單位質(zhì)量下對液體的屏蔽性和過濾性就有較大的提升,這種超細(xì)纖維纖網(wǎng)能夠取代許多由玻璃纖維和纖維素纖維制成的過濾產(chǎn)品在我國,也有些生產(chǎn)廠家在研究雙組分紡絲技術(shù)方面做出了較大的努力,但還未成功開發(fā)出雙組分熔噴技術(shù)。天津泰達(dá)潔凈材料公司已經(jīng)與美國Nordson公司簽約引進(jìn)了一條幅寬2.4m的雙組分熔噴法非織造布生產(chǎn)線,從而彌補(bǔ)了國內(nèi)該項(xiàng)技術(shù)的空白。1.2.2雙組分熔噴纖維的類型雙組分熔噴工藝所用的原料與單組分類似,主要有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酯(PET)、聚酰胺(PA)、聚氨酯(PU)等,另外還有其他特殊的聚合物。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)這類雙組分熔噴纖維的平均直徑為2μm,纖維的類型根據(jù)橫截面不同,可分為皮芯型、并列型、橘瓣型和混合型等。皮芯型雙組分非織造布有同心、偏心及異形的產(chǎn)品,一般廉價(jià)材料做芯,昂貴的、具有特殊或所需性能的聚合物做皮層2兩個(gè)小組的非織造產(chǎn)品的應(yīng)用2.1雙組分熔噴產(chǎn)品皮芯型雙組分熔噴非織造布在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域可以用作口罩布、繃帶、急救包等,通常以PP為芯、耐輻射性能的聚合物為皮層。該產(chǎn)品可以彌補(bǔ)單一聚合物性能的不足(如PP不耐輻射),并且產(chǎn)品價(jià)格便宜。另外,以PP為芯層、PA為皮層開發(fā)的雙組分熔噴產(chǎn)品,在醫(yī)療領(lǐng)域可用作呼吸系統(tǒng)的熱濕交換器。該產(chǎn)品具有質(zhì)輕、便于消毒、價(jià)格便宜的特點(diǎn),它可提供類似天然的熱度和濕度,還可起到除去污染物的過濾作用。2.2玻纖的安全性過去,一些高要求的空氣過濾器普遍采用微細(xì)玻纖作為濾料。近幾年的研究表明,玻纖容易折斷脫落,對人體有害,甚至可能致癌。雙組分熔噴纖維呈卷曲形態(tài),形成的彈性纖維網(wǎng)具有獨(dú)特的過濾特性,表現(xiàn)出較低的壓力損失和較高的過濾效率2.3雙組分纖維材料制作材料目前,世界上較為流行的保暖材料是由PP熔噴纖維為基本材料,其中均勻地?fù)饺胍欢康拇值炀]來提高保暖材料的蓬松度,但兩種纖維較難混合均勻。雙組分熔噴技術(shù)開發(fā)的并列型雙組分熔噴產(chǎn)品用作保暖材料時(shí),其優(yōu)越性體現(xiàn)在纖網(wǎng)中的纖維均為同一種雙組分纖維,保暖性能更加優(yōu)良。開發(fā)的產(chǎn)品除可以用作服裝保暖絮片外,還可以作為輸氣管道、輸液管道或其它需要絕熱的貯存器具外表的保溫層等。2.4其他材料除上述材料之外,雙組分熔噴產(chǎn)品還可用作吸油材料、工業(yè)用及家庭用揩布、隔音材料等,在這些應(yīng)用領(lǐng)域體現(xiàn)出了優(yōu)異的性能。3單組分生產(chǎn)線的適應(yīng)性綜上所述,雙組分熔噴技術(shù)具有很大的潛力,其靈活的生產(chǎn)線在將來能夠比普通的單組