第三節(jié)熔噴設(shè)備
一、熔噴系統(tǒng)組成
熔噴生產(chǎn)線的設(shè)備主要有:上料機(jī),螺桿擠出機(jī),計(jì)量泵,熔噴模頭組合件,空壓機(jī),空氣加熱器,接收裝置,卷繞裝置。
1、上料機(jī)
上料機(jī)的功能是將聚合物切片抽吸至螺桿擠出機(jī)料斗,通常具有自動(dòng)功能。
2、螺桿擠出機(jī)
3、計(jì)量泵
4、熔噴模頭組合件
通常由以下各部分組成:
<>聚合物熔體分配系統(tǒng)
<>模頭系統(tǒng)
<>牽伸熱空氣管路通道
<>加熱保溫元件
5、空氣加熱器
空氣加熱器的發(fā)熱元件為不銹鋼電加熱管。加熱器內(nèi)腔設(shè)置多個(gè)折流板,可延長(zhǎng)空氣在加熱器內(nèi)腔滯留時(shí)間,以提高熱交換效率。適當(dāng)增加加熱管數(shù)量,提高空氣加熱器的裝機(jī)功率,可縮短生產(chǎn)線開(kāi)車升溫時(shí)間。熔噴工藝對(duì)牽伸空氣加熱器的溫度控制精度要求較高,牽伸空氣溫度要求穩(wěn)定在±1℃的范圍內(nèi)。
6、接收裝置
熔噴工藝中的接收裝置主要有:
<>滾筒式
<>平網(wǎng)式
<>立體成型(芯軸)
7、輔助設(shè)備
熔噴生產(chǎn)線最主要的輔助設(shè)備就是模頭清潔爐。熔噴模頭生產(chǎn)一段時(shí)間后會(huì)發(fā)生堵孔現(xiàn)象,影響產(chǎn)品均勻性和外觀,這時(shí)需要更換熔噴模頭。替換下來(lái)的熔噴模頭需要用焙燒的方式除去殘留在模頭內(nèi)的聚合物和雜質(zhì)。螺桿和噴絲板等通常均采用焙燒的方法來(lái)除去殘留聚合物及雜質(zhì)。
第四節(jié)熔噴產(chǎn)品性能與應(yīng)用
一、熔噴法非織造布的結(jié)構(gòu)與性能
熔噴法非織造布的特點(diǎn)之一是纖維細(xì)度較小,通常小于10μm,大多數(shù)纖維的細(xì)度在1~4μm。熔噴工藝是一個(gè)非穩(wěn)態(tài)的紡絲過(guò)程,從熔噴模頭噴絲孔到接收裝置的整條紡絲線上,各種作用力不能保持動(dòng)平衡,由于這種非穩(wěn)態(tài)紡絲過(guò)程,造成了熔噴纖維粗細(xì)長(zhǎng)短的不一致。
觀察熔噴聚丙烯纖維和紡粘聚丙烯纖維的X衍射照片,兩者晶區(qū)取向程度和晶格大小是不同的。紡粘聚丙烯纖維的德拜環(huán)上的弧狀斑點(diǎn)比較明顯,纖維結(jié)晶區(qū)取向程度明顯要高于熔噴聚丙烯纖維。
二、影響熔噴法非織造布產(chǎn)品性能的因素
影響熔噴法非織造布性能的工藝參數(shù)分在線參數(shù)和離線參數(shù)。在線參數(shù)是指在熔噴生產(chǎn)過(guò)程中可按需調(diào)節(jié)的變量,主要有聚合物熔體擠出量與溫度、牽伸熱空氣速度和溫度以及熔噴接收距離等。離線參數(shù)是指只能在設(shè)備不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)才能調(diào)節(jié)的變量,如熔噴模頭噴絲孔形狀、牽伸熱空氣通道尺寸及導(dǎo)入角度等等。
熔噴法非織造布的強(qiáng)度與纖網(wǎng)單位面積質(zhì)量以及密度相關(guān)。通常,隨著纖網(wǎng)單位面積質(zhì)量的增加,熔噴法非織造布的縱橫向強(qiáng)度均有所增加。
通常情況下,減小接收距離,牽伸熱空氣冷卻和擴(kuò)散不充分,熔噴纖維之間的熱粘合得到改善,但產(chǎn)品的蓬松度下降,密度增加,此時(shí)纖網(wǎng)中的纖維多數(shù)呈團(tuán)聚狀排列。
聚合物熔體擠出量越大,則整條熔噴生產(chǎn)線的產(chǎn)量也越大。但對(duì)于一定的熔噴設(shè)備來(lái)講,其產(chǎn)量受到工藝條件的制約,如熔噴模頭噴絲孔數(shù)量、牽伸熱空氣速度(流量)等。
在每一種螺桿轉(zhuǎn)速條件下,熔噴纖維直徑都隨牽伸熱空氣速度增加而減??;隨聚合物熔體擠出量增加而增大。同時(shí),牽伸熱空氣速度增大到一定程度時(shí),對(duì)減小纖維直徑的作用減弱。
熔噴工藝中,牽伸熱空氣速度除了影響纖維細(xì)度之外,還影響到產(chǎn)品的強(qiáng)度。通常,提高牽伸熱空氣速度,有利于提高纖維單強(qiáng)并改善纖網(wǎng)中纖維之間的熱粘合程度,從而提高熔噴法非織造布的拉伸強(qiáng)度和頂破強(qiáng)度。
熔噴溫度是指熔噴模頭的工作溫度,可用以調(diào)節(jié)聚合物熔體的粘度。在其它工藝條件不變時(shí),聚合物熔體粘度越低,熔體細(xì)絲可牽伸得越細(xì)。
三、產(chǎn)品應(yīng)用
目前,熔噴法非織造布的主要用于:
<>過(guò)濾材料
<>醫(yī)療衛(wèi)生用材料
<>環(huán)境保護(hù)材料
<>服裝材料
<>電池隔膜材料
<>擦拭材料
其中過(guò)濾材料應(yīng)用最廣,其次是醫(yī)療衛(wèi)生用材料、環(huán)境保護(hù)材料、服裝材料、電池隔膜材料以及擦拭材料等。