聚丙烯熔喷无纺布生产技术

1、熔喷无纺布生产工艺

熔喷无纺布生产流程一般是高聚物树脂切片的喂入→熔融挤出→熔体杂质过滤→计量泵精确计量→喷丝→成网→切边卷绕→产品后加工。熔喷工艺原理是将聚合物熔体从模头喷丝孔挤出,形成熔体细流。同时,喷丝孔两侧的高速高温气流对熔体细流进行喷吹与拉伸,从而细化成细度只有1～5μm的细丝,而后这些细丝被热气流拉断为45mm左右的短纤维。为防止热气流将短纤吹散,设置真空抽吸装置(在凝网帘下方),以均匀收集高速热风拉伸形成的超细纤维。最后,它依靠自黏制成熔喷无纺布。

2、主要工艺参数

1.2.1聚合物原料的性质

包括树脂原料的流变性能、灰分、相对分子质量分布等。其中,原料的流变性能是最重要的指标,常用熔融指数(MFI)表示。MFI越大,该材料的熔体流动性越好,反之越差。树脂原料的分子量越低,MFI越高,熔体黏度越低,越适合牵伸不良的熔喷工艺。对聚丙烯来说,要求MFI在400～1800g／10mIN范围内。

3、在线工艺参数

在熔喷生产过程中,按照原料和产品的需求调节的参数,主要有：

(1)熔体挤出量当温度恒定,挤出量增大,熔喷无纺布定量增加,强度相对提高(到达峰值后减小)。其与纤维直径成线性增加[12]的关系,挤出量过多,纤维直径增大,根数减少且强度下降,黏合部位减少,引起并丝,故无纺布相对强力下降。

(2)螺杆各区温度它不仅关系到纺丝过程的顺利与否,而且影响到产品的外观、手感和性能。温度过高,会出现“SHOT”块状聚合物,布面疵点增多,断纤维增加,出现“飞花”。温度设置不当会导致喷头堵塞、喷丝孔磨损,损坏设备。

(3)拉伸热空气温度拉伸热空气温度一般用热空气速度(压力)表示,对纤维的细度产生直接影响。在其他参数相同的情况下,增大热空气速度,纤维变细,纤维间结点增大,受力均匀,强力增大,无纺布手感变得柔软光滑。但速度过大,易出现“飞花”,影响无纺布外观；降低速度,孔隙率增加,滤阻减小,但滤效变差。需要注意的是,热空气温度要与熔体温度相近,否则会产生气流,损坏箱体。

(4)熔体温度熔体温度也叫熔喷模头温度,与熔体流动性息息相关。温度升高,熔体流动性变好,黏度降低,纤维变细且均匀性变好。但黏度不是越低越好,黏度过低,会造成过度牵伸,纤维易断,形成超短超细纤维飞散在空中无法收集。

(5)接收距离接收距离(DCD)是指喷丝板与成网帘之间的距离,该参数对纤网的强力影响尤为显著。DCD增加,强度和抗弯刚度下降,纤维直径减小,黏结点减少,所以,无纺布柔软蓬松,其透气率增加,滤阻和滤效降低。当距离过大,纤维受热空气气流的牵伸减小,在牵伸过程中纤维之间会发生缠结,造成并丝；当接收距离过小,纤维无法完全冷却,引起并丝,无纺布强力下降,脆性增大。

离线工艺参数只能在设备不工作的时候调节的参数,如喷丝孔的直径(φ)、热空气喷射角度(α)等。φ小有利于喷出超细纤维,但孔径小加工困难。α是指气流与模头底面的夹角。在喷丝孔轴线区域,气流速度高,对熔体牵伸有利。α越大,气流在喷丝孔轴线上的分量就越大,理论上80°和60°产生的牵伸效果相近,但是80°夹角在机械结构上存在较大的阻碍,因此,在实际生产过程中采用的是60°的夹角。