
01.
熔喷法的概述
02.
熔喷的工艺原理
03.
熔喷的工艺流程
04.
熔喷的设备和原料
熔喷法概述
熔喷法工艺是聚合物挤压法非织造工艺中的一种,起源于20世纪50年代初。
20世纪50年代初,美国海军实验室为收集核试验产生的放射性微粒,开始研制具有超细过滤效果的过滤材料,1954年发表研究成果。
20世纪60年代中期,美国埃克森(Exxon)公司进一步对这一工艺进行研究,与精确(Accurate)公司合作制造出了第一台熔喷设备原型机,并申请了专利。
目前,除了埃克森公司拥有熔喷技术的专有技术外,其它一些公司 (如美国3M公司,德国Freudenberg公司等)也成功开发出了自己的熔喷非织造技术。
在我国,熔喷非织造布研究大约在50年代末、60年代初,所研究的设备是间歇式的。
大约1992-1994年间从美国、德国引进连续式生产线。因为连续熔喷设备单线产量高,管理方便。
从20世纪80年代开始,熔喷法非织造布增长迅速, 保持了 10%〜12%的年增长率。
工艺原理
熔喷非织造工艺是利用高速热空气对模头喷丝孔挤出的聚合物熔体细流进行牵伸,由此形成超细纤维并凝聚在凝网帘或滚筒上,并依靠自身粘合而成为非织造布。
熔喷工艺原理示意图
熔喷
纤维
VS.
纺粘
纤维
纤维长度:纺粘为长丝,熔喷为短纤维。
纤维强力:纺粘纤维强力 >熔喷纤维强力。
纤维细度:熔喷纤维比纺粘纤维细。
熔喷装置按放置方式分有水平式和垂直式。
水平式 垂直式
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工艺流程
聚合物准备 一 熔融挤压 一 计量泵 一 熔喷模头组合件 一 熔体细流拉伸 一 冷却 一 接收装置
主要设备
上料机、螺杆挤出机、计量泵、熔喷模头组合件、空压机、空气加热器、接收装置、辅助设备。
上料机
安装于挤出机料斗之上。上料机的功能是将聚合物切片抽吸至螺杆挤出机料斗,通常具有自动功能, 可按整个生产线的产量来设定单位时间的送料量。
螺杆挤出机
是一种自动喂料的设备。螺杆挤出机分为冷喂料螺杆挤出机和热喂料螺杆挤出机两种,都用于挤出橡塑半制品和制品。
计量泵
是一种特殊容积泵。计量泵是流体输送机械的一种,其突出特点是可以保持与排出压力无关的恒定流量。
使用计量泵可以同时完成输送、计量和调节的功能,从而简化生产工艺流程。使用多台计量泵,可以将几种介质按准确比例输入工艺流程中进行混合。
熔喷模头组合件
模头组合件是熔喷设备中最关键的部分,其中最重
要的部分包括:
•(1)聚合物熔体分配系统
•(2)模头系统
聚合物熔体分配系统
保证聚合物熔体在整个熔喷模头长度方向上均匀流动并具有均一的滞留时间,从而保证熔喷法非织造布在整个宽度上具有较均匀的性质。
目前熔喷工艺中主要釆用衣架型聚合物熔体分配系统(T型分配系统不能均匀分配流体)。
T型模头示意图
衣架型熔体分配系统示意图
研究表明,歧管倾斜角度对分配系统出口处的流率分布情况有显著影响。α增加,聚合物熔体在分配系统中央处的流速减小,而两边的流速增加。
另外熔体本身的性质对熔体流速的均匀性也有影响, 因此分配系统的几何形状一旦确定,必定要求聚合物原料具有相应的性能,故熔喷必需开发专用原料。
模头系统
喷丝板、气板、加热保温元件等组成。
熔喷产品的均匀度与模头密切关系。通常,熔喷模头的加工精度要求高,故模头制造成本昂贵。
喷丝孔常呈单排排列,长径比大于10。
Exxon公司早期研制的熔喷模头,上下模体结合面上各自加工出微细的凹槽,然后上下模体贴合即可形成一排喷丝孔。
该种结构可得到较大的喷丝孔长径比,模头清洁较方便,但加工精度和装配精度要求高,目前应用较少。
Kasen公司熔喷模头
由于篇幅过长,小编今天就先介绍到这里~下期我们将一起来了解有关空气加热器、接收装置、辅助设备和原料方面的更多内容。
空气加热器是什么?
它的作用有哪些?
它的结构是怎样的?
接收装置有哪些类型?
分别是什么结构?
辅助设备有哪些?
它们分别有什么作用,何种结构?
熔喷用原料是什么?
不同原料使用什么工艺方法?
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