熔喷机械24283PPT课件

.1，7节熔喷机1，概述，1，定义：熔喷非织造布通过高速(声速550m/s以上)热风(250-300以上)、离心力、静电等其他手段，使聚合物极度拉伸，2，2，熔喷开发简介：熔喷工艺是50年代初开始的聚合物挤出非织造布的一种。1951年美国阿瑟。D.LittllInc开始了用气流喷射法生产聚苯乙烯超细纤维非织造布的研究，并获得了相关美国专利。美国海军实验室研究开发了用于收集上层大气放射性粒子的过滤材料，并于1954年发表了研究结果。20世纪60年代中期，美国ESSO公司(现为Exxon公司)进一步改进了此过程，获得了相关的美国专利。20世纪80年代后期，由于保险丝式非织造布市场的开发，一些非织造布机械制造商开始参与制造美国的Accurate公司、JM公司、德国的Reifenhaeuser公司等喷水孔生产设备。从3，80年代开始，meltblown非织造布保持了10-12%的年增长率，并迅速发展。1990年，全世界有70多条喷发生产线，年产量达5万吨以上。美国Kimble-clark公司为了克服meltblown非织造布强度低的缺点，开发了meltblown非织造布和spinning-net非织造布层压材料，即SMS复合材料，广泛用于手术服、过滤材料等，强烈推动了meltblown非织造布的发展。由于复合技术的应用及熔喷非织造布的应用开发，目前世界熔喷非织造布的年产量已超过10万吨。4、中国开发熔喷非织造布工艺，中国开发熔喷非织造布工艺研究为70年代中期、80年代中期、80年代中期，在我国推广应用防渗非织造布，主要产品有过滤材料、吸油材料、保温材料、电池隔膜等。我国现有的熔喷非织造布生产线60多条中，引进1.5米 2.5米宽生产线6条，其余为国产间歇生产线，生产能力为1万吨/年。间歇和连续熔喷非织造布产品不可互换，因此两种工艺方法仍然相互补充。5，2，熔喷工艺的特性，熔喷非织造布的特性：能量消耗大的超细纤维结构过滤，阻力，吸附方面的卓越优势纤维取向度低的纤维强度强的低纤维强度，6，3，喷射工艺原理和生产工艺，(a)熔喷工艺原理和生产工艺过程熔喷非织造布工艺是高速热气流对压头(喷嘴)喷射钢丝孔(1 .绘制了直径在0.1-0.2132之间的挤出聚合物熔体微流，形成超细纤维，收集在网格幕墙或辊子上，成为可通过自粘性挤出的非织造布。熔体生产过程主要是在熔体准备过滤喷射钢丝孔中进行熔体挤出熔体微流动制度和冷却网的形成，7，熔化工艺原理，热空气，热空气，聚合物熔化，冷却空气，冷却空气，接收设备，接收设备，从网到后工序。9，1，熔融准备熔喷非织造布工艺中使用涤纶、聚酰胺等切片原料时，必须将切片烘干，预先结晶。聚丙烯切片通常不需要烘干。熔块工艺主要使用螺杆挤出机熔化聚合物切片，压缩熔体。固体切片进入螺杆后，首先通过螺杆的进料段预热，然后通过螺杆的压缩段压缩、排气和熔化，然后在螺杆的测量部分进一步混合塑化，达到一定温度，在一定压力下输送到计量泵。2、在过滤熔喷工艺中，聚合物熔体进入压头(喷嘴)之前，必须过滤杂质和聚合反应后残留的催化剂。常用的过滤介质有微孔烧结金属、多层分析金属屏、石英砂等。10，3，在熔体测量中使用齿轮计量泵进行计量熔融过程，在正确测量聚合物熔体之前，将熔体传送到熔体压头，精确控制纤维的细度和熔喷非织造布的均匀性。4、熔体发射过程与传统发射相似，聚合物熔体从压头挤出到钢丝孔的过程可以分为入口区域、孔流动区域和泡芙区域。熔体必须先通过入口区域和孔流动区域，才能形成超细纤维。在入口区域，聚合物熔体在通过牵引入口收缩到发射微孔之前，入口的熔体流速会加快，部分能量保持在熔化状态。随后，熔体微流动速率增加，大分子结构发生变化，使排列进入相对规则的射流孔流动区。11，5，在熔体微流制和冷却熔喷工艺中，从压头喷射钢丝孔挤出的熔体微流膨胀，从而快速拉动两侧高速热流的制图、粘性流动熔体微流。与此同时，两侧室温空气与制图热气流混合，硬化熔体微流冷却，形成超细纤维。12，6，web，国内间歇熔喷生产设备接收方式与进口连续生产线相比有很大差异。国内间歇熔喷生产线的接收鼓滚动到不锈钢钢板上，熔喷微纤维直接接收到鼓上，无需真空吸力。如果需要单位面积质量更大的熔断非织造布，一般分层叠加熔断微纤维，产品的均匀性优于进口设备生产的产品，收货距离小，可以提高产品密度，产品的弯曲刚度也比进口设备生产的产品大得多。间歇熔喷生产线的产品是块状的，产量比进口设备低。13，4，熔喷机械设备，(a)熔喷设备主要是馈线螺杆挤出机计量泵熔喷压头组件空气加热器接收器缠绕设备，14，1，挤出机料斗上安装的馈线。进料器的功能是将聚合物切片吸入螺杆挤出机料斗，一般具有根据整个生产线的产量设定单位时间进纸量的自动功能。15，2，螺杆挤出机见纺粘工艺相关内容。3、计量泵见纺粘工艺相关内容。4、熔喷压头(喷嘴)组件压头部件通常是熔体喷射设备中最重要的部分，聚合物熔体分配系统压头(喷嘴)系统牵伸热空气管道通道加热绝缘元件，16，(1)聚合物熔体分配系统聚合物熔体分配系统在整个熔体模头长度方向上具有均匀流动、恒定的停留时间，从而减少了熔体喷射非织造布在总宽度上每单位面积质量偏差、纤维cv值和其他物理机械特性的差异。目前熔喷工艺主要采用衣架式聚合物熔体分配系统。17，(2)压头(喷嘴)系统喷水头系统是整个部件的另一个重要组成部分。熔喷非织造布的均匀性与冲模设计和制造密切相关。通常，meltblown模具头的加工精度高，meltblown模具制造成本高。18，Exxon最初开发的熔断器模具头分为四个区域，每个区域具有48个喷射导线孔，由固定上下两个凹模的25.4mm宽度的空间分隔，因此此熔断器头上的喷射孔实际形成为上下冲模组合。首先在上层结合面上各加工一个微小的凹槽，然后上下成型很好，修正后可能会产生喷射口。该结构的特点是，可以获得更大的喷涂钢丝孔长宽比，压模头清洗更方便，但加工精度和安装精度更高，目前应用更少。，19、Exxon早期开发的熔喷压头，20，与Exxon的专利U.S.P3，825，379有关的熔断压头。21、喷射压头中牵伸热空气通道的设计也很重要，为了得到扁平熔铸纤维，必须在整个熔铸头长度方向保持热流喷发速度和流动一致。目前，世界各地的熔喷非织造布生产线制造商都有自己的设计特点。一般方法是使用尽可能长的聚合物熔体分配通道和迷宫热空气通道，以确保每个孔的聚合物和热空气的流量相同。熔块压头清洗处理应注意防止变形和损坏。22，Kasen meltblown模具头，23，5，空气加热器保险丝过程需要大量的热空气。空气压缩机输出的压缩空气通过除湿过滤，传送到空气加热器加热，然后传送到熔喷压头部件。空气加热器也是抵抗高温空气氧化的压力容器，因此材料必须使用不锈钢。空气加热器的加热元件是不锈钢电加热管。在加热器内腔内安装多个挡板板可以延长加热器内腔内的空气停留时间，从而提高热交换效率。通过适当增加供热管道的数量，增加空气加热器的安装功率，可以减少生产线运行加热时间。熔断器工艺应具有更高的制图空气加热器温度控制精度，制图空气温度在1范围内稳定。24，6、接收装置熔喷工艺的接收装置主要是鼓形扁平网状美国Accurate公司熔喷生产线的专利接收鼓，内部吸风通道分为多层，确保辊扩张轴的一致气流。德国refenhaeuser的熔喷生产线具有扁平网络接收装置，可以将窗帘周长固定，转动滚筒将网调整到网格工作面的水平位置，refenhaeuser的熔喷生产线上的压头系统位置固定。美国Accurate公司喷发生产线的压头系统和螺杆挤出机等安装在一个升降机平台上，喷气接收距离通过升降机平台调整，接收鼓的水平位置不调整。25，(b)典型熔喷设备简介1，德国refenhauser公司熔喷生产线德国refenhauser于1984年启动了纺粘非织造布生产线，1988年与美国Exxon公司签订了技术转让合同，开始开发熔喷非织造布生产线。目前，该公司可以提供单独的冲压生产线、保险丝生产线和生产SMS复合非织造布生产线的喷出部分及整个SMS生产线。26，德国Reifenhauser的meltblown生产线。27、德国reinstanchauser的reco fil单头meltblown生产线。28、德国reinstanchauser的reco fil双头meltblown生产线。29，德国refen Hauser的reikfil离线SMS复合生产线。30、德国Reifenhauser的Reicofil melt生产线上的melt压头。31，日本NKK melt生产线，32，5，meltblown产品性能和应用，(a) meltblown非织造布的结构和性能meltblown非织造布的特点之一是纤维细度小，一般小于10m，大多数纤维的细度为1 4 m。33，熔喷工艺是从熔喷压头喷涂钢丝孔到接收设备的整个发射线的各种力不能保持动态平衡的异常发射工艺。与传统的纺纱工艺条件不同，这种异常的纺纱工艺导致熔喷纤维的厚度和长度不一致。34，(2)产品应用目前，熔喷非织造布的主要用途：过滤材料医疗和卫生材料环境保护材料服装材料电池隔膜材料，此处过滤材料应用最广泛，医疗和卫生材料，环境保护材料，服装材料，电池隔膜材料和擦拭材料。35，1，过滤材料熔喷非织造布的早期应用主要是具有纤维细、蓬松结构、多孔、小孔径优点的熔喷非织造布，通过适当后整理，是性能优良的过滤材料。应用气体过滤和液体过滤的meltblown非织造布已广泛应用的医用防菌口罩、室内空调过滤材料、软饮料分离过滤材料、净化室过滤材料等。其中，医用防毒面具使用熔喷非织造布作为过滤介质，细菌透射率超过98%，可以毫无不便地佩戴。以液体过滤为例，熔喷非织造布可用于饮料和食品过滤、水过滤、贵金属回收过滤、油漆、油漆等化学药品过滤等。熔喷非织造布可与其他材料合成，成为可用于各种过滤设备的可交换过滤器或过滤袋。36，2，保温材料保暖性应防止或减少热导、对流和辐射引起的热损失，在不改变保暖性的情况下长期使用。实验表明，纤维结构是影响温热材料传热性能的主要因素之一。Meltblown复合保温材料和涤纶纤维絮的传热速度都随着蓬松率的增加而增加。蓬松率增加，纤维网的气流加快，对流热损失也相应增加。对于熔喷复合材料，厚度对透气性影响不大，而涤纶纤维絮片厚度减少，透气性迅速增加。熔喷复合保温材料的熔喷非织造布具有超细纤维结构，抗风性强。37，3，吸油材料聚丙烯熔喷非织造布由于材料特性和微纤维结构，已成为性能优良的吸油材料，在欧美、日本等发达国家广泛使用，包括海上溢油事故、工厂设备漏油、污水处理等。1989年春天，一艘油轮在美国阿拉斯加附近的威廉王子海峡搁浅，发生了大规模漏油。严重污染了海面。聚丙烯熔喷非织造基吸油材料约2.6万吨被空运到现场，仅几天就清洁了海洋。这是熔喷非织造布成功处理海上溢油事故的事例。38，4，电池隔膜隔膜材料一般位于正极和负极板之间，主要功能是绝缘正极和负极板，确保介质的流动。随着蓄电池产业的发展，对隔膜材料的电气特性、化学特性和机械特性的要求越来越高。聚丙烯材料具有良好的酸碱特性，越来越受到电池行业的青睐。聚丙烯熔块隔膜材料的孔径小、电阻小、产品变化多种特性，在我国迅速普及和应用。39，6，熔喷工艺理论与进展，(a)工艺进展熔喷工艺技术诞生早于纺粘工艺，但商业化晚于纺粘工艺。原因主要是熔喷非织造布强度下降，生产成本高。因此，也可以理解海绵法非织造布先于熔喷非织造布的推广和应用。但是，熔喷非织造布的超细纤维结构与纺粘非织造布相比不可比拟，这是熔喷非织造布经常引起关注的原因。40，meltblown工艺的最新进展主要是工艺本身的扩展，以及其他非织造布的组合和交叉应