双组分熔喷布的开发技术和应用

精选文库双组分熔喷布的开发技术和应用1.熔喷法非织造布技术1.1工艺流程熔喷法非织造布生产技术，是将高聚物树脂通过螺杆挤出机挤压熔融塑化后，通过计量泵精确计量送给喷丝组件，在高速高压热空气流的作用下拉成超细纤维，在收集装置上形成熔喷非织造布。熔喷法非织造成布可以使用多种聚合物材料，如聚丙烯、聚酯、聚酰胺等。在使用双轴工艺的熔喷系统，牵伸气流是以同心环的方式，在熔体细流的外围环绕吹出，通过气流夹持，实现对纤维的牵伸。熔喷牵伸的纤维要比纺粘的纤维细很多，要求牵伸气流要有很高的速度，因此牵伸气流要有很高的压力，但相对纺粘法而言，其工艺空气流量需求却少很多。希尔斯的双组分熔喷设备能生产皮芯型，并列型，尖端三叶型，尖端十字型，橘瓣型的双组分纤维，纤维的直径约2m，喷丝孔的直径在0.100.15mm。双组分熔喷布能克服一般的熔喷法非织造布强力偏低，不耐磨的缺点。该技术可以用来生产纳米纤维，纤维的平均细度为250nm，而分布范围在25400nm之间。1.2熔喷法纺丝原理聚合物树脂经挤压熔融后，通过计量泵的精确计量送入一特殊的熔体分配腔，再通过整流后进入纺丝熔体池，经纺丝微孔喷出成丝，在高速热风气流的喷射拉伸下得到超细纤维，其单丝直径能达到12m。熔体分配腔能保证熔体沿幅宽方向分布均匀（流速一致、流量相等、压力分布均匀），加上沿幅宽方向的气流喷射速度一致，从而能保证丝束沿幅宽方向分布均匀，丝径沿幅宽方向一致。喷丝组件中纺丝熔体池下有一排纺丝微孔，微孔直径一般为0.30.4mm，为更有利于纺丝成型。其长径比远远大于常远见的熔融纺丝，一般为1015。同时喷丝组件与气刀之间形成一特殊的气腔，高压热风气流通过气腔狭缝以近似于音速的速度喷射，气刀刃部与喷丝组件尖端开成一纺丝锥。熔体从纺丝微孔中喷出，在纺丝锥处被高速气流夹持牵伸拉细，经冷却后形成超细纤维。Ff=xrx,s2Rxdxrx，s=12Cf0V（x）1.3熔喷纤维成布原理经过牵伸的超细纤维，随着喷射气流的体积膨胀而扩散开来，在抽吸风的引导下，均匀地铺在收集装置上，利用自身条件互相粘和在一起。调节收集装置的工艺速度及计量泵的转数便能得到各种不同规格的熔喷非织造布。2.熔喷非织造布的应用领域我国发展熔喷非织造布产品已有十多年的历史，在这10多年中开发了不少特色产品，下面列举一些熔喷产品的应用领域：由于熔喷技术生产的纤维很细，同时熔喷布具有很大的比表面积、空隙小而空隙率大，故其过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性等应用特性是用其它单独工艺生产的非织造布所难以具备的。所以熔喷法非织造布广泛应用于医用和工业用口罩、保暖材料、过滤材料、医疗卫生材料、吸油材料、擦拭布、电池隔板以及隔音材料等领域。2.1医疗卫生领域用熔喷法非织造布代替传统纺织产品与纺粘法非织造布复合，应用于口罩布。其特点是强度高、手感好、有效地屏障细菌的穿透、不透血但可以透气；能够防止交叉感染、减少尘屑和毛羽的脱落、提供最佳的手术环境；减少护理人员的劳动量、方便储藏、供应和更换；穿戴及使用方便、价格低。由于其有上述特点，在国外已大量做成绷带、急救包、开刀布、接生包等应用于医疗行业以及妇女卫生巾、尿布等卫生领域。国内目前则刚刚开始应用并得到了广泛推广。在2003年非典期间，熔喷非织造布在医疗卫生行业发挥了重要作用。现在人类面临非典、禽流感，以及其它空气传播疾病的危险，为做到未雨绸缪，防患于未然，许多国家（特别是发达国家）已把熔喷布作为国家储备物资作为应急时用。2.2保暖材料领域熔喷法非织造布由于其纤维直径特别细小、孔径小、孔率高、手感柔软，具有非常好的抗风能力，透气性能良好，且重量非常轻，是做保温服装的最佳材料。目前国内外已大量使用，市场增长速度也较快。经过国家级检测单位测定，相同重量的服装保温材料中，熔喷布保温效果最好。天津泰达率先开发出了用熔喷布做的保暖材料，从而带来了中国熔喷法非造布发展的高潮。熔喷法非织造布与三维卷曲纤维共纺制出的保暖絮片，不仅具有很好的保温效果，同时还具有非常好的弹性和蓬松性能。另外，除了作为服装絮片起保暖作用外，熔喷纤维絮片还可以包卷在输汽管道、输液管道或其它需要绝热的贮存器具外表以作为有效的保温层，不使热量或冷量散失。美国3M公司曾开发了系列保温产品供各种用途之用。其核心技术即是以熔喷纤维作为基本材料。但如全部是熔喷纤维，开始时保温性很好，待熔喷絮片经一段时间使用后容易压实，空气隙没有了，保温作用就会大幅降低，因此必须在熔喷纤维中均匀掺入一定量的粗旦涤纶纤维，使絮片间始终保持均匀分布的空气隙。宝斯特公司开发了具有独创性的技术，据称，同样可以做到这一点。2.3过滤材料领域熔喷非织造布由于其纤维直径细、比表面积大、孔隙小，空隙率高等特点极适合作液固分离或气固分离的过滤材料。在空气过滤中可适合作亚高效以上的过滤。如劳保及医疗口罩、防毒面具，滤除粉尘、细菌等有害颗粒，亦可作空调、汽车内空气过滤和发动机空气过滤，特别当熔喷纤维经驻极化处理后，空气过滤的过滤效率可超过99%，甚至可达99.999%，可适合作电子设备超净车间等高要求的空气净化场所，回顾2003年时，为防止SARS感染，熔喷非织造布曾热销一时，便因为经驻极化处理的熔喷非织造布作为口罩或面罩可以有效防止细菌病毒的侵入。过去，一些高要求的空气过滤普遍采用微细玻纤的滤料，近几年来的研究表明：玻纤容易折断脱落，对人体有害，甚至可能会致癌。世界卫生组织IARC把玻纤划归IB类，即是可能致癌物质。另外玻纤又不能加上静电荷进行驻极化，因此随着时间的推移，熔喷过滤材料应用将越来越广泛。 2.4吸油材料领域我国是石油消费大国，消费量已占世界第二位。中国的海上运输业迅速发展。油轮发生溢油事故和轮船含油污水排放经常发生，严重污染水质，特别是沿海港口、海湾和沿海水域更是如此，对生态环境带来严重后果。聚丙烯熔喷非织造布由于其超细纤维的结构，具有疏水亲油性，比重轻，吸水率为0.01%，不溶于油类和耐酸碱等特性，其吸油量可以达到本身重量20倍至50倍，具有吸油速度快，吸油后能长期浮于水面不变形，水油置换性能好，可以反复使用长期存放等特点，受到这一领域的欢迎。欧美、日本等国已广泛利用熔喷吸油材料进行工厂设备泄油治理，海洋环境保护，污水治理以及其它油料溢出和油污治理等，并都有具体法规，要求船只和海港必须配置一定数量熔喷吸油材料以防止环境污染。我国在这方面已引起相关方面的广泛重视，一些海港据称都已开始备有一些熔喷类吸油絮垫、吸油栅、吸油带等产品，以备必要时之用，另外一些饭店、甚至包括家庭用途的吸油产品也在逐步推广。但对船只和海港，必须配置一定数量的熔喷吸油材料以防止污染环境。2.5工业及家庭用揩布工业及家庭用揩布是目前发展最为迅速的市场，由于熔喷非织造布去污力强、手感柔软、不损坏被揩拭的表面，因此很有发展前景。国外有的企业用熔喷非织造布制作婴儿揩擦布、家庭用揩布、个人用揩拭布都很受欢迎，熔喷揩擦布也可用于汽车揩拭布、精密机床、精密仪器揩布等。2.6铅酸蓄电池隔板用聚丙烯熔喷非织造布经处理后可用作铅酸蓄电池隔板，我国年用量大约在6000吨以上。由于熔喷非织造布具有孔径小，开孔率高、电阻小、