熔喷法用高熔融指数聚丙烯

国外化纤技术 N 咄囊黼脚 熔喷法用高熔融指数聚丙烯 N o y n a e r tN 1 熔喷工艺 熔喷法是一种一步生产非织造布的工艺( 由 切片到纤网) 。在加工过程中，高速空气将从挤压 机模头端出来的熔融态热塑性树脂吹到一个成网帘 带上或成网滚筒上，形成细纤维自粘合纤网。 高流速的熔体从一个带有一单排小孔的模头 挤出，然后通过热空气喷嘴，将熔体吹成非常细的 纤维( 1 1 0 斗m ) 。纤维再被聚集到成网帘上( 见 图1 ) 。 图1 典型的熔喷生产线流程 熔喷工艺需要非常高的熔体流动指数( M F R ) ， 窄的分子量分布。当使用低熔体弹性的低黏度原料 时，拉伸更容易，气流速度和空气量均可降低。 熔喷设备在6 0 年代末7 0 年代初商业化，当时 所用的聚合物都是低M F R 级的，所以只能采用已 有的聚合物为原料。这些聚合物的M F R 为1 2 2 5 3 5 。在1 9 8 5 年，M F R 为9 0 和1 5 0 的聚合物进入 市场。9 0 年代M F R 为4 0 0 和8 0 0 级的树脂成为熔 喷法工艺常用的树脂，现今这些产品仍在使用，并 且在一段时间内，在市场上仍会有一席之地。但是 已有M F R 更高的树脂进入市场。本文旨在介绍用 于卫生及过滤领域应用的M F R12 0 0 树脂的优点。 2 产品 比利时B o r e a l i sP 0 1 v m e rN V 公司有3 种不同 5 0 合成纤维S F C2 0 0 6N o 1 2 M F R 的P P 树脂，贼1 。 表1P P 树脂规格 产品 M F R ( 2 3 0q C ，2 1 6k g ) ，( g ，l Om i n ) H L 5 0 4 F B4 5 0 H L 5 0 8 F B8 0 0 H L 5 1 2 F B1 2 0 0 这些树脂是以切片形式出厂，在聚合物制造 过程中已加入化学降解助剂。这说明熔喷非织造布 制造商购买到的是一种非常均匀的安全的原料。 B o r e a l i s 公司制造的切片的优点是： ( 1 ) 极好的均匀性( 高度可控的流变性能和稳 定性) ； ( 2 ) 产品无外加组分泌理方便安全，对皮肤 无刺激) ； ( 3 ) 易于处理( 管路中无粉尘，较好的流动 性) ； ( 4 ) 易于加工( 易控制熔体弹性，与色母粒混 合较好，无分离) 。 3 加工性能试验 试验是在德国采用R e i f e n h 萏u s e r 公司制造的 R e i c o f i l 熔喷实验设备上进行的，产量以k g ，1 1 m 表 示。熔喷法非织造布的质量要根据最终应用确定， 它的最大应用领域是卫生、过滤和吸收材料。每种 应用要求的性能都不同。 3 1 加工结果 在温度不同，其它条件相同的情况下加工产 品，聚丙烯M F R 越高，纺丝温度越低。这种低能 耗对熔喷法非织造布制造商是有益的( 见表2 ) 。 表2 加工参数 M F R熔体温度模头端温度空气温度 产品 ，留1 0 m i n ) 代 H L 5 0 4 F B4 5 03 1 52 8 02 8 5 H L 5 0 8 F B8 0 02 9 02 6 02 6 5 H L 5 1 2 F Bl2 0 02 7 02 4 02 5 5 万方数据 M F R 为12 0 0 的树脂也能达到较高的纺丝速 度。 3 2 卫生领域 原料为1 5g ，m ：的非织造布用作卫生材料，纤 网的表层均匀( 无结点) 是极为重要的。 用作卫生制品，如尿布、成人尿裤、睡衣、窗 帘及防护服的熔喷法非织造布要与纺粘法非织造布 复合。这种复合可以是s M S ( 纺粘一熔喷一纺粘) 、 S M M S ( 纺粘一熔喷一熔喷一纺粘) 或S s M M S ( 纺粘一 纺粘一熔喷一熔喷一纺粘) 。熔喷法非织造布最重要 的性能是阻隔功能。为了使之具有这种功能，无不 规则( 结点) 的覆盖层是必须的。 此外，纤维直径也是非常重要的。采用 H L 5 0 8 F B 和H L 5 1 2 F B 牌号的树脂能得到好的结果。 用H ”1 2 F B 可达到更高的水压头。 由于H L 5 1 2 F B 的M F R 为12 0 0 ，熔体弹性低， 仅需要较少的空气量就能得到与H L 5 0 8 F B 同样的 结果。在产量大时效果尤其明显。 很明显，当使用H L 5 1 2 F B ( M F R l2 0 0 ) 时， 水压头最大。与H L 5 0 8 F B 相比，产量越大， H L 5 1 2 F B 的优点越突出。在产量为5 0k 州m 时， 得到6 0 0m m 水压头值，空气量只需要9 5 0N m 弧； 当M F R 为8 0 0 时，只需要13 5 0N m 弧空气量， 就可得到同样的结果。这意味着减少了4 0 0N m 弧 的能耗。此外，空气温度也低了1 5 ，结果使开 车时间缩短，加热成本降低。 在产量为7 0k 加m 时，要达到4 0 0m m 的水 压头值，仅需要空气1 0 0 0N m 弧。使用M F R 较低 的树脂，就不能得到高阻隔性能的产品。当无需高 水压头时，可以用非织造布单位面积的质量( g m 刁作为控制指标，采用这种方法可以节约运行成 本。 3 3 过滤 熔喷法非织造布可用于精细物质的过滤。通 常这些纤网带有静电荷，可以改善过滤效果，而且 不产生太大的压力降。熔喷法非织造布也可用于液 体过滤，如饮料和食品过滤、废水过滤、油漆和胶 N 函遽蔫赣囊羹舅粕g y 国外化纤技术 乳过滤、化学加工以及各种空气过滤，如口罩及空 调、清洁房间过滤材料。 它们可以被加工成袋式、屏板式或筒式结构。 一些过滤器制造商在每一层的上面采用不同的熔喷 非织造布，其它的则干脆直接将熔喷纤维吹到筒 内。有时过滤器是由不同材质和不同非织造布层组 合而成。 在深度过滤中，熔喷法非织造布被用作最细 的过滤层。不同的M F R 树脂用来加工深度过滤的 过滤层：M F R4 5 0 的用作外层，M F R12 0 0 的用作 内层。 通过测量空气渗透率和布的孔隙可以评价过 滤性能。透气性是根据D I N 5 3 8 8 7 ( E N I s 0 9 2 3 7 ) ， 用K a dF h n k 仪器测得。孔隙大小用C o u l l l t e r 孔率 仪来测得。熔喷非织造布为4 0 咖：。聚丙烯的 M F R 越大制得的纤维的直径越细。纤维越细，布 的孔隙就越小，过滤效果就越好( 透气率低) 。 以H L 51 2 F B 为原料，即便降低风量也可以制 得细纤维。要达到透气率为3 0 0L m 3 s 仅需要空气 量8 3 0N m ；而以H L 5 0 8 F B 为原料，要达到同样 效果，需要空气量为10 5 0N m 弧。两者用风量之 差为2 2 0N m 讹。当产量大时，两种原料的风量之 差为4 0 0N m 弧。 对于高M F R 的原料，在较低温度和较小的风 量下，可以得到孔隙小得多的产品。对于深度过 滤，不同的过滤层可以使用不同的原料。 4 结束语 高M F R 的P P 树脂的优点是制得的纤维细、 布孔隙小，卫生( 屏蔽) 和过滤( 效果) 领域