双组分熔喷非织造布在过滤中的应用

双组分熔喷非织造布在过滤中的应用

0过滤剂过滤滤材非织布以其轻、软、通风良好等特点在多个领域得到广泛应用。特别是具有良好的过滤性、高产量、成本低、易用等材料的优点。逐渐取代传统的机织过滤和过滤材料。其中,熔喷法获得的非织造布与其他方法相比具有纤维更细的特征,纤维平均直径为0.6μm的纤网已能稳定的制造。1机械法、化学法目前,开纤方法中技术比较成熟是纺粘法非织造布与超细纤维的分纤。由于它们都属于高聚物熔体直接纺丝的合成纤维,在纺丝过程中存在相似性,可以借鉴其开纤方法应用于双组分熔喷非织造布的开纤加工之中。现有的主要开纤方法介绍如下。1.1热处理法依据不同高聚物组分在一定温度下的热膨胀性不同来实施纤维裂离。a)干热法纤维受热发生不同程度膨胀,在两组分纤维的界面产生剪切力,依靠剪切力的作用使纤维分离,从而达到开纤的目的。但使用此种方法分纤一般需要较高的温度b)湿热法在较低的温度环境下,利用水的溶胀作用,对不同组分产生不同程度的溶胀,达到纤维分离目的。但由于温度较低,大分子链段的热运动依然很微弱,不能产生足够的能量摆脱相互的缠绕,使纤维难以分离。1.2机械法在高压水刺的冲击作用下,纤网上的部分纤维在纤网的正反两面不断的穿插缠结,同时,原来较光滑的圆柱形截面分离成异形细丝。开纤后,纤维比表面积增加,纤维之间的摩擦力增大,纤网的自锁能力增强,改变了纤网原来的微结构,使纤维更加粗细交错,各向异性,无序排列。该法材料处理后破损纤维比例高于分离的纤维,因此还需要进一步改进加工技术。事实上,高压水刺往往给非织造布材料留下更多的孔洞,显然更适合于纺粘无纺布,不适合于熔喷无纺布过滤材料的加工。1.3化学法作为一种相对温和的方法,且在反应体系中试剂能够均匀地作用于材料,因此具有良好的发展前景。借鉴目前超细纤维的加工方法,可以采取碱减量法、酸性试剂法和溶胀试剂法使非织造布开纤。a)碱减量法目前,碱减量法广泛应用于复合超细纤维分离加工b)酸处理法酸处理法虽在实验室取得了阶段性成果,但尚未见于工业化生产。刘若冰等c)溶剂处理法借鉴溶剂法纺丝,使用各种溶胀剂对纤维进行开纤。使用苯甲醇和环己酮作用于PET/PA6复合纤维,苯甲醇对PA6有显著的各向异性,这种各向异性引起PA6纤维轴向尺寸有较大的改变,产生剪切力使双组分分开,具有一定的效果。此种方法由于是利用溶胀性使纤维分离,不涉及化学反应,并且残液可以回收重复利用,无环境污染,符合工业化生产的要求,具有巨大的应用潜力。但由于溶剂相对较多的进入纤维非结晶区,会对纤维的物理特性产生影响,在应用时需要严格的工艺控制。1.4超声波作为一种纵向波,其作用于纤维的界面处引起共振,使纹隙进一步扩大,随着作用时间的增加,导致纤维的最终裂离。尤其再结合适当的开纤试剂,这种效果就更加明显。并且经超声波处理后的试样更加紧密,空隙率降低,更能发挥其高效过滤性能。该法作为一项新技术易在研究之中。2采用本方法计算分纤率对于纤维开纤效果的评价一般是利用横截面法进行评价,主要有总单丝法、单丝计数法、理论推算法,周长法。a)截面根数法。用电子显微镜纵向观察,计算纤维中分离的根数:%=式中,该法简易、直观,但熔喷非织造布纤维之间往往不能完全分离,经常出现粘连现象,不利于纤维的辨别与计算。使用这种方法计算结果离散性大,重现性差,需要大量测试试样。b)横截面周长法。是目前使用较普遍的方法,根据横截面的不同,使用不同的计算公式计算。但该法只适用于超细复合纤维,熔喷非织造布纤维交错复杂,很难制作出横截面整齐的试样。c)图像分析法。作者现在正在尝试另一种方法,通过制作薄的纤维网试样并做纵向观察,利用纤维边长来计算开纤率。此法的优点在于省略了对移位分纤率和裂离分纤率的区别计算,只需测量纤维的分离边长来统计计算纤维的分纤率。%==1/式中,该法能比较准确反映出纤网微结构改变对过滤效果的影响,但观察者必须对单根纤维是否是完全分离有准确的辨别能力