第八章《熔喷非织造布》-非织造布技术课件.ppt
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1、第八章第八章 熔喷法非织造布熔喷法非织造布8-1 熔喷工艺发展历史与特点熔喷工艺发展历史与特点 8-2 熔喷工艺采用原料熔喷工艺采用原料8-3 熔喷生产流程与设备熔喷生产流程与设备 8-4 熔喷产品性能与应用熔喷产品性能与应用 8-1 熔喷工艺发展历史与特点熔喷工艺发展历史与特点 熔喷法非织造布是熔喷法非织造布是聚合物挤压法非织造布聚合物挤压法非织造布的的一种,它是指在抽丝的同时,采用高速高压热气一种,它是指在抽丝的同时,采用高速高压热气流或其他手段(如离心力、静电力)对挤出的熔流或其他手段(如离心力、静电力)对挤出的熔体进行拉伸,使其成为超细的无规则的短纤维,体进行拉伸,使其成为超细的无规则
2、的短纤维,然后凝聚到带有许多小孔的滚筒或网帘上形成纤然后凝聚到带有许多小孔的滚筒或网帘上形成纤维网,再经自身粘合、热粘合或其他粘合方式加维网,再经自身粘合、热粘合或其他粘合方式加固而制成的非织造布。固而制成的非织造布。聚合物挤压法非织造布聚合物挤压法非织造布l定义:定义:利用化学纤维的纺丝原理,在聚合物纺丝成利用化学纤维的纺丝原理,在聚合物纺丝成形过程中将纤维直接铺置成网,然后采用机械形过程中将纤维直接铺置成网,然后采用机械的、化学的或热的方法来加固纤维网而制成的的、化学的或热的方法来加固纤维网而制成的非织造布。非织造布。l分类:分类:熔喷法熔喷法 纺丝成网法纺丝成网法 膜裂法膜裂法 一、国外
3、发展简况一、国外发展简况1951年年19541954年,美国年,美国海军研究所海军研究所开始研究开发超细纤维过开始研究开发超细纤维过滤材料,用气流喷射纺丝法生产出超细纤维非织造布,是熔滤材料,用气流喷射纺丝法生产出超细纤维非织造布,是熔喷法非织造布的先驱喷法非织造布的先驱。20世纪世纪60年代中期,美国年代中期,美国Exxon公司进一步对熔喷工艺进行公司进一步对熔喷工艺进行改进,改进,5 5年后生产出超细纤维,申请了专利。年后生产出超细纤维,申请了专利。20世纪世纪70年代,其他公司研制熔喷年代,其他公司研制熔喷非织造布技术非织造布技术,如美国,如美国、德国、德国Freudenberg、日本的
4、旭化成、等、日本的旭化成、等 ;美国;美国Exxon公司将此技术转为民用,进入工业化生产。公司将此技术转为民用,进入工业化生产。20世纪世纪80年代后期,由于熔喷法非织造布市场的开发,一些年代后期,由于熔喷法非织造布市场的开发,一些非织造布机械制造商开始参与熔喷法生产设备的制造,主要非织造布机械制造商开始参与熔喷法生产设备的制造,主要供应商有美国的供应商有美国的Accurate公司和公司和J&M公司,德国的公司,德国的Reifenhaeuser公司等。公司等。21世纪,朝着复合化世纪,朝着复合化、细旦化、自动化等方向发展细旦化、自动化等方向发展。8-1 熔喷工艺发展历史与特点熔喷工艺发展历史与
5、特点8-1 熔喷工艺发展历史与特点熔喷工艺发展历史与特点三、熔喷非织造工艺的特点三、熔喷非织造工艺的特点工艺流程短,生产效率高。工艺流程短,生产效率高。超细纤维网结构,均匀度好,超细纤维网结构,均匀度好,手感柔软。手感柔软。过滤、阻菌、吸附、屏蔽、绝热等方面有突出的优点。过滤、阻菌、吸附、屏蔽、绝热等方面有突出的优点。纤维取向度较差,强力低。纤维取向度较差,强力低。能源消耗大,能源消耗大,1 1千克熔喷非织造布需千克熔喷非织造布需3-83-8度电。度电。8-2 熔喷工艺采用原料熔喷工艺采用原料1、聚丙烯、聚丙烯(PP)聚丙烯是熔喷工艺应用最多最早的一种聚合聚丙烯是熔喷工艺应用最多最早的一种聚合
6、物。熔喷工艺应用的是普通纤维级聚丙烯原料,物。熔喷工艺应用的是普通纤维级聚丙烯原料,其分子量高,其分子量高,熔融流动指数熔融流动指数(MFI)较低,通常较低,通常只有只有12g/10min。该种聚丙烯在熔喷时必须借助于该种聚丙烯在熔喷时必须借助于螺杆挤出机的超高温和剪切作用来降解。螺杆挤出机的超高温和剪切作用来降解。随科技的进步,随科技的进步,MFI为为12的聚丙烯很快就为的聚丙烯很快就为MFI35的所取代,同时出现了专为熔喷工艺所用的所取代,同时出现了专为熔喷工艺所用的聚丙烯,其的聚丙烯,其MFI高达高达1500 g/10min。聚丙烯。聚丙烯MFI的提高,可降低螺杆挤出机的工作温度,提的提
7、高,可降低螺杆挤出机的工作温度,提高熔体流动速率,延长熔喷模头寿命,降低能耗,高熔体流动速率,延长熔喷模头寿命,降低能耗,同时给选用添加剂以更大的灵活性。同时给选用添加剂以更大的灵活性。熔融流动指数定义熔融流动指数定义 在一定的温度下,熔融状态的高聚物在在一定的温度下,熔融状态的高聚物在一定负荷下,一定负荷下,10分钟内从规定直径和长度的分钟内从规定直径和长度的标准毛细管中流出的重量,单位为标准毛细管中流出的重量,单位为g/10min,熔体指数越大,流动性越好。通常情况下,熔体指数越大,流动性越好。通常情况下,聚合物分子量提高,则熔融指数减小。聚合物分子量提高,则熔融指数减小。8-2 熔喷工艺
8、采用原料熔喷工艺采用原料2、聚酯、聚酯(PET)聚酯纤维工业化生产始于聚酯纤维工业化生产始于1953年,其性能优年,其性能优良,强度和弹性模量较高,耐热和耐日晒性能优良,强度和弹性模量较高,耐热和耐日晒性能优良,良,熔喷熔喷工艺应用较多的原料之一。工艺应用较多的原料之一。聚酯的熔点比聚丙烯要高得多,聚酯的熔点比聚丙烯要高得多,MFIMFI比聚丙比聚丙烯低。烯低。8-2 熔喷工艺采用原料熔喷工艺采用原料3、聚酰胺、聚酰胺(PA)聚聚酰酰胺胺纤纤维维是是世世界界上上最最早早投投入入工工业业化化生生产产的的合合成成纤纤维维。聚聚酰酰胺胺66发发明明于于1935年年,通通过过进进一一步步的的研研究究,
9、于于1937年年又又发发明明了了用用熔熔体体纺纺丝丝法法制制造造PA66纤纤维维的的技技术术。1938年年,德德国国的的Schlack发发明明了了制制取取PA6及及生产纤维的技术,于生产纤维的技术,于1941年开始工业化生产。年开始工业化生产。熔喷熔喷工艺所用的聚酰胺主要是工艺所用的聚酰胺主要是PA6,但用量不,但用量不及及PPPP和和PETPET。8-3 熔喷生产流程与设备熔喷生产流程与设备一、熔喷工艺一、熔喷工艺流程流程 熔喷非织造工艺是采用高速高压热空气流熔喷非织造工艺是采用高速高压热空气流对模头喷丝孔挤出的聚合物熔体细流进行牵伸,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
10、维并收集在凝网帘或滚筒上,由此形成超细纤维并收集在凝网帘或滚筒上,再经自身粘合或热粘合而成为熔喷法非织造布。再经自身粘合或热粘合而成为熔喷法非织造布。熔喷工艺流程为:熔喷工艺流程为:聚合物喂入聚合物喂入熔融挤出熔融挤出纤维形成纤维形成纤维纤维冷却粘合冷却粘合切边卷取切边卷取后整理后整理8-3 熔喷生产流程与设备熔喷生产流程与设备熔喷过程 8-3 熔喷生产流程与设备熔喷生产流程与设备二、熔喷系统组成二、熔喷系统组成 熔喷生产线的设备主要有:熔喷生产线的设备主要有:l上料机上料机l螺杆挤压机螺杆挤压机l计量泵计量泵l熔喷模头组合件熔喷模头组合件l空压机空压机l空气加热器空气加热器l接收装置接收装置
11、l卷绕装置卷绕装置l生产辅助设备:模头清洁炉、喷雾装置等生产辅助设备:模头清洁炉、喷雾装置等 8-3 熔喷生产流程与设备熔喷生产流程与设备Exxon公司早期研制的熔喷模头8-3 熔喷生产流程与设备熔喷生产流程与设备5、空气加热器空气加热器 主主要要作作用用是是产产生生熔熔喷喷工工艺艺需需用用大大量量的的热热空空气气。一一般般材材料料选选用用不不锈锈钢钢。熔熔喷喷工工艺艺温温度度精精度度要要求求较较高高,牵牵伸伸空空气气温温度要求稳定在度要求稳定在1的范围内的范围内。6、接收装置接收装置 主主要要作作用用是是凝凝聚聚冷冷却却的的超超细细纤纤维维成成为为纤纤维维网网。熔熔喷喷工工艺中的接收装置主要
12、有:艺中的接收装置主要有:l 滚筒式滚筒式l 平网式平网式7、辅助设备辅助设备 熔熔喷喷生生产产线线最最主主要要的的辅辅助助设设备备就就是是模模头头清清洁洁炉炉。模模头头生产一段时间后需要定期更换清洁,方法是高温焙烘。生产一段时间后需要定期更换清洁,方法是高温焙烘。8-3 熔喷生产流程与设备熔喷生产流程与设备三、典型熔喷设备三、典型熔喷设备1、德国、德国Reifenhauser公司熔喷生产线公司熔喷生产线 德国德国Reifenhauser公司公司1984年开始生产纺粘法非织年开始生产纺粘法非织造布生产线,造布生产线,1988年与美国年与美国Exxon公司签订了技术转让公司签订了技术转让协议,开
13、始研制熔喷法非织造布生产线。目前,该公协议,开始研制熔喷法非织造布生产线。目前,该公司可提供单独的纺粘生产线、熔喷生产线和生产司可提供单独的纺粘生产线、熔喷生产线和生产SMS复合非织造布产品生产线中的熔喷部分以及全套复合非织造布产品生产线中的熔喷部分以及全套SMS生产线。生产线。8-3 熔喷生产流程与设备熔喷生产流程与设备德国Reifenhauser公司的熔喷生产线 8-3 熔喷生产流程与设备熔喷生产流程与设备德国Reifenhauser公司的Reicofil单头熔喷生产线 8-3 熔喷生产流程与设备熔喷生产流程与设备德国Reifenhauser公司的Reicofil离线式SMS复合生产线 8
14、-3 熔喷生产流程与设备熔喷生产流程与设备德国Reifenhauser公司的Reicofil熔喷生产线的熔喷模头 8-3 熔喷生产流程与设备熔喷生产流程与设备2、美国美国Accurate公司熔喷生产线公司熔喷生产线 1967 1967年制作出了第一个年制作出了第一个10英寸的熔喷模头。英寸的熔喷模头。1970年年1980年期间,年期间,生产出不同尺寸的生产出不同尺寸的熔喷模头,供工熔喷模头,供工厂使用。厂使用。2020世纪世纪80年代初,年代初,Accurate公司的公司的Buehning博士博士设计出新型的组合式熔喷模头系统,在熔喷成网均匀设计出新型的组合式熔喷模头系统,在熔喷成网均匀性、牵
15、伸空气速度一致性以及操作简单性等方面取得性、牵伸空气速度一致性以及操作简单性等方面取得了显著的效果。了显著的效果。1984年年Accurate公司开发出第一条公司开发出第一条20英寸宽的熔喷英寸宽的熔喷生产线,包括空压机、空气加热器、树脂喂料机、挤生产线,包括空压机、空气加热器、树脂喂料机、挤出机、过滤网切换装置、计量泵、组合式熔喷模头系出机、过滤网切换装置、计量泵、组合式熔喷模头系统、收集装置、卷绕机等,全套设备由计算机控制。统、收集装置、卷绕机等,全套设备由计算机控制。8-3 熔喷生产流程与设备熔喷生产流程与设备4、NKK熔喷生产设备熔喷生产设备 日本日本N.K.K公司公司1986年起进行
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- 熔喷非织造布 第八 熔喷非 织造 技术 课件
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