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提高熔喷非织造无纺布产品质量

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    发表于 2020-10-12 11:29:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
    来源: 塑机装备技术分享

                        
    PPle-system-font, BlinkMacSystemFont, &quot">        熔喷法是依靠高温、高速的气流喷吹聚合物熔体,使其得到迅速拉伸而制备纤维的一种方法。聚合物切片通过螺杆挤压机加热加压成熔融状态后,经熔体分配流道到达喷头前端的喷丝孔,挤压后再经过两束收敛的高速、高温气流的拉伸使其细化。细化的纤维冷却固化于网帘装置上形成熔喷非织造布。
           
            连续式熔喷非织造布生产技术在我国已经经历了20多年的发展过程,应用领域从初的电池隔板、过滤材料、吸油材料和保暖材料等扩展到医疗、卫生、保健、防护等领域,其生产技术也从单一的熔喷生产向复合方向发展。其中,经过静电驻极处理的熔喷复合材料,由于其具有初始阻力低、容尘量大、过滤效率高等特点,可广泛应用于电子制造、食品、饮料、化工、机场、宾馆等场所的空气净化处理和医用高性能口罩、工业与民用的除尘器滤袋。
           
            聚丙烯材料的熔喷无纺布(是一种超细静电纤维布,可以捕捉粉尘),纤维的孔径、厚度等因素影响着过滤效果。不同直径的颗粒通过不同原理的方式过滤,比如颗粒体积,撞击,扩散原理导致被纤维阻拦,还有一些微粒通过静电吸引原理被静电纤维所过滤。过滤效率的测试是在标准规定的颗粒大小下进行的,不同标准会采用不同尺寸的颗粒进行测试。BFE常采用平均颗粒直径3μm的细菌气溶胶颗粒,而PFE一般采用氯化钠直径0.075μm的颗粒。单纯从过滤效果看,PFE比BFE的效果要高。
           
            KN95级别口罩的标准测试中以空气动力学直径0.3μm的微粒为测试对象,因为大于或小于这个直径的微粒都比较容易被过滤纤维拦截,而0.3μm这样中间尺寸的的微粒更难被过滤。病毒虽然体积很小,但是无法单独在空气中传播,它需要飞沫和飞沫核作为载体在空气中飘散,所以很容易被过滤掉。

            熔喷布技术核心是:在最低限度降低呼吸阻力的前提下,还能达到高效过滤效果,特别是N95以上熔喷布,VFE级别熔喷布对驻极母粒配方,熔喷料的性能,熔喷线的喷丝效果,特别是加了驻极母粒后会影响纺丝纤维的粗细和成网均匀性,做到低阻高效是最核心技术。

            影响熔喷布质量的因素
            聚合物原料的MFI
            熔喷布作为口罩最佳阻隔层,是一种极为细密的材质,内部由许多纵横交错的超细纤维以随机方向堆叠而成。以PP为例,MFI越高,熔喷加工时拉出的丝越细,过滤性能越好。
           
            热气流喷射角度
            热空气喷射角度主要影响拉伸效果和纤维形态。角度变小会促使细流形成平行纤维束,从而导致无纺布均匀性差。若角度趋于90°,将产生高度分散而湍动的气流,有利于纤维在凝网帘上无规分布,最终得到的熔喷布各向异性性能好。
           
            螺杆挤出速度
            在温度恒定的情况下,螺杆挤出速率应保持在一定范围:在某一临界点之前,挤出速度越快,熔喷布定量越高,强度越大;到超过该临界值,熔喷布的强度反而下降,尤其是MFI>1000时更为明显,可能是因为挤出速率过高导致丝条牵伸不充分,并丝严重,从而布面粘结纤维减少,熔喷布强度降低。
           
            热气流速度及温度
            在相同温度、螺杆转速和接收距离(DCD)等条件下,热空气速度越快,纤维直径越小,无纺布手感逐渐变软,纤维缠结越多,从而导致纤网更加密实且光滑,强度提高。
           
            接收距离(DCD)
            过长的接受距离会导致纵横向强度、弯曲强度下降,无纺布手感蓬松,在熔喷工艺中会导致过滤效率和过滤阻力下降。
           
            熔喷模头(硬性指标)
            模具材质及工艺温度设定。用一些低端模具钢代替,使用过程会出现一些眼睛看不到的细微裂痕,孔径加工毛糙,精度差,不经过抛光处理,直接上机。造成喷丝不均匀,韧性差,喷丝粗细不一,容易产生结晶。
           
            网底吸风
            网底吸风的风量及风压等工艺参数
           
            成网速度
            网帘速度慢,熔喷布克重高,过滤效率大些。反之,也成立。
           
            驻极装置
            驻极电压、驻极时间、驻极钼丝距离、驻极环境湿度等方面都会影响过滤质量等参数。
           
           
           
           
            
            
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    GMT+8, 2020-10-29 09:37

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