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熔喷布的生产流程解析

2020/06/01

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美国埃克森公司在20世纪60年代开始了熔喷技术的研究,并最早取得了技术专利。这个工艺目前仍为熔喷法非织造布行业广泛使用的主流生产工艺,其特点是采用单排喷丝孔,用热气流牵伸,牵伸热气流从喷丝板的两侧呈一定角度吹出。
 
熔喷法非织造布生产工艺是采用高熔融指数(简称为MFI)的聚合物切片、经过挤压加热、熔融成为流动性能很好的高温熔体后,利用高温、高速的热气流将从喷丝板中喷出的熔体细流吹散成很细的纤维,在接收装置(如成网机)上聚集成纤网、并利用自身的余热互相粘结成布的生产过程。
 
具有工艺流程短(从投料到形成产品仅需十多分钟时间),设备简单(如一般的生产线都不需要固结纤网的设备),纤维细(纤维直径达到微米级甚至亚纳米级),产品的性能多样化等特点。
 
熔喷法是目前制造精细过滤材料及高阻隔性能材料的重要工艺,也是制造纳米材料的一种方法,是一种仍在迅速发展的技术。
 
熔喷法非织造布工艺的首个英文字母为“M”,因此熔喷布也成为“M”布,熔喷系统也简称为“M”系统,有时也称为“MB”系统。一般独立的熔喷法非织造布生产线大多仅有一个纺丝系统,也可根据市场要求在生产线中配置两个或更多个熔喷系统,组成MM或MMM型生产线。
 
在SMS生产线中,MB系统是重要的系统,对产品的应用性能(透气性、阻隔能力)有很大的影响,为提高生产线的生产能力和产品的质量,在一条生产线中会配置有多个MB系统。
熔喷法非织造布是20世纪50年代首先在美国研制成功的,我国也曾在60年代初进行过研制。它由高熔融指数的聚丙烯切片直接纺丝成布,是一种高新技术产品。目前,美国的年产量约为l5万,t我国的年产量为5000t。熔喷法非织造布的生产过程是:将聚丙烯切片(FR400-1200)通过螺杆挤压机使其熔融,经过喷丝孔将其喷出成为纤维状,并在高速(13000m/min)热气流的喷吹下,使之受到强大拉伸,形成极细的短纤维,这些短纤维被吸附在成网帘上,由于纤维凝聚成网后仍能保持较高的温度,从而使纤维间相互粘连成为熔喷法非织造布,最后进行成卷打包。
1、螺杆挤出机;
2、计量泵;
3、熔喷装置;
4、接收网;
5、卷绕装置;
6、喂料装置。
 
熔喷法非织造布连续性生产线的设备高约6m,宽约5m,长约20m,其生产设备如下:
(1)螺杆挤压机:螺杆直径一般为100~120mm,长/径比为30,其目的是将切片熔化。
(2)计量泵:其作用是精确计量,控制产量和纤维的细度,为齿轮泵,将熔体连续输送到喷丝头。
(3)熔体过滤器:其作用是将熔体中的杂质过滤掉,以免堵塞喷丝孔。
(4)输送网帘:将熔喷纤维均匀接收铺在网上,向前输送,其下面有吸风机,将上面下来的热风排出。
(5)纺丝箱体:是熔喷工艺的关键设备,有1块长条形喷丝板,板上布满一长列喷丝孔,一般每m长约有1500个喷孔。喷丝板两侧面装有热空气喷管,下装有热空气喷孔,与喷丝孔成50b角,使纤维喷出之后,即刻用高速热空气进行气流拉伸,把纤维吹断,成为超细纤维。
(6)喂料系统:由3个计量斗组成,分别用于计量白色切片、色母粒、添加剂,3种组分进入下面的混合搅拌器混合均匀,即投入生产。
(7)热风机与加热器:提供纺丝气流拉伸时所用的热空气的温度与压力,用电加热,耗电量较大。
(8)卷取机采用全自动卷取,将熔喷布成卷包装。熔喷法非织造布的纤维特点是超细,其纤维直径最小可达到0.5Lm,一般在1~5Lm之间。纤维越细,熔喷布质量越好,但产量相对减少。由于纤维超细,其比表面积大,吸附能力强,这是熔喷布最突出的优点。

 


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