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文檔簡介
1、 雙組分熔噴布的開發(fā)技術(shù)和應(yīng)用 1.熔噴法非織造布技術(shù) 1.1工藝流程 熔噴法非織造布生產(chǎn)技術(shù),是將高聚物樹脂通過螺桿擠出機(jī)擠壓熔融塑化后,通過計(jì)量泵精確計(jì)量送給噴絲組件,在高速高壓熱空氣流的作用下拉成超細(xì)纖維,在收集裝置上形成熔噴非織造布。熔噴法非織造成布可以使用多種聚合物材料,如聚丙烯、聚酯、聚酰胺等。在使用雙軸工藝的熔噴系統(tǒng),牽伸氣流是以同心環(huán)的方式,在熔體細(xì)流的外圍環(huán)繞吹出,通過氣流夾持,實(shí)現(xiàn)對纖維的牽伸。熔噴牽伸的纖維要比紡粘的纖維細(xì)很多,要求牽伸氣流要有很高的速度,因此牽伸氣流要有很高的壓力,但相對紡粘法而言,其工藝空氣流量需求卻少很多。 希爾斯的雙組分熔噴設(shè)備能生產(chǎn)皮芯型,并列型
2、,尖端三葉型,尖端十字型, 2,噴絲孔的直徑在0.10橘瓣型的雙組分纖維,纖維的直徑約0.15mm。雙組分熔噴布能克服一般的熔噴法非織造布強(qiáng)力偏低,不耐磨的缺點(diǎn)。該技術(shù)可以用來生產(chǎn)納米纖維,纖維的平均細(xì)度為250nm,而分布范圍在25400nm之間。 1.2熔噴法紡絲原理 聚合物樹脂經(jīng)擠壓熔融后,通過計(jì)量泵的精確計(jì)量送入一特殊的熔體分配腔,再通過整流后進(jìn)入紡絲熔體池,經(jīng)紡絲微孔噴出成絲,在高速熱風(fēng)氣流的噴射拉伸下得到超細(xì)纖維,其單絲直徑能達(dá)到12m。熔體分配腔能保證熔體沿幅寬方向分布均勻(流速一致、流量相等、壓力分布均勻),加上沿幅寬方向的氣流噴射速度一致,從而能保證絲束沿幅寬方向分布均勻,絲
3、徑沿幅寬方向一致。噴絲組件中紡絲熔體池下有一排紡絲微孔,微孔直徑一般為0.30.4mm,為更有利于紡絲成型。其長徑比遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于常遠(yuǎn)見的熔融紡絲,一般為1015。同時(shí)噴絲 組件與氣刀之間形成一特殊的氣腔,高壓熱風(fēng)氣流通過氣腔狹縫以近似于音速的速度噴射,氣刀刃部與噴絲組件尖端開成一紡絲錐。熔體從紡絲微孔中噴出,在紡絲錐處被高速氣流夾持牽伸拉細(xì),經(jīng)冷卻后形成超細(xì)纖維。 1.3熔噴纖維成布原理 經(jīng)過牽伸的超細(xì)纖維,隨著噴射氣流的體積膨脹而擴(kuò)散開來,在抽吸風(fēng)的引導(dǎo)下,均勻地鋪在收集裝置上,利用自身?xiàng)l件互相粘和在一起。調(diào)節(jié)收集裝置的工藝速度及計(jì)量泵的轉(zhuǎn)數(shù)便能得到各種不同規(guī)格的熔噴非織造布。 2.熔噴非織造布
4、的應(yīng)用領(lǐng)域 我國發(fā)展熔噴非織造布產(chǎn)品已有十多年的歷史,在這10多年中開發(fā)了不少特色產(chǎn)品,下面列舉一些熔噴產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域:由于熔噴技術(shù)生產(chǎn)的纖維很細(xì),同時(shí)熔噴布具有很大的比表面積、空隙小而空隙率大,故其過濾性、屏蔽性、絕熱性和吸油性等應(yīng)用特性是用其它單獨(dú)工藝生產(chǎn)的非織造布所難以具備的。所以熔噴法非織造布廣泛應(yīng)用于醫(yī)用和工業(yè)用口罩、保暖材料、過濾材料、醫(yī)療衛(wèi)生材料、吸油材料、擦拭布、電池隔板以及隔音材料等領(lǐng)域。 2.1醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域 用熔噴法非織造布代替?zhèn)鹘y(tǒng)紡織產(chǎn)品與紡粘法非織造布復(fù)合,應(yīng)用于口罩布。其特點(diǎn)是強(qiáng)度高、手感好、有效地屏障細(xì)菌的穿透、不透血但可以透氣;能夠防止交叉感染、減少塵屑和毛羽的脫
5、落、提供最佳的手術(shù)環(huán)境;減少護(hù)理人員的勞動(dòng)量、方便儲(chǔ)藏、供應(yīng)和更換;穿戴及使用方便、價(jià)格低。由于其有上述特點(diǎn),在國外已大量做成繃帶、急救包、開刀布、接生包等應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)以及婦 女衛(wèi)生巾、尿布等衛(wèi)生領(lǐng)域。國內(nèi)目前則剛剛開始應(yīng)用并得到了廣泛推廣。在2003年非典期間,熔噴非織造布在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)發(fā)揮了重要作用。現(xiàn)在人類面臨非典、禽流感,以及其它空氣傳播疾病的危險(xiǎn),為做到未雨綢繆,防患于未然,許多國家(特別是發(fā)達(dá)國家)已把熔噴布作為國家儲(chǔ)備物資作為應(yīng)急時(shí)用。 2.2保暖材料領(lǐng)域 熔噴法非織造布由于其纖維直徑特別細(xì)小、孔徑小、孔率高、手感柔軟,具有非常好的抗風(fēng)能力,透氣性能良好,且重量非常輕,是做保溫
6、服裝的最佳材料。目前國內(nèi)外已大量使用,市場增長速度也較快。經(jīng)過國家級檢測單位測定,相同重量的服裝保溫材料中,熔噴布保溫效果最好。天津泰達(dá)率先開發(fā)出了用熔噴布做的保暖材料,從而帶來了中國熔噴法非造布發(fā)展的高潮。熔噴法非織造布與三維卷曲纖維共紡制出的保暖絮片,不僅具有很好的保溫效果,同時(shí)還具有非常好的彈性和蓬松性能。另外,除了作為服裝絮片起保暖作用外,熔噴纖維絮片還可以包卷在輸汽管道、輸液管道或其它需要絕熱的貯存器具外表以作為有效的保溫層,不使熱量或冷量散失。美國3M公司曾開發(fā)了系列保溫產(chǎn)品供各種用途之用。其核心技術(shù)即是以熔噴纖維作為基本材料。但如全部是熔噴纖維,開始時(shí)保溫性很好,待熔噴絮片經(jīng)一段
7、時(shí)間使用后容易壓實(shí),空氣隙沒有了,保溫作用就會(huì)大幅降低,因此必須在熔噴纖維中均勻摻入一定量的粗旦滌綸纖維,使絮片間始終保持均勻分布的空氣隙。寶斯特公司開發(fā)了具有獨(dú)創(chuàng)性的技術(shù),據(jù)稱,同樣可以做到這一點(diǎn)。 2.3過濾材料領(lǐng)域 熔噴非織造布由于其纖維直徑細(xì)、比表面積大、孔隙小,空隙率高等特點(diǎn)極適合作液固分離或氣固分離的過濾材料。在空氣過濾中可適合作亞高效以上的過濾。如勞保及醫(yī)療口罩、防毒面具,濾除粉塵、細(xì)菌等有害顆粒,亦可作空調(diào)、 汽車內(nèi)空氣過濾和發(fā)動(dòng)機(jī)空氣過濾,特別當(dāng)熔噴纖維經(jīng)駐極化處理后,空氣過濾的過濾效率可超過99%,甚至可達(dá)99.999%,可適合作電子設(shè)備超凈車間等高要求的空氣凈化場所,回顧
8、2003年時(shí),為防止SARS感染,熔噴非織造布曾熱銷一時(shí),便因?yàn)榻?jīng)駐極化處理的熔噴非織造布作為口罩或面罩可以有效防止細(xì)菌病毒的侵入。過去,一些高要求的空氣過濾普遍采用微細(xì)玻纖的濾料,近幾年來的研究表明:玻纖容易折斷脫落,對人體有害,甚至可能會(huì)致癌。世界衛(wèi)生組織IARC把玻纖劃歸IB類,即是可能致癌物質(zhì)。另外玻纖又不能加上靜電荷進(jìn)行駐極化,因此隨著時(shí)間的推移,熔噴過濾材料應(yīng)用將越來越廣泛。 2.4吸油材料領(lǐng)域 我國是石油消費(fèi)大國,消費(fèi)量已占世界第二位。中國的海上運(yùn)輸業(yè)迅速發(fā)展。油輪發(fā)生溢油事故和輪船含油污水排放經(jīng)常發(fā)生,嚴(yán)重污染水質(zhì),特別是沿海港口、海灣和沿海水域更是如此,對生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重后果
9、。聚丙烯熔噴非織造布由于其超細(xì)纖維的結(jié)構(gòu),具有疏水親油性,比重輕,吸水率為0.01%,不溶于油類和耐酸堿等特性,其吸油量可以達(dá)到本身重量20倍至50倍,具有吸油速度快,吸油后能長期浮于水面不變形,水油置換性能好,可以反復(fù)使用長期存放等特點(diǎn),受到這一領(lǐng)域的歡迎。歐美、日本等國已廣泛利用熔噴吸油材料進(jìn)行工廠設(shè)備泄油治理,海洋環(huán)境保護(hù),污水治理以及其它油料溢出和油污治理等,并都有具體法規(guī),要求船只和海港必須配置一定數(shù)量熔噴吸油材料以防止環(huán)境污染。我國在這方面已引起相關(guān)方面的廣泛重視,一些海港據(jù)稱都已開始備有一些熔噴類吸油絮墊、吸油柵、吸油帶等產(chǎn)品,以備必要時(shí)之用,另外一些飯店、甚至包括家庭用途的吸油產(chǎn)品也在逐步推廣。但對船只和海港,必須配置一定數(shù)量的熔噴吸油材料以防止污染環(huán)境。 2.5工業(yè)及家庭用揩布 工業(yè)及家庭用揩布是目前發(fā)展最為迅速的市場,由于熔噴非織造布去污力強(qiáng)、手感柔軟、不損壞被揩拭的表面,因此很有發(fā)展前景。國外有的企業(yè)用熔噴非織造布制作嬰兒揩擦布、家庭用揩布、個(gè)人用揩拭布都很受歡迎,熔噴揩擦布也可用于汽車揩拭布、精密機(jī)床、精密儀器揩布等。 2.6鉛酸蓄電池隔板 用聚丙烯熔噴非織造布經(jīng)處理后可用作鉛酸蓄電池隔板,我國年用量大約在6000噸以上。由于熔噴非織造布具有孔徑小,開孔率高、電阻小、質(zhì)
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