非織造學(xué)-第九章-熔噴工藝課件

第九章熔噴工藝§9-1熔噴工藝應(yīng)用的原料§9-2熔噴工藝原理與過(guò)程§9-3熔噴非織造材料的性能與應(yīng)用

熔噴法工藝是聚合物擠壓法非織造工藝中的一種，起源于20世紀(jì)50年代初。從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，熔噴法非織造布增長(zhǎng)迅速，保持了10～12％的年增長(zhǎng)率。美國(guó)的Kimble-clark公司為了克服熔噴法非織造布強(qiáng)力低的缺點(diǎn)，開(kāi)發(fā)了熔噴非織造布與紡絲成網(wǎng)非織造布疊層材料，即SMS復(fù)合材料，大量應(yīng)用于手術(shù)服、過(guò)濾材料等，推動(dòng)了熔噴非織造布的發(fā)展。熔噴非織造工藝的特點(diǎn)：能耗大；超細(xì)纖維纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)；過(guò)濾、阻菌、吸附方面有突出的優(yōu)點(diǎn)；纖維取向度較差；纖維強(qiáng)力低。一、熔噴工藝對(duì)聚合物熔體性能的要求從理論上講，凡是熱塑性聚合物切片原料均可用于熔噴工藝。聚丙烯是熔噴工藝應(yīng)用最多的一種切片原料，除此之外，熔噴工藝常用的聚合物切片原料有聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、PBT、EMA、EVA、聚氨基甲酸酯等。聚合物切片原料的性能與熔噴工藝密切相關(guān)，主要參數(shù)有：聚合物種類分子量及其分布聚合物降解性能含雜§9-1熔噴工藝應(yīng)用的原料聚合物種類不同時(shí)，分子結(jié)構(gòu)差異很大，決定了熔點(diǎn)及流變性能的不同。對(duì)于每一種聚合物原料，均有對(duì)應(yīng)的熔噴工藝，如在加熱溫度、螺桿長(zhǎng)徑比、螺桿形式、原料干燥工藝等方面都有一定的差異。烯烴類和酯類聚合物原料熔噴工藝的差異原料品種模頭溫度熱空氣溫度干燥工藝烯烴類較高較高一般不需要酯類較低較低需要

烯烴類聚合物原料(如聚丙烯)的聚合度較高，因此加熱溫度高于其熔點(diǎn)100℃以上方能順利熔噴，而聚酯加熱溫度稍高于其熔點(diǎn)就可熔噴。烯烴類聚合物原料幾乎不含水，因此熔噴時(shí)一般不需要干燥。而聚酯中含有微量水分，加熱后由于水分的存在會(huì)導(dǎo)致酯類的水解，產(chǎn)生不利于非織造布產(chǎn)品質(zhì)量的副反應(yīng)物，因此必須進(jìn)行切片干燥。返回

聚合物原料的分子量及分子量分布是影響熔噴工藝和熔噴法非織造布性能最主要的因素。對(duì)熔噴工藝來(lái)說(shuō)，一般認(rèn)為聚合物原料分子量低、分子量分布窄有利于熔噴纖網(wǎng)的均勻性。聚合物分子量大小與其熔融流動(dòng)指數(shù)(MFI)成反比，與聚合物熔體的熔融粘度成正比。也即聚合物分子量越低，MFI越高，熔體粘度越低，越能適合于熔噴工藝較弱的牽伸作用。通常，聚丙烯、聚乙烯及其共聚物在熔噴工藝設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮MFI。而其他熱塑性高聚物熔噴時(shí)考慮用熔體粘度或特性粘度來(lái)反映原料的分子量大小。采用MFI較低的聚丙烯原料可生產(chǎn)出強(qiáng)力較高的熔噴法非織造布。但目前的趨勢(shì)是采用較高的MFI切片原料，這樣可提高產(chǎn)量，降低加熱溫度，從而降低能耗。分子量分布越集中，大分子的分子量均等性好，便于均勻受熱、熔融并得到均勻的纖網(wǎng)。因此，熔噴工藝要求聚合物原料的分子量分布盡量集中。返回

聚合物降解有助于修正聚合物熔體粘度和分子量分布。通常有三種降解方式：化學(xué)、機(jī)械剪切和熱降解。聚合物熔噴時(shí)或熔噴前，可采用氧或過(guò)氧衍生物來(lái)實(shí)現(xiàn)化學(xué)降解;而增加擠壓速率、熱量和熔體滯留時(shí)間均可達(dá)到機(jī)械剪切降解和熱降解的目的。對(duì)于聚合物熔體來(lái)說(shuō)，要求均勻發(fā)生降解，避免聚合物熔體降解不一致而造成粘度不均勻，分子量分布離散。同時(shí)還要求不能過(guò)度降解。返回熔噴工藝所用模頭的噴絲孔直徑較小，若聚合物原料含雜多，易引起噴絲孔堵塞。因此，改善聚合物切片原料生產(chǎn)環(huán)境，優(yōu)化切片生產(chǎn)工藝，降低切片含雜量，可有效延長(zhǎng)熔噴模頭更換周期，減少能耗，降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本。返回二、常用原料1.聚丙烯(PP)

聚丙烯是熔噴工藝應(yīng)用最多的一種聚合物。熔噴工藝最早應(yīng)用的是普通纖維級(jí)聚丙烯原料，其分子量高，MFI較低，通常只有12g/10min。該種聚丙烯在熔噴時(shí)必須借助于螺桿擠出機(jī)的高溫和剪切作用來(lái)降解。隨科技的進(jìn)步，MFI為12的聚丙烯很快就為MFI35的所取代，同時(shí)出現(xiàn)了專為熔噴工藝所用的聚丙烯，其MFI高達(dá)1500。聚丙烯MFI的提高，可降低螺桿擠出機(jī)的工作溫度，提高熔體流動(dòng)速率，有利于減少過(guò)度降解聚合物的形成，延長(zhǎng)熔噴模頭壽命，減少能耗，同時(shí)給選用添加劑以更大的靈活性。聚丙烯用于熔噴工藝有以下特點(diǎn)：(1)聚合物熔體粘度可以按需控制;(2)分子量分布(MWD)可控制;(3)較寬的熔融溫度范圍;(4)有利于制成超細(xì)纖維;原料選擇原則：熔噴工藝中，必須根據(jù)最終產(chǎn)品的質(zhì)量、性能要求以及工藝特性來(lái)選擇聚丙烯切片原料。

熔體粘度控制方法主要有：使用氧化劑或過(guò)氧化劑；依靠螺桿擠出機(jī)的機(jī)械剪切作用；控制工作溫度進(jìn)行熱降解。對(duì)于MFI較低的聚丙烯，通常同時(shí)采用以上三種方法來(lái)控制熔體粘度，以便熔噴形成超細(xì)纖維。返回熔噴工藝要求聚丙烯分子量分布較窄，以便加工出超細(xì)纖維。新的催化技術(shù)，使聚合物生產(chǎn)商可以生產(chǎn)出MFI極高，而MWD極窄的聚丙烯原料，前述的三種降解措施可進(jìn)一步降低分子量分布。返回聚丙烯具有較寬的熔融溫度范圍，對(duì)非織造工藝中常用的熱粘合加工工藝較為有利。常規(guī)應(yīng)用中，聚丙烯的耐熱性已足夠。聚丙烯切片的熔融曲線返回與其他聚合物原料相比，如果聚丙烯熔體的粘度很低、分子量分布很窄。則熔噴時(shí)，同樣的能耗和同樣的牽伸條件下可得到較細(xì)的纖維。聚丙烯熔噴非織造布纖維細(xì)度通常為2～5μm，極端條件下可達(dá)到0.3μm。較窄的分子量分布降低了熔體的彈性，因此，熔噴模頭噴絲孔擠出的熔體細(xì)絲可在熱空氣流牽伸作用下變得更細(xì)。返回添加劑為了保證聚合物切片的貯存、加工和最終應(yīng)用的穩(wěn)定性，聚合物切片生產(chǎn)時(shí)一般都加入一些添加劑。根據(jù)熔噴非織造布的最終應(yīng)用要求，熔噴加工時(shí)，可在擠出機(jī)加料階段再放入適當(dāng)?shù)奶砑觿?。例如，如生產(chǎn)用于衛(wèi)生材料的熔噴法非織造布，則可加入一些耐γ射線照射的添加劑，以便使產(chǎn)品在醫(yī)院或其他使用場(chǎng)所中可耐射線消毒照射。均勻性要求切片每包、每桶或每箱的MFI和添加劑等指標(biāo)保持一致，以保證熔噴生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。MFI

美國(guó)熔噴工藝常用的聚丙烯切片的MFI達(dá)到400、800、1200等。聚丙烯切片的MFI越高，則熔噴時(shí)能耗越小，如圖所示。如要求熔噴法非織造布的強(qiáng)度高，一般可使用MFI=30～35的聚丙烯切片，但生產(chǎn)能耗要高一些。對(duì)于吸油材料以及保暖材料等，僅考慮纖維細(xì)度的話，可使用高M(jìn)FI的切片，產(chǎn)量高，能耗低。造粒普通造粒工藝會(huì)造成高M(jìn)FI切片的特性不均勻性。目前，由于改進(jìn)了催化劑和添加劑的良好分布，可以直接從反應(yīng)釜制得具有較窄分子量分布的球粒狀切片。這種高M(jìn)FI的切片具有更好的熔融指數(shù)均勻性，而且越過(guò)了造粒階段，減少了樹(shù)脂受熱時(shí)間，因此其應(yīng)用迅速增長(zhǎng)。繼續(xù)聚丙烯切片的MFI與熔噴能耗的關(guān)系返回MWD

分子量分布寬度對(duì)熔體流動(dòng)性能有明顯影響，分子量分布越窄，越容易制得細(xì)纖維。分子量分布寬，造成熔體切變速率下降，增加了熔體的彈性，會(huì)影響熱空氣流對(duì)熔體細(xì)絲的牽伸，從而影響纖維細(xì)度和產(chǎn)品的手感。某些高M(jìn)FI的樹(shù)脂中還加入了降解添加劑，以便在擠出機(jī)中降低熔體粘度和縮小分子量分布范圍，因此較適合熔噴加工工藝。切片的清潔性減少切片的含雜量，有利于延長(zhǎng)熔噴模頭更換周期，降低生產(chǎn)成本。熔噴工藝中，聚合物熔體進(jìn)入模頭之前，應(yīng)經(jīng)過(guò)過(guò)濾，以濾去雜質(zhì)和聚合反應(yīng)后殘留的催化劑。2.乙烯類聚合物熔噴工藝中應(yīng)用較多的乙烯類聚合物有：線性低密度聚乙烯(LLDPE)；乙烯－醋酸乙烯共聚物(EVA)；乙烯－丙烯酸甲酯共聚物(EMA)。與聚丙烯熔噴法非織造布相比，采用LLDPE為原料的熔噴法非織造材料具有低得多的彎曲剛度，因此手感更柔軟，懸垂性更好。因?yàn)長(zhǎng)LDPE沒(méi)有長(zhǎng)鏈分枝，而且MWD分布較窄，所以LLDPE容易熔噴成更細(xì)的纖維。此外，耐γ射線照射的能力較好，因此更適合于醫(yī)療衛(wèi)生產(chǎn)品。返回

EVA廣泛用于包裝材料和熱熔膠，其特點(diǎn)是模量低，延伸性好。熔噴工藝采用EVA作原料，主要是利用熔噴后非織造布良好的彈性。EVA熔噴法非織造布的纖維細(xì)度比聚丙烯的要粗，通常為8～10μm。溫度超過(guò)230℃時(shí)，EVA將發(fā)生熱降解，因此其應(yīng)用會(huì)受到一定的限制。

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EMA的制造過(guò)程與EVA相似，丙烯酸甲酯(MA)在共聚物中的含量一般為15～25％。由于MA側(cè)鏈的存在，最終產(chǎn)品的模量低、彈性好。與EVA相比，EMA的熱降解溫度要高得多，熔噴加工時(shí)的熔體溫度也比EVA的高，因此更適合于耐熱方面的應(yīng)用。EMA熔噴非織造材料通常用作熱粘合材料，用于生產(chǎn)各種疊層復(fù)合材料。返回一、熔噴工藝原理與過(guò)程

熔噴非織造工藝是采用高速熱空氣流對(duì)模頭噴絲孔擠出的聚合物熔體細(xì)流進(jìn)行牽伸，由此形成超細(xì)纖維并收集在凝網(wǎng)簾或滾筒上，同時(shí)自身粘合而成為熔噴法非織造布，如圖所示。熔噴工藝過(guò)程主要為：熔體準(zhǔn)備過(guò)濾計(jì)量熔體從噴絲孔擠出熔體細(xì)流牽伸與冷卻成網(wǎng)§9-2熔噴工藝原理與過(guò)程熱空氣熱空氣聚合物熔體冷卻空氣冷卻空氣接收裝置至后道工序噴霧裝置熔噴工藝原理返回熔噴非織造工藝使用聚酯、聚酰胺等切片原料時(shí)，必須對(duì)切片進(jìn)行干燥預(yù)結(jié)晶。聚丙烯切片通常不需要干燥。熔噴工藝主要采用螺桿擠出機(jī)對(duì)聚合物切片進(jìn)行熔融并壓送熔體。固體切片進(jìn)入螺桿后，首先在螺桿進(jìn)料段被輸送和預(yù)熱，繼而經(jīng)螺桿壓縮段壓實(shí)、排氣并逐漸熔化，然后在螺桿計(jì)量段中進(jìn)一步混和塑化，并達(dá)到一定的溫度，以一定的壓力輸送到計(jì)量泵。返回熔噴工藝中，聚合物熔體進(jìn)入模頭之前，應(yīng)經(jīng)過(guò)過(guò)濾，以濾去雜質(zhì)和聚合反應(yīng)后殘留的催化劑。常用過(guò)濾介質(zhì)有細(xì)孔燒結(jié)金屬、多層細(xì)目金屬篩網(wǎng)、石英砂等。返回熔噴工藝中采用齒輪計(jì)量泵進(jìn)行熔體計(jì)量，高聚物熔體經(jīng)準(zhǔn)確計(jì)量后才送至熔噴模頭，以精確控制纖維細(xì)度和熔噴法非織造布的均勻度。返回

熔噴工藝與傳統(tǒng)紡絲具有相似原理，聚合物熔體從模頭噴絲孔擠出的歷程可分為入口區(qū)、孔流區(qū)和膨化區(qū)。熔體形成超細(xì)纖維首先要通過(guò)入口區(qū)和孔流區(qū)。在入口區(qū)，聚合物熔體由鍥狀導(dǎo)入口縮緊進(jìn)入噴絲毛細(xì)孔，在入口處熔體流速加快，散失的部分能量以彈性能貯存在熔體內(nèi)。其后，熔體細(xì)流進(jìn)入噴絲孔孔流區(qū)，在該區(qū)域，剪切速率增大，大分子構(gòu)象發(fā)生改變，排列比較規(guī)整。

熔體細(xì)流的流速在毛細(xì)管中呈拋物線分布，孔壁速度小，中心速度大，形成明顯的徑向速度梯度，這是非牛頓流體的特征。在孔流區(qū)，剪切速率達(dá)到最大，熔體一出噴絲孔，由于剪切速率和剪切應(yīng)力迅速減小，由此產(chǎn)生的彈性回復(fù)和應(yīng)力松弛，將導(dǎo)致熔體細(xì)流膨化脹大。膨化區(qū)熔體細(xì)流直徑大于噴絲孔徑的膨化現(xiàn)象，表現(xiàn)出熔體彈性和流動(dòng)曲線的非牛頓性，可解釋為高聚物柔性長(zhǎng)鏈分子的粘彈性的宏觀表現(xiàn)。和傳統(tǒng)聚合物紡絲工藝中存在的膨化現(xiàn)象一樣，熔噴工藝過(guò)程中聚合物熔體從大的空間進(jìn)入模頭噴絲孔時(shí)的彈性變形和通過(guò)噴絲孔后的松弛所產(chǎn)生的膨化現(xiàn)象是明顯的，尤其是牽伸熱空氣流速度較低時(shí)。聚合物熔體的膨化脹大與聚合物分子量、熔體溫度以及噴絲孔長(zhǎng)徑比有關(guān)，通常，聚合物分子量減小、熔體溫度升高以及噴絲孔長(zhǎng)徑比增大，熔體膨化脹大率減小。根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察，聚丙烯熔噴工藝中最大膨化的位置根據(jù)不同工藝條件而變化，通常在距離噴絲孔0.1～5mm的范圍內(nèi)，熔體細(xì)流膨化位置和大小與熔噴模頭結(jié)構(gòu)、噴絲孔的幾何形狀以及聚合物熔體在噴絲孔中流動(dòng)狀況等有關(guān)。熔噴工藝要求膨化脹大率X的值較小，這樣可保證纖維牽伸平穩(wěn)，斷頭減小，纖維條干均勻性好。返回熔噴工藝中，從模頭噴絲孔擠出的熔體細(xì)流發(fā)生膨化脹大的同時(shí)，受到兩側(cè)高速熱空氣流的牽伸，處于粘流態(tài)的熔體細(xì)流被迅速拉細(xì)。同時(shí)，兩側(cè)的室溫空氣摻入牽伸熱空氣流，使熔體細(xì)流冷卻固化成形，形成超細(xì)纖維。熔噴工藝中牽伸熱空氣速度與纖維細(xì)度的關(guān)系紡絲成網(wǎng)工藝中紡絲速度(VF)與纖維細(xì)度的關(guān)系返回紡絲速度可根據(jù)VF=Q×9000/d得出與纖度的函數(shù)關(guān)系。如果用熔噴工藝的氣流速度比較紡粘法的紡絲速度，在噴絲孔吐出量為0.35g/h.m時(shí)，如要制得同樣0.7d纖度的纖維，紡粘法紡絲速度約為4500m/min，紡粘法工藝是可以實(shí)現(xiàn)；如要紡5μm纖度的纖維，按上述函數(shù)關(guān)系，其紡絲速度為35000m/min，傳統(tǒng)的紡絲條件就存在極大困難。比較而言，熔噴工藝就比較容易生產(chǎn)超細(xì)纖度的纖網(wǎng)，熱空氣速度400～600(m/s)在實(shí)際生產(chǎn)中已被普遍應(yīng)用。紡粘法與熔噴法屬兩種完全不同的牽伸工藝，為了制取更細(xì)旦的纖網(wǎng)，紡粘法工藝中結(jié)合熔噴的牽伸原理，已有新的工藝突破。繼續(xù)返回熔噴工藝中，經(jīng)牽伸和冷卻固化的超細(xì)纖維在牽伸氣流的作用下，吹向凝網(wǎng)簾或滾筒，凝網(wǎng)簾下部或滾筒內(nèi)部均設(shè)有真空抽吸裝置，由此纖維收集在凝網(wǎng)簾或滾筒上，依靠自身熱粘合或其他加固方法成為熔噴法非織造布。模頭噴絲孔出口處到接收簾網(wǎng)或滾筒的距離稱為熔噴接收距離DCD。國(guó)內(nèi)間歇式熔噴生產(chǎn)設(shè)備的接收方式與進(jìn)口連續(xù)式生產(chǎn)線相比有很大差異：國(guó)產(chǎn)間歇式熔噴生產(chǎn)線的接收滾筒由不銹鋼鋼板卷成，熔噴超細(xì)纖維直接接收在滾筒上，沒(méi)有真空抽吸作用；當(dāng)需要較大單位面積質(zhì)量的熔噴法非織造布時(shí)，通常將熔噴超細(xì)纖維一層層疊加上去。產(chǎn)品的均勻度比進(jìn)口設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品好，較小的接收距離，產(chǎn)品密度增加，彎曲剛度也比進(jìn)口設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品大得多。間歇式熔噴生產(chǎn)線的產(chǎn)品是塊狀的，產(chǎn)量也比進(jìn)口設(shè)備低。繼續(xù)二、熔噴系統(tǒng)組成熔噴生產(chǎn)線的設(shè)備主要有：

上料機(jī)、螺桿擠出機(jī)、計(jì)量泵、熔噴模頭組合件、空壓機(jī)、空氣加熱器、接收裝置、卷繞裝置生產(chǎn)聚酯及聚酰胺熔噴非織造材料時(shí)，還需要切片干燥保溫裝置。生產(chǎn)輔助設(shè)備主要有模頭清潔爐、靜電施加裝置和噴霧裝置等。三、典型熔噴設(shè)備德國(guó)Reifenhauser公司熔噴生產(chǎn)線上料機(jī)安裝于擠出機(jī)料斗之上。上料機(jī)的功能是將聚合物切片抽吸至螺桿擠出機(jī)料斗，通常具有自動(dòng)功能，可按整個(gè)生產(chǎn)線的產(chǎn)量來(lái)設(shè)定單位時(shí)間的送料量。返回熔噴模頭組合件是熔噴設(shè)備中最關(guān)鍵的部分，通常由以下各部分組成：聚合物熔體分配系統(tǒng)模頭系統(tǒng)牽伸熱空氣管路通道加熱保溫元件返回聚合物熔體分配系統(tǒng)的作用是保證聚合物熔體在整個(gè)熔噴模頭長(zhǎng)度方向上均勻流動(dòng)并具有均一的滯留時(shí)間，從而保證熔噴法非織造布在整個(gè)寬度上的具有較小的單位面積質(zhì)量偏差、纖網(wǎng)CV值及其它物理機(jī)械性能的差異。目前熔噴工藝中主要采用衣架型聚合物熔體分配系統(tǒng)，返回

熔噴模頭系統(tǒng)是整個(gè)組合件中另一重要部分。熔噴法非織造布的均勻度與模頭設(shè)計(jì)、制造有密切關(guān)系。通常，熔噴模頭的加工精度要求很高，因此熔噴模頭制造成本較昂貴。返回熔噴工藝需用大量的熱空氣?？諌簷C(jī)輸出的壓縮空氣經(jīng)除濕過(guò)濾后輸送到空氣加熱器加熱，然后再送至熔噴模頭組合件。空氣加熱器是壓力容器，同時(shí)要抵抗高溫空氣的氧化作用，因此材料必須選用不銹鋼?？諝饧訜崞鞯陌l(fā)熱元件為不銹鋼電加熱管。加熱器內(nèi)腔設(shè)置多個(gè)折流板，可延長(zhǎng)空氣在加熱器內(nèi)腔滯留時(shí)間，以提高熱交換效率。適當(dāng)增加加熱管數(shù)量，提高空氣加熱器的裝機(jī)功率，可縮短生產(chǎn)線開(kāi)車升溫時(shí)間。熔噴工藝對(duì)牽伸空氣加熱器的溫度控制精度要求較高，牽伸空氣溫度要求穩(wěn)定在±1℃的范圍內(nèi)。U形發(fā)熱元件折流板測(cè)溫點(diǎn)接線端臥式空氣加熱器返回熔噴工藝中的接收裝置主要有：

滾筒式

平網(wǎng)式

立體成型(芯軸)美國(guó)Accurate公司熔噴生產(chǎn)線的接收滾筒專利，其內(nèi)部吸風(fēng)通道分多層，以保證滾筒延軸線方向吸風(fēng)量的一致；熔噴生產(chǎn)線的模頭系統(tǒng)以及螺桿擠出機(jī)等安裝在一個(gè)升降平臺(tái)上，通過(guò)升降平臺(tái)來(lái)調(diào)節(jié)熔噴接收距離，接收滾筒的水平位置不可調(diào)。返回德國(guó)Reifenhaeuser公司的熔噴生產(chǎn)線采用了平網(wǎng)接收裝置，其簾網(wǎng)周長(zhǎng)固定，轉(zhuǎn)動(dòng)輥可左右移動(dòng)，以調(diào)節(jié)簾網(wǎng)成網(wǎng)工作面的水平位置，從而達(dá)到改變?nèi)蹏娊邮站嚯xDCD的目的，Reifenhaeuser公司熔噴生產(chǎn)線的模頭系統(tǒng)的位置是固定的。返回生產(chǎn)熔噴濾芯時(shí)，可采用立體接收裝置，分：間歇式立體接收裝置：特點(diǎn)是：整個(gè)接收裝置來(lái)回移動(dòng)，熔噴成形的超細(xì)纖維多層次地纏繞在轉(zhuǎn)動(dòng)的芯軸或骨架上；成形時(shí)外表面采用成形壓輥整形；通過(guò)改變接收距離，可生產(chǎn)具有密度梯度的濾芯；改變芯軸尺寸，可生產(chǎn)不同內(nèi)徑的濾芯；調(diào)節(jié)成形壓輥位置，可生產(chǎn)不同外徑的濾芯；制成率較低。連續(xù)式立體接收裝置：接收芯軸呈懸臂梁形式，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，接收芯軸呈空心狀，內(nèi)配有用來(lái)輸出管狀濾芯的傳動(dòng)軸，該傳動(dòng)軸頭端配有螺紋，依靠管狀濾芯(接收芯軸)和螺紋頭的速度差產(chǎn)生的推力將管狀濾芯從接收芯軸上拔出并輸送至定長(zhǎng)切割系統(tǒng)。定長(zhǎng)切割系統(tǒng)控制較復(fù)雜，一是正確計(jì)量切割濾芯的長(zhǎng)度，二是切割時(shí)刀具移動(dòng)速度應(yīng)與管狀濾芯輸出速度保持同步。連續(xù)式接收裝置生產(chǎn)具有密度梯度的濾芯時(shí)，應(yīng)配置多個(gè)不同接收距離的熔噴模頭。與間歇式相比，連續(xù)式接收裝置正常生產(chǎn)時(shí)沒(méi)有邊角料，故制成率高得多。返回熔噴模頭接收芯軸管狀濾芯往復(fù)移動(dòng)活頂針?lè)祷厝蹏娔ｎ^1熔噴模頭1管狀濾芯管狀濾芯輸出螺紋頭接收芯軸螺紋頭傳動(dòng)軸德國(guó)Reifenhauser公司的熔噴生產(chǎn)線德國(guó)Reifenhauser公司的Reicofil雙頭熔噴生產(chǎn)線返回一、熔噴法非織造布的結(jié)構(gòu)與性能熔噴法非織造布的特點(diǎn)之一是纖維細(xì)度較小，通常小于10μm，大多數(shù)纖維的細(xì)度在1-4μm。熔噴工藝是一個(gè)非穩(wěn)態(tài)的紡絲過(guò)程，從熔噴模頭噴絲孔到接收裝置的整條紡絲線上，各種作用力不能保持動(dòng)平衡。由于這種區(qū)別于傳統(tǒng)紡絲工藝條件的非穩(wěn)態(tài)紡絲過(guò)程，造成了熔噴纖維粗細(xì)長(zhǎng)短的不一致?！?-3熔噴非織造材料的應(yīng)能與應(yīng)用從偏光顯微鏡上觀察可知，這種在非均勻牽伸和冷卻條件成形的纖維，其結(jié)晶和取向也是不均勻的。紡絲成網(wǎng)法非織造布纖網(wǎng)中纖維直徑的均勻度明顯好于熔噴纖維。紡粘工藝中，紡絲工藝條件是穩(wěn)態(tài)的，牽伸和冷卻條件變化波動(dòng)較小，紡絲線上各點(diǎn)每一瞬時(shí)所流經(jīng)的聚合物質(zhì)量相等，紡絲線上某點(diǎn)的聚合物的密度、絲條橫截面面積和運(yùn)動(dòng)速度的乘積為常數(shù)，即服從流動(dòng)連續(xù)性方程所描述的規(guī)律，紡絲工藝形成的纖維是連續(xù)不斷的長(zhǎng)絲。二、影響熔噴法非織造布產(chǎn)品性能的因素熔噴工藝的復(fù)雜性，決定了影響熔噴法非織造布產(chǎn)品性能的因素較多。1.聚合物原料性能以及熔噴工藝條件直接影響產(chǎn)品的性能。2.影響熔噴法非織造布性能的工藝參數(shù)分在線參數(shù)和離線參數(shù)。1）在線參數(shù)是指在熔噴生產(chǎn)過(guò)程中可按需調(diào)節(jié)的變量，主要有聚合物熔體擠出量與溫度、牽伸熱空氣速度和溫度以及熔噴接收距離等。2）離線參數(shù)是指只能在設(shè)備不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)才能調(diào)節(jié)的變量，如熔噴模頭噴絲孔形狀、牽伸熱空氣通道尺寸及導(dǎo)入角度等。研究表明，聚丙烯熔指越高，熔噴成形單纖維的強(qiáng)力越低。3.熔噴法非織造布的強(qiáng)度與纖網(wǎng)單位面積質(zhì)量及密度相關(guān)。通常，隨著纖網(wǎng)單位面積質(zhì)量的增加，熔噴法非織造布的縱橫向強(qiáng)度均有所增加。1）纖網(wǎng)密度對(duì)熔噴法非織造布強(qiáng)力的影響很大：對(duì)于一定單位面積質(zhì)量的熔噴法非織造布，纖網(wǎng)密度越小，拉伸斷裂強(qiáng)力越低，而拉伸斷裂伸長(zhǎng)越大。如纖網(wǎng)密度增加，則對(duì)提高纖網(wǎng)的斷裂強(qiáng)力有利，但拉伸斷裂伸長(zhǎng)減小。熔噴纖網(wǎng)中的纖維呈雜亂排列，對(duì)纖網(wǎng)強(qiáng)力的貢獻(xiàn)除了纖維本身強(qiáng)力外還取決于纖維之間的熱粘合程度。根據(jù)研究，熔噴纖網(wǎng)中纖維之間的熱粘合程度與熔噴工藝條件相關(guān)，其中熔噴接收距離(DCD)的影響尤為顯著。2）熔噴接收距離(DCD)影響熔噴纖網(wǎng)的蓬松度和纖維之間的熱粘合程度。減小接收距離，牽伸熱空氣冷卻和擴(kuò)散不充分，熔噴纖維之間的熱粘合得到改善，但產(chǎn)品的蓬松度下降，密度增加，此時(shí)纖網(wǎng)中的纖維多數(shù)呈團(tuán)聚狀排列；增大接收距離，紡絲線上纖維絲條和牽伸熱空氣的溫度均迅速下降，造成熔噴纖網(wǎng)中纖維之間熱粘合效率降低，纖維之間粘連頻度下降，此時(shí)熔噴纖網(wǎng)具有較高的蓬松度，纖網(wǎng)強(qiáng)力僅取決于纖維之間的纏結(jié)和抱合，同時(shí)可觀察到多數(shù)纖維呈伸直狀態(tài)，并出現(xiàn)較嚴(yán)重的并絲現(xiàn)象。隨著熔噴接收距離的增大，熔噴法非織造布的斷裂強(qiáng)力、頂破強(qiáng)力、撕破強(qiáng)力以及彎曲剛度均呈下降趨勢(shì)，而透氣率呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。3）聚合物熔體擠出量對(duì)于一定的熔噴設(shè)備來(lái)講，其產(chǎn)量受到工藝條件的制約，如熔噴模頭噴絲孔數(shù)量、牽伸熱空氣速度(流量)等。對(duì)于一定的熔噴設(shè)備，其牽伸熱空氣速度存在極限。在其它工藝參數(shù)不變的條件下，增加聚合物熔體擠出量，將導(dǎo)致對(duì)每個(gè)噴絲孔擠出的熔體細(xì)流牽伸作用的削弱，最終纖維平均直徑變大，相對(duì)強(qiáng)力下降。同時(shí)由于纖維直徑變大，纖維根數(shù)減少，使纖維在接收裝置上凝聚時(shí)相應(yīng)的接觸面積變小，發(fā)生自粘的部位也相應(yīng)減小，從而最終導(dǎo)致熔噴法非織造布的相對(duì)強(qiáng)力減小。4）牽伸熱空氣速度是熔噴工藝中重要的工藝參數(shù)，直接影響到熔噴纖維細(xì)度。對(duì)于一定的聚合物熔體擠出量及一定的熔體粘度，牽伸熱空氣速度越大，則紡絲線上聚合物熔體細(xì)絲受到的牽伸作用越大，纖維越易變細(xì)。

1.在每一種螺桿轉(zhuǎn)速條件下，熔噴纖維直徑都隨牽伸熱空氣速度增加而減小；隨聚合物熔體擠出量增加而增大。但牽伸熱空氣速度增大到一定程度時(shí)，對(duì)減小纖維直徑的作用減弱。牽伸熱空氣