熔喷工艺及技术的新发展

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2020-04-29  环球过滤分离技术网 guolvfenlitech6
近年来，除了熔喷原材料不断创新外，熔喷工艺也在不断的创新优化，出现了高孔密度熔喷喷丝板、双组份熔喷技术、纳米熔喷纤维工艺和技术、双轴公司熔喷系统、Nanoval纺丝工艺以及熔喷工艺纺粘化等新工艺和新技术。

1.高孔密度熔喷喷丝板



美国希尔思公司的熔喷布技术专利使用孔距较密的喷丝板纺制的熔喷纤维中，直径小于1.5μm的纤维所占的比例达82.4%，比一般的熔喷产品细很多，性能也更良好。目前，这种高密度喷丝板已经投入生产，而孔距更密的喷丝板也完成测试，所制造的熔喷布阻隔性能优异，可承受更高的静水压，具有很好的使用前景。

图  高孔密度熔喷喷丝板纺制的熔喷纤维电子显微镜照片


2.双组份熔喷技术


希尔思公司开发的双组份熔喷技术已用来生产纳米纤维，纤维的平均细度为250nm，分布范围在25~400nm之间，这种熔喷布产品的平均孔径很小，具有很好的过滤、阻隔性能，克服了一般熔喷法非织造布强力偏低、不耐磨的缺点，已用于血液过滤。由于这种生产技术的喷丝孔直径很小，因此对于聚合物原料的要求较高，需要较好的流动性以及较高的材料干净度。


图  纳米熔喷纤维用于血液过滤


3.纳米熔喷纤维工艺和技术


纳米熔喷纤维用作过滤材料具有显著的过滤效果，可承受更高的静水压，作为SMS的熔喷层更具成本优势，因此，除了希尔思公司外，NTI也开发了生产纳米熔喷纤维的工艺和技术，采用组合式薄型喷丝板组件，喷丝孔的孔径比普通熔喷设备的喷丝孔细小很多，最细可到0.0635mm或63.5μm，纺出的纤维直径最细可为200nm，由于喷丝孔孔径小，单孔的熔体流量很少，需要增加喷丝孔数量提高产能，且这种喷丝板价格昂贵，结构薄弱，容易受力开裂，为此新开发的黏结技术以增强喷丝板强度，避免熔体渗漏的发生。



4.双轴公司熔喷系统


美国埃克森的单排喷丝孔的熔喷工艺是熔喷法非织造布行业广泛使用的主流生产工艺，为提高产能，美国双轴公司开发了另一种生产技术，采用多排喷丝孔，牵伸气流与熔体从套在一起的两个同心圆中喷出，生产能力约为单排喷丝孔工艺的5倍。


表  双轴公司和埃克森公司的熔喷技术比较



5.Nanoval工艺


德国Nanoval发明的Nanoval工艺与一般熔喷完全不同，它是由冷空气从喷头两侧进入，通过冷空气对从喷头中挤出的熔体进行拉伸。


图   Nanoval工艺示意图


由于使用冷风牵伸，耗能低于传统的熔喷法工艺，纤维也是利用余热黏结成布，生产的产品强度高，平均纤度与熔喷工艺相近，具有很好的发展前景。


表  Nanoval工艺与普通熔喷工艺比较


6.熔喷工艺纺粘化


熔喷工艺纺粘化是不同成网工艺互相渗透的一个方向，改变原来的高温热空气牵伸方法，仿照纺粘工艺，通过聚冷装置使纤维冷成形，可提高纤维的结晶度和取向度，提高熔喷布强度，纤维具备长丝属性，纤网可自黏合，成品蓬松性好，外观及悬挂性均较佳，断裂伸长可达30%~40%，其性能与纺粘法的产品相近。

三、熔喷系统的新型结构


美国公司开发一种纺丝箱体能在水平面旋转一定角度的双组分熔喷生产系统，根据需要，箱体回转可在不改变产量的条件下，方便地改变成网宽度，极大的减少了边料消耗，提高均匀度，调整MD/CD方向的性能。由于纺丝箱体旋转时，相应的熔体管道、牵伸气流管道、成网风箱等一系列设备也跟着旋转，因此系统结构十分复杂。


四、熔喷布与其他材料复合


除了通常的SM、SMS型复合产品外，熔喷布可与其他材料如针织布、其他非织造布或纤网等复合。熔喷布在与其他材料复合后，熔喷纤维被分散到其他材料的显微结构汇总，互相缠结成为新的结构体，呈现出新的特性，这种复合产品是使用水刺方法固结，主要用作擦拭材料、过滤材料、卫生材料等。

来源于：《纺粘和熔喷非织造布手册》  www.guolvfenlitech.com