熔喷非织造布生产应用及专用料的制备

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1、熔喷非织造布生产应用及专用料的制备洪粲（长岭分公司研究院）摘要：文章介绍了我国熔喷非织造布设备及原料情况，熔喷法制备非织造布工艺及其产品性能用途和专用料的制备。关键词：熔喷熔融指数超细过滤纺粘-熔喷复合专用料熔喷（melt-blowing）法技术是一种将树脂切片或粒料制成纤维网的一步法成布技术。熔喷法是非织造布中发展速度最快的品种，聚丙烯是熔喷法被采用的主要树脂，据欧洲纺织聚烯烃协会统计，2001年欧洲用于纺织生产的170万t聚丙烯中有27万t用于纺粘布及熔喷布的生产，与1998年26.3万t相比增长2.6%。我国有60余套简易的国产熔喷非织造布生产线在运行，产量约4000t～5000

2、t。引进成套设备有江阴金凤（年产熔喷布1500t，复合布3000t），为德国Reifenhauser设备；安徽奥宏（1500t/a）与天津美纶引进的以EXXON技术为基础的Aceurate设备；南海南新无纺布有限公司（9000t/aSMS）；山东威海的HSJ设备（喷头为意大利制）仅适用于粗旦，其中以南海南新最新，为全球第四大无纺布生产商美国PGI集团公司在亚洲合资控股的第一家企业，原料全部进口，90%的产品出口。 聚丙烯因为它易加工，具有良好的网片成型性、粘合性、低色泽、无臭味、优良的稳定性和相容性、良好的经济性而被采用。目前我国该原料主要靠进口，市场上主要有韩国大林料熔融指数做到90

3、0g/10min、1500g/10min，北欧化工1200g/10min，EexxonMobil有PP3505GE1熔指400g/10min、PD3525G熔指>500g/10min、PP3546G熔指1200g/10min、PP3746G熔指1500g/10min。国内扬子、燕山有熔喷料，但用户反映国产料有熔融指数波动大，易堵喷头等缺点，且熔指只能做到800g/10min。国产熔喷线所用聚丙烯基本为熔融指数35g/10min～100g/10min，国内一些小厂家可制备。1熔喷法生产工艺熔喷法属于聚合物直接成网工艺的一种，它采用了非常规的超短程纺丝工艺，由喷射出的熔融型超细短纤维自身粘

4、合而成，由此得到的产品结构和性能是全新的。1.1生产工艺流程空气压缩机制取一定压力的气体，由气体加热器将气体加热，螺杆挤出机将熔融聚合物挤到模头上排列成一字型的微孔，并通入高速热气流，形成超细纤维，纤维长度一般几英寸不等，强度在2.5g/d左右，然后经收集装置制成一定规模定量的熔喷超细纤维非织造布。图1、图2为EXXON公司熔喷模头及工艺示意图。熔喷过程中，聚合物熔体从模头微孔中被热空气流吹出后形成纤维，因纤维自身和环境之间的温差，使纤维冷却、固化，这个过程发生在很短的时间内（约1×10-4s），冷却、固化长度D为5到数十厘米之间。图3表明了这一变化过程。1.2主要工艺参数影响熔喷非织

5、造布产品质量的因素是多方面的，主要包括以下几点：1.2.1原料的性质收稿日期：2003-03-17作者简介：洪粲，工程师，1993年毕业于江苏化工学院，现从事聚丙烯改性工作。聚合物切片的物性，熔指、等规度、分子量分布、灰分等。对于聚丙烯，一般说来，要求熔指在30g/10min~800g/10min，1000g/10min以上更好，分子量分布＜2。1.2.2在模孔处熔体的粘度熔喷过程中所用的原料树脂如果具有较高的图1EXXON公司熔喷模头示意图图2EXXON公司熔喷工艺示意图1聚合物熔体2膨化区3分子取向4分子失去取向5纤维6空气图3熔喷纤维冷却固化示意图粘度（>1.4dL/g），熔体的

6、流动性较差，不利于熔喷过程的进行。通过对聚合物的降解，使其粘度达到熔喷工艺所要求的范围，而又不致破坏聚合物的“熔融强度”，并能减少甚至消除熔喷产品中的“结块”。1.2.3空气流量、速度、温度，聚合物在喷口的流量熔喷纤维的直径随气流速度的增加而减小，但气流速度过高，易产生“结块”，而且“结块”的尺寸增加，将造成纤维的断头率增加。热气流的温度气流温度过低，会造成纤维的“结块”现象，气流温度过高，熔喷产品柔软、蓬松，但会引起纤维的断裂，产生“rope”（聚合物的熔融结块）现象。1.2.4模头与收集装置的距离模头与收集装置的距离对产品质量和性能也有影响，所用的原料树脂不同要求距离不同，可根据用

7、户产品的性能（如强度、剥离力、纵横向排列比等）调整喷头与收集装置之间的距离。1.3能耗熔喷法能耗很高，这是因为为了获得超细纤维过程中需消耗大量的高温高压气体。该法消耗的气体量通常是聚合物流量的40~50倍，有时高达100倍。用低熔点、或高流动性、或兼具低熔点和高流动性的聚合物，对于降低能耗是有利的。2熔喷超细纤维非织布的性能和用途丙纶熔喷非织造布的含有大量的高比表面纤维，从而形成大量的微细孔隙，产品有很高的空隙容积和很好的抗渗性，因而具有优良的