喷熔工艺 纺丝成网工艺原理与过程.doc

《喷熔工艺 纺丝成网工艺原理与过程.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、§8-2纺丝成网工艺原理与过程一、纺丝成网工艺类型纺丝成网工艺按纺丝原理可分为：n熔融纺n溶剂纺n湿纺目前，纺丝成网工艺以熔融纺丝为主，溶剂纺较少，而湿纺未见有工业化生产的报道。熔融、干法、湿法纺丝的内容和特征二、纺丝成网工艺原理指熔融纺丝成网工艺原理：聚合物切片送入螺杆挤出机，经熔融、挤压、过滤、计量后，由喷丝孔喷出，长丝丝束经气流冷却牵伸后，均匀铺放在凝网帘上，形成的长丝纤网经热粘合、化学粘合或针刺加固后成为纺丝成网法非织造材料。工艺流程为：聚合物切片→切片烘燥→熔融挤压→纺丝→冷却→→牵伸→分丝→铺网→加固→切边→卷绕熔融纺丝成网工艺

2、原理三、纺丝成网工艺过程(一)切片烘燥PET、PA切片用于纺丝成网工艺需进行烘燥。1、目的n含水PET切片在熔融时会水解，使分子量下降，影响成丝质量。n水在高温下汽化，可形成气泡丝，易造成纺丝断头或毛丝。n含水PET切片是无定形结构，软化点低，在螺杆的加料段易造成环结阻料现象，影响正常生产。2、烘燥原理PET切片的含水形式有两种，一是吸附在切片表面和细小缝隙中的吸附水，所占比例较大，容易去除；另一种是存在于切片内部的氢键结合水，所占比例较小，难以去除。通常以热空气干燥PET切片，可分两个阶段，第一阶段为预结晶阶段，热空气温度为120~150

3、℃；第二阶段为干燥阶段，热空气温度为160~180℃。预结晶可提高PET切片的软化点，从而使切片不易粘连，为加快干燥速度创造有利条件。H2O含量(%)PET预结晶度与时间的关系3、干燥设备真空转鼓干燥装置：容量700~6000kg，干燥时间10~24h，真空度一般大于740Pa。特点：干燥质量高，更换品种容易，干燥过程中特性粘度降低小，但干燥时间长，产量低。真空转鼓干燥装置RD型回转圆筒干燥装置：设备结构简单，连续化生产，干燥效率高，但最后干燥切片的含水量不均匀。沸腾式干燥装置：干燥效率极高，适合大规模连续生产，但设备较复杂。充填式干燥装置

4、：可保证切片干燥时间一致，干燥质量较好，可直接连续喂入螺杆挤出机料斗，设备也较简单。其它干燥形式：n回转圆筒+充填式n间歇式预结晶+连续充填式n沸腾式干燥+回转圆筒n微波、高频、远红外预干燥和预结晶(二)熔融挤压固体切片进入螺杆后，首先在螺杆进料段被输送和预热，继而经螺杆压缩段压实、排气并逐渐熔化，然后在螺杆计量段中进一步混和塑化，并达到一定的温度，以一定的压力输送至后道工序。螺杆挤出机：纺丝成网工艺一般使用单螺杆挤出机，主要由螺杆、套筒、传动系统、加料装置、加热和冷却装置等构成。螺杆挤出机结构示意螺杆挤出过程示意螺杆挤出机的特征主要反映在

5、螺杆结构上，有等距不等深螺杆、等深不等距螺杆和不等深不等距螺杆。实际生产中主要应用等距不等深螺杆，其又有四种形式：长区渐变型螺杆、短区渐变型螺杆、突变型螺杆和计量型螺杆。螺杆的结构特征如螺杆直径、长径比、螺杆分段与分段长度、压缩比、螺距与螺槽深度等，决定了螺杆挤出机的使用特性。1、螺杆直径通常指螺杆的外径，对挤出机有决定性的影响，直径加大，挤出机产量增加，但加热和驱动能耗均增加。2、螺杆长径比L/D螺杆长径比指螺杆工作长度(不包括鱼雷头及附件)与外径之比。聚合物切片在这个工作长度上被加热熔化、压缩和输送。加热面积和切片停留时间都与螺杆长度成

6、正比。长径比大，有利于切片原料的混和塑化、提高熔体压力和减少逆流以及漏流损失。因此，螺杆挤出机的长径比有不断增大的趋势。目前，加工塑料的螺杆L/D一般为15～20，加工纤维时，L/D一般为20～30，甚至高达35，常用的是25～30。如螺杆太长，聚合物切片在高温下停留时间增加，对某些热稳定性差的聚合物会引起热分解，同时，机械制造难度加大，所以，螺杆长度是有限度的。3、螺杆分段与分段长度螺杆分进料段、压缩段和计量段，三段长度的分配与被加工的聚合物切片性质有关。加工塑料等非结晶聚合物时，由于此类聚合物没有明显的熔点，而且有明显的高弹形变，因此需

7、要螺杆的压缩段较长，一般为螺杆全长的50～55％，聚合物切片原料在一个较长的距离内逐渐被压缩、软化至熔融。而结晶型的成纤高聚物有熔点，而无明显的高弹形变，因此加工此类聚合物的螺杆的压缩段较短，如加工PET仅为螺杆直径的4～5倍。由此，加工PET的螺杆进料段约为全长的30％，压缩段约为全长的15％，计量混和段约为全长的55％。4、压缩比螺杆的压缩比是指螺杆进料口处螺槽容积与计量段最后一个螺槽容积之比。等距不等深螺杆的压缩比可用下式计算：式中：D－螺杆直径d1－进料口螺杆根径d2－出料口螺杆根径压缩比ε主要取决于聚合物性质、状态和切片截面形状，

8、通常为2.5～3.5，加工PET时，ε常采用3.0左右，加工PP时，ε最小为2.8。5、螺距与螺槽深度螺杆直径一定时，螺距决定了螺杆的螺旋角，由此影响螺纹的推进力。通常螺杆的螺旋