熔噴無紡布(全解析)

  熔噴無紡布的工藝過程

  熔噴無紡布的工藝過程:聚合物喂入---熔融擠出---纖維形成---纖維冷卻---成網---加固成布。

  熔噴非織造布技術的發展——雙組份熔噴技術

  進入21世紀以來,國際上熔噴非織造布技術的發展突飛猛進。

  美國Hills公司和Nordson公司較早就開發成功雙組分熔噴技術,包括皮芯型、并列型、三角形等多種,通常纖維纖度接近2µ,熔噴噴絲組件的孔數可以達到每英寸100孔,每孔的擠出量可達到0.5g/分。

  皮芯型:可使非織造布達到手感柔軟,可以做成同心、偏心、異形的産品。一般廉價材料做芯,昂貴的、具有特殊或所需性能的聚合物為外皮層,如芯為聚丙烯,外皮為尼龍使纖維具有吸濕性;芯為聚丙烯,外皮為可粘接用的低熔點聚乙烯或改性聚丙烯、改性聚酯等。對炭黑類導電纖維,則将導電芯包裹在裡面。

  并列型:可使非織造布具有良好的彈性,通常是由兩種不同聚合物,或不同粘度的同種聚合物做成并列型雙組份纖維,利用不同聚合物不同的熱收縮性可做成螺旋式卷曲纖維。例如3M公司開發了熔噴PET/PP雙組份纖維的非織造布,由于收縮不同,形成螺旋卷曲性,使非織造布具有極好的彈性。

  末梢型:這是在三葉型、十字型和末梢複合另一種聚合物,如做抗靜電、導濕、導電纖維時可以在頂尖上複合上導電聚合物,既可導濕、又可導電、抗靜電,而且節省了導電聚合物用量。

  微細旦型:可以采用橘瓣形、條形剝離型組件,也可以是海島型組件。用兩種不相容的聚合物剝裂做成超細纖維網,甚至納米纖維網,如Kimberly-Clark研制的剝裂型雙組份纖維,就是利用兩種不相容聚合物做成的雙組份纖維在熱水中不到一秒鐘,兩種聚合物就可以完全剝離的特點做成超細纖維網。海島型的則要把海溶去,得到微細的島纖維網。

  混合型:是将不同材料、不同顔色、不同纖維、不同截面形狀,甚至和皮芯并列纖維混合的既有共紡,又有雙組份纖維的纖維網,使纖維具有所需要的各種性能。這類熔噴雙組份纖維非織造布或混合纖維非織造布和一般熔噴纖維制品相比能進一步改進過濾介質的過濾性,并使過濾介質具有抗靜電性、導電性、吸濕性、增強的阻隔性等;或使纖維網的粘結性、蓬松性、透氣性提高。

  雙組份熔噴纖維可以補充單一聚合物性能的不足,如聚丙烯比較便宜,但如用于醫衛材料,它卻不耐射線照射,這樣可以聚丙烯為芯,在其外層選擇适當的耐輻射聚合物包裹在外面就可以解決耐輻射的問題。從而可以使産品價格便宜,又能完成功能要求,如在醫療領域可用于呼吸系統的熱和濕的交換器,可提供合适的類似天然的熱和濕度。它具有質輕、用可棄或便于消毒、價格便宜,還可起到除去污染物過濾器的附加作用。它可由兩種均勻混合的雙組份熔噴纖維網組成。采用皮芯型雙組份纖維,芯子為聚丙烯,皮層為尼龍。雙組份纖維亦可采用異形截面,如三葉形、多葉形,使其表面積更大,同時還可以在其表層或葉尖部分采用能提高過濾性能的聚合物。烯烴類或聚酯類熔噴法雙組份纖維網可以做成柱形液體和氣體過濾器。熔噴雙組份纖維網還可用于香煙過濾咀;利用芯吸效應做高檔吸墨水芯子;保液和輸液的芯吸棒等。

  熔噴非織造布技術的發展——熔噴納米纖維

  過去開發熔噴纖維都基于Exxon的專利技術,但最近幾年國際上多家公司已突破Exxon技術向更細的納米級纖維發展。

  Hills公司對納米熔噴纖維作過很深的研究,據稱已可達到産業化的階段。其它一些企業例如Nonwoven Technologies(NTI)公司也開發了可生産的納米熔噴纖維的工藝、技術,并已取得了專利。

  為了紡制納米纖維,噴絲孔比普通的熔噴設備上的噴絲孔要細得多,NTI可采用細小到0.0635毫米(即63.5微米)或0.0025英時,模塊結構的噴絲闆可組合成3米以上的總寬度。這樣紡出的熔噴纖維直徑大約為500納米。最細的單纖直徑可達200納米。

  紡制納米纖維的熔噴設備由于噴孔小,如不采取措施,産量必然大大降低,因此NTI采取加大噴絲孔的孔數,每個噴絲闆有3排甚至更多排的噴絲孔。将很多單元組件(根據幅寬而定)組合在一起,在紡絲時産量便可大幅提高。實際情況是當采用63.5微米孔眼時,單排每米噴絲闆的孔眼數為2880個,如采用三排,則每米噴絲闆的孔眼數可達到8640孔,這樣其産量就可與紡制普通熔噴纖維相當。

  由于高密度孔的薄型噴絲闆價格昂貴,且很易碎裂(在高壓強下受熱裂開),因此各公司都開發了粘結新技術以增強噴絲闆的牢度,使之不因高壓強的情況下滲漏。

  目前納米熔噴纖維可以用作過濾介質,可以顯著提高過濾效率。也有資料顯示:由于納米級熔噴非織造布中的纖維更細,可以采用更輕克重的熔噴布與紡粘複合,仍可承受同樣水頭的壓力,而其制成的SMS類産品可以減少熔噴纖維所占的比重。

admin