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熔喷法非织造布技术进展及熔喷布的用途探索

作者:admin  来源:本站  发表时间:2020-7-29 11:03:47  点击:438

近年来,我国的熔喷技术取得了非常大的科研成果。由于熔喷法非织造布具有良好的工业用途,我国对熔喷法技术进行了深入的开发和研究。熔喷布具有良好的气密性、保暖性、吸油性,所以被广泛应用在卫生医疗、纺织保暖、过滤材料、吸油材料等领域。2006年我国就已经能够进行幅宽2400mm的熔喷生产,该技术的成功标志着我国实现了熔喷生产的国产化,有利于促进纺粘熔喷复合技术的发展。
1 熔喷法技术的现状与发展趋势
1.1 国外熔喷法技术的发展现状
熔喷法最初是由美国海军研究所在1954年进行气流喷射纺丝研究时发现的技术,美国海军研究所制造出了直径为5um的极细纤维。在20世纪70年代,美国Exxon Mobil公司对熔喷法技术进行了改进,并将这种技术转化为民用。目前有两种典型的熔喷模头结构,其中一种喷头是由Exxon公司设计制程的,喷头由坡口角度为30度到90度的鼻型模头尖与喷丝孔和两个气闸组成。另一种喷头是由Biax 公司设计制程的具有多排纺丝喷嘴和同心气孔组成,能够确保又好又快地进行生产。
1.2 我国熔喷法技术的发展状况
在20世纪50年代,我国核工业二院、北京化工研究院就已经开始研究熔喷技术。在20世纪80年代,我国就已经能够用间隙式熔喷法生产非织造布。十年后,我国自行研制出了近百台熔喷设备,有力地促进了我国熔喷法非织造布技术的进步。但是我国当时的熔喷非织造布主要用于电池隔板、过滤材料、吸油材料等领域,因为熔喷布的市场占有率较小,我国的熔喷技术发展比较缓慢。2006年我国已经拥有了20多家熔喷布生产企业和30条熔喷布生产线,能够生产21600吨的熔喷布。
不久之后,我国的一些企业陆续引进了5条连续熔喷生产线,使我国能够实现连续熔喷作业的生产线增加到了25条。除了上述5条的进口生产线外,其余熔喷生产线均属于北京宏大贝斯特熔喷公司。现在我国熔喷布生产总量占世界总产量的10%,熔喷布的质量也在不断提高。今后非织造布技术将会朝着熔喷、纺粘两个方向发展。为了提高熔喷产量,我国将采用多喷头技术。为了产出更加纤细的纳米纤维,我国将会采用特殊波形喷嘴及碟片式熔喷头。
2 熔喷法非纺造布技术的原理与工艺流程
2.1 熔喷法的纺丝与成布原理
熔喷法非织造布的生产流程一般是由聚合物溶入、熔融排出、过滤计量、喷丝成网、卷取加工等一系列操作组成,熔喷布会在特定的收集装置上形成。通过对聚合物树脂用热风进行加热,然后将这些树脂放入熔体分配腔,在整流之后将其流入纺丝熔体池中。为了保障放入适量的聚合树脂,可以用计量泵进行精确的测量,然后再将其放入纺丝熔体池中。在高速热风的喷射拉伸作用下,喷丝组件可以将聚合树脂处理成宽幅一致、分布均匀的丝束纤维。
在具体的熔喷作业过程中,纺丝熔体池底部一般都有一些微孔,微孔的直径一般都很小,都保持在0.3mm到0.4mm之间。喷丝组件与气刀之间还有一种特殊的气腔,能够保障热风气流以接近音速的速度喷射,将从微孔中出来的熔体迅速拉伸成为超细纤维。
经过拉伸的超细纤维,在喷射气流的作用下能够迅速扩散。在抽吸风的作用下,这些纤维利用自己的余热粘合作用均匀地铺在收集装置上。如果想要得到不同规格的熔喷非织造布,可以通过调节收集装置的速度与计量泵的速度来实现这个目的。
2.2 熔喷法成布的工艺流程
通过螺杆挤出机对高聚树脂进行挤压塑性塑化之后,再将其精确计量后送给喷丝组件,利用热风气流的高温下的拉伸作用将其拉伸成超细纤维的过程,就是熔喷法非织造布的成布过程。非织造布最后会在收集装置上形成,如果想要得到不同类型的非织造布,可以调节生产装置来轻松实现。聚丙烯、聚酯、聚酰胺等化工聚合材料,都是熔喷法进行非织造布生产的各种原料。
3 熔喷法非织造布的应用领域
由于熔喷布具有良好的过滤性、屏蔽性、绝热线、吸油性等特点,因此熔喷法非织造布应用范围非常广泛,总体说来,它有以下几种应用领域。
3.1 熔喷布在医疗卫生领域的应用
熔喷布是制造医疗口罩的主要材料,该口罩能够阻止细菌的穿透,并具有良好的气密性和舒适的手感。由熔喷布制成的医疗口罩结实耐用,穿戴方便,并且容易储存运输,可以大大减少工作人员的护理工作量。熔喷布口罩被广泛应用于医疗卫生领域,目前已经研发出了各种由熔喷布材料制成的绷带、急救包、止血带、纸尿裤、妇女卫生巾等产品。
我国在2003年的非典防治期间,就将熔喷法非织造布大量应用于医疗卫生领域,让疾病的蔓延和肆虐得到了很好的控制。正是由于熔喷布的各种优点,我国开始重视起该技术,并且决定将熔喷法非织造布设定为国家战略物资进行储备,以备不时之需。
3.2 熔喷布在保暖防寒领域中的作用
由于熔喷法非织造布具有较小的纤维直径和柔滑的触感,所以它能够作为一种非常好的保暖防寒材料。熔喷布透气性好,抗风能力强,在作为服装材料时很有市场。
3.3 熔喷法非织造布可以作为过滤材料使用
熔喷布的纤维直径只有1um~2um,这些纤维直径随机散乱分布,使熔喷布能够有效阻挡小型油污、杂质。所以市场上经常会将熔喷布制作成一种良好的过滤材料使用,用来过滤空气、水质、油污等工业废渣。熔喷布过滤材料效率非常高,熔喷布有很大的市场。
3.4 熔喷法非织造布作为吸油材料的使用
熔喷法非织造布对水没有吸附作用,但是却对油有着良好的亲和性,熔喷布的这种憎水亲油特性能够让其成为良好的吸油材料。有关实验证明,熔喷布竟然能够吸附比自身重量重近20倍的油污,具有很强的油污吸附性。熔喷布可以制作成油毡来处理某些油船、油罐车泄露在事故中的油污,能有效地净化当地环境和海洋水质。
4 结束语
为了能够更好地提高我国人民的生活水平,必须加大轻工业的发展,以此来改善人民的生活条件。纺织工业作为和我国人民生活最息息相关的产业,必须实现高效、低损耗、低污染的生产模式。熔喷法非织造布就是这样一种新型纺织技术,具有流程短、成本少、原料多的优点。熔喷法非织造布被广泛应用在各行业领域,熔喷布不仅能够用于医疗卫生领域,而且还可以作为保暖防寒材料来使用。同时由于熔喷布具有较高的气密性和憎水亲油性质,熔喷布还可以作为过滤材料和吸油材料使用。
参考文献
[1]刘玉军,侯幕毅,肖小熊.熔喷法非织造布技术进展及熔喷布的用途[J].纺织导报,2012(8).
[2]刘威时.熔喷非织造布技术发展概况及应用[J].化纤与防治技术,2011(4).
[3]李顺希,杨革生,邵惠丽,等.熔喷法非织造布技术的特点与发展趋势[J].2012(11).
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