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第七节熔喷机械公开课获奖课件赛课一等奖课件.ppt

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第七节熔喷机械公开课获奖课件赛课一等奖课件.ppt

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1、定义:
熔喷法非织造布是将螺杆挤压机挤出的高聚物熔体,通过高速(高于声速550m/s )的热空气(250-300℃及以上)或其他手段(如离心力、静电力),使高聚物受到极度拉伸而形成极细(1-10㏕)的短纤维,并凝聚到多孔(或五孔滚筒或成网帘上形成纤网,最终经自身粘合或热粘合加固而成的非织造布,称为熔喷法非织造布
2、熔喷法发展简况:
熔喷法工艺是聚合物挤压法非织造工艺中的一种,来源于20世纪50年代初。
1951年,’Inc企业开始研究用气流喷射-静电纺丝法生产聚苯乙烯超细纤维非织造布,获得了有关美国专利。
美国海军试验室研究并开发用于搜集上层大气中放射性微粒的过滤材料,1954年刊登研究成果。
20世纪60年代中期,美国ESSO企业(今Exxon企业)深入对这一工艺进行改善,并获得了有关的美国专利。
20世纪80年代后期,由于熔喷法非织造布市场的开发,某些非织造布机械制造商开始参与熔喷法生产设备的制造,其中有美国的Accurate企业和J & M企业,德国的Reifenhaeuser企业等。
从20世纪80年代开始,熔喷法非织造布增长迅速,保持了10~12%的年增长率。1990年全世界已经有70多条熔喷生产线,年产量达到5万吨以上。美国的Kimble-clark企业为了克服熔喷法非织造布强力低的缺陷,开发了熔喷非织造布与纺丝成网非织造布叠层材料,即SMS复合材料,大量应用于手术服、过滤材料等,有力地推进了熔喷非织造布的发展。伴随复合技术的应用和熔喷法非织造布的应用开发,目前,世界熔喷法非织造布的年产量已超过10万吨。
我国熔喷非织造工艺的发展状况
我国熔喷法非织造工艺研究始于20世纪70年代中期,80年代中后期,熔喷法非织造布在我国得到推广应用,重要产品有过滤材料、吸油材料、保暖材料、电池隔阂等。我国既有熔喷法非织造布生产线60多条,~,其他为国产间歇式生产线,生产能力为1万吨/年。由于间歇式与持续式熔喷非织造布产品互相间具有不可替代性,因此两种工艺措施仍将相辅相成。
二、 熔喷法工艺特点
熔喷非织造工艺的特点:
能耗大
超细纤维纤网构造
过滤、阻菌、吸附方面有突出的长处
纤维取向度较差
纤维强力低
三、熔喷工艺原理与生产工艺流程
(一)熔喷工艺原理与生产工艺流程
熔喷非织造工艺是采用高速热空气流对模头(喷头)喷丝孔(一排间距不到1㎜,- ㎜之间)挤出的聚合物熔体细流进行牵伸,由此形成超细纤维并搜集在凝网帘或滚筒上,同步靠自身粘合而成为熔喷法非织造布。
熔喷生产工艺流程重要为:
熔体准备→过滤→计量→熔体从喷丝孔挤出→熔体细流牵伸与冷却→成网
熔喷工艺原理
热空气
热空气
聚合物熔体
冷却空气
冷却空气
接受装置
成网至后道工序
喷雾装置
1-螺杆挤压机 2-计量泵 3-喷头 4-风道
5-滚筒接受 6-空气系统
1、熔体准备
熔喷非织造工艺使用聚酯、聚酰胺等切片原料时,必须对切片进行干燥预结晶。聚丙烯切片一般不需要干燥。熔喷工艺重要采用螺杆挤出机对聚合物切片进行熔融并压送熔体。
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深入混和塑化,并达到一定的温度,以一定的压力输送到计量泵。
2、过滤
熔喷工艺中,聚合物熔体进入模头(喷头)之前,应通过过滤,以滤去杂质和聚合反应后残留的催化剂。常用过滤介质有细孔烧结金属、多层细目金属筛网、石英砂等。
3、计量
熔喷工艺中采用齿轮计量泵进行熔体计量,高聚物熔体经精确计量后才送至熔喷模头,以精确控制纤维细度和熔喷法非织造布的均匀度。
4、 熔体从喷丝孔挤出
熔喷工艺与老式纺丝具有相似原理,聚合物熔体从模头喷丝孔挤出的历程可分为入口区、孔流区和膨化区。
熔体形成超细纤维首先要通过入口区和孔流区。在入口区,聚合物熔体由锲状导入口缩紧进入喷丝毛细孔之前,在入口处熔体流速加紧,散失的部分能量以弹性能贮存在熔体内。其后,熔体细流进入喷丝孔孔流区,在该区域,剪切速率增大,大分子构象发生变化,排列比较规整。