Edward Mc Nally 　　(Oerlikon Neu mag 公司,美国)

摘　要:介绍了熔喷法的基本工艺、成套设备和产品。熔喷设备可以单一配置生产线,制造熔喷非织造材料,

主要用作过滤介质、绝缘介质和吸收介质;也可以嵌入配置,与其他纺丝工艺(如纺粘法等)共同组成生产线,生产如S MS 等多层复合产品,主要用于医卫领域。

关键词:熔喷非织造材料,设备,工艺,产品

中图分类号:TS174181　　　文献标识码:A 　　　文章编号:1004-7093(2008)05-0023-03

　　熔喷是一种长丝拉伸工艺(见图1)。聚合物经由直线排列的小孔挤出,在呈一定角度的高速热气流喷射下形成纤维。这些纤维因拉伸或延伸变细,经由空气冷却,在运动着的带有真空抽吸的传送带上形成一张多孔结构的平网

。

图1　熔喷工艺原理

1　成功工艺的标准

成功生产均匀纤网的关键可能与汇合于喷丝头出口处的聚合物流体和拉伸气流的均匀供给直接相关。借助于两种同样可靠的技术,可以成功地完成聚合物的分配。第一种是直接计量方法,聚合物经一组精密的齿轮泵计量进入喷丝孔,这是人们熟知的计量分配方法。第二种是采用夹套吊架

收稿日期:2007-10-23

(coathanger )分配法。聚合物经计量送到一个相当

宽的被称作夹套吊架的分配腔室中,通过其独特的尺寸可以将聚合物按照流量、停留时间和温度条件均衡地输送到纺丝箱体中的所有纺丝孔。

采用两种同样可靠的技术可以顺利完成空气分配。第一种是高压低容量分配,施加高压空气,通过简单的空气分配管,使气隙出口处空气等量分配。第二种是低压高容量分配,利用一个独特的腔室设计,使空气均等分布。上述两种情况中,空气在进入气隙之前都进行了一系列的膨胀和压缩。

采用控制进气量(见图2)和在某些情况下采用有条件的可控进气(阻断空气),加上排气(除成形区以外还有上下游空气泄漏区域)管理,其结果

是能形成在面密度、透气性和屏蔽性上各向同性的纤网

。

图2　可控进气量的熔喷工艺

2　成套熔喷设备

成套熔喷设备如图3所示。值得注意的是这

—

32—　2008年第5期　　　　　　　　　　　　产业用纺织品　　　　　　　　　　　　　　　　　专论

套设备可以增加或缩短纺丝距离,而纺丝距离通常是与纺丝组件到收集网帘的距离(DCD )相关的。

DCD 的调节与聚合物、温度、产出量及工艺空气量

的变化有关,以使该设备可生产各种实用的产品

。

图3　DC D 可调的熔喷设备

3　熔喷设备配置

熔喷设备基本上有两种配置。第一种是常被称为“单一型”配置,以一套的设备生产熔喷或叠层熔喷卷材。第二种是常被称为“嵌入型”配置,以一套熔喷设备作为其他纺丝工艺(如纺粘法)的一个组成部分,例如纺粘—熔喷—纺粘(S MS )。

311　单一型熔喷装置

单一型熔喷设备(图4)生产的非织造材料基本上有三种类型:过滤介质(液体及空气),绝缘介质(传热或隔音)和吸收介质(吸收性)。

绝缘介质和吸收介质通常采用一般的聚丙烯,面密度范围为200～1200g/m 2

,对生产方法的要求不高,对吸收性能的要求不高。过滤介质使用的聚合物范围广泛,面密度通常为20～300g/m 2

,要求符合性能指标和加工产品的幅宽要求。由于最终加工产品幅宽多样化的需求,需循环使用纺丝元件,以减少浪费。过滤介质通常被粘合在另一种基材(纸张、纺粘非织造布、玻纤)上,来提高其刚度以承受操作过程中受到的压力。此外,该复合产品可以折叠,以增加表面积来提高整体效率和使用寿命。

熔喷非织造材料过滤器大体上分两种类型:空气过滤和液体过滤。

例如用于空调(HVAC )或汽车座舱的空气过滤介质主要是采用聚丙烯。各种空气过滤器的介质由纺粘/梳理/熔喷形成的三层复合结构的图4　单一型熔喷装置

材料组成(预过滤器的介质可用聚对苯二甲酸乙二醇酯的熔喷/针刺/纺粘复合材料)。通过驻极加工(热、冷和混合等)可以提高过滤效率,同时不会对工作周期或空气渗透性产生不利的影响。过滤效率还取决于使用前的驻极体储量以及自身的使用环境,过早的衰减可以导致过滤介质性能低下。

用于液体过滤的介质材料通常是聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚酰

—

42—专论　　　　　　　　　　　　　　　　　产业用纺织品　　　　　　　　　　　　　　总第212期　

胺。聚丙烯用于低温、低腐蚀性液体的过滤,而聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚酰胺通常用于高温、高腐蚀性液体的过滤。大多数水过滤器是聚丙烯介质,而大多数车用柴油过滤器都使用聚对苯二甲酸丁二醇酯介质或聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯混合物介质(即使用于低温石油基产品的过滤,聚丙烯也不是

一个好的选择)。312　嵌入型熔喷装置

图5是嵌入型熔喷工艺的基本配置图。在卫生材料用和医用的S MS 等产品的生产中都用到了其中的熔喷工艺。熔喷设备被置于现有的或新建的聚丙烯多模头熔纺生产线[S (S )X (XX )S ],以改善产品的阻隔性并保持所需要的透气性。配置的模头数量完全依据与纺粘生产相匹配的目标熔喷容量而定。理想情况下的匹配速度是使总生产效率达到最高。按重量计,用于卫生领域的S MS 复合材料约占总量的10%～15%,用于医用领域的S MS 复合材料约占总量的15%～25%。

熔喷设备也可被配置进入现有的S (X )S 或SS (X )S 生产线以改善纺粘产品的总体外观和提

高生产线的效率。由于使用的纺粘产品面密度不断降低(依据市场需求而定),现有的和新置的设备也许不能以其最大的效率生产目标产品。例如为了以600m /m in 生产速度来生产合格的17g /m

2

图5　配置熔喷设备的生产线

纺粘产品,就要求设备具有一定的生产能力,在降低产品面密度的同时维持生产量不变意味着要提高生产线速度,这就可能导致生产的产品不合格。通过增加一套可铺设面密度为1～2g/m 2

纤网的熔喷组件,其目的不仅是为了改善外观,也许还能抵消效率低下的不足。

欧瑞康纽马格(Oerlikon Neumag )公司是业界提供非织造设备的主要供应商。该公司核心技术独特,能提供干法造纸、梳理、纺粘和熔喷生产线,同时为非织造产品提供创新技术理念。

Basics of meltbl o wn apparatus,pr ocess and pr oducts

Edw ard M c N ally 　　(Oerlikon Neumag,US A )

Abstract:The basic p r ocess of meltbl own and sets of equi pments and p r oducts were p resented .Meltbl own ma 2chine can be equi pped in line al one and manufacture non wovenswhich be used f or filter media,insula 2ti on media and abs orbent media .The meltbl own machine als o can be inserted with s punbond machine t o f or m composite p r oducti on line and manufacture multilayer component p r oducts,such as S MS non 2wovens,etc .The kind of p r oducts can app lied on medical and hygiene sect or mainly .

Keywords:meltbl own non wovens,equi pment,p r ocess,p r oduct

—

52—　2008年第5期　　　　　　　　　　　　产业用纺织品　　　　　　　　　　　　　　　　　专论下载本文