熔喷工艺知识
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美国海军实验室研究并开发用于收集上层大气中放射 性微粒的过滤材料，1954年发表研究成果。 20世纪60年代中期，美国ESSO公司(今Exxon公司)进一 步对这一工艺进行改进，并取得了相关的美国专利。 20世纪80年代后期，由于熔喷法非织造布市场的开发， 一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公司和J & M公司，德国的 Reifenhaeuser公司等。
通常的方法是尽量保证每孔聚合物和热空气的 流量相等，可采用了较长的聚合物熔体分配通道 以及迷宫式热空气通道。
熔喷模头清洁处理时应注意防止变形和损伤。
36
（5）熔喷超细纤维成形机理
1） 熔体从喷丝孔挤出
熔喷工艺与传统纺丝具有相似原理，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。
5
四、熔喷非织造工艺的特点：
1、能耗大； 2、超细纤维纤网结构； 3、过滤、阻菌、吸附方面有突出的优点； 4、纤维取向度较差； 5、纤维强力低；
6
§8-1 熔喷聚合物原料及性能
一、熔喷工艺对聚合物熔体性能的要求 从理论上讲，凡是热塑性聚合物切片原料均
可用于熔喷工艺。聚丙烯是熔喷工艺应用最多的 一种切片原料，除此之外，熔喷工艺常用的聚合 物切片原料有聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙 烯、聚苯乙烯、PBT、EMA、EVA、聚氨基甲酸酯 等。
4
三、我国熔喷非织造工艺的发展情况
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，主要产品有过滤材料、吸油材料、 保暖材料、电池隔膜等。
我国现有熔喷法非织造布生产线60多条，其 中引进1.5m~2.5m幅宽生产线6条，其余为国产间 歇式生产线，生产能力为1万吨/年。由于间歇式 与连续式熔喷非织造布产品相互间具有不可替代 性，因此两种工艺方法仍将相辅相成。
9
通常，聚丙烯、聚乙烯及其共聚物在熔喷工 艺设计时主要考虑MFI。而其他热塑性高聚物 熔喷时考虑用熔体粘度或特性粘度来反映原料 的分子量大小。
采用MFI较低的聚丙烯原料可生产出强力较 高的熔喷法非织造布。但目前的趋势是采用较 高的MFI切片原料，这样可提高产量，降低加 热温度，从而降低能耗。
分子量分布越集中，大分子的分子量均等 性好，便于均匀受热、熔融并得到均匀的纤网， 因此，熔喷工艺要求聚合物原料的分子量分布 尽量集中。
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， 以一定的压力输送到计量泵。
20
（2）过滤
熔喷工艺中，聚合物熔体进入模头之前，应 经过过滤，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。
对于聚合物熔体来说，要求均匀发生降解， 避免聚合物熔体降解不一致而造成粘度不均匀， 分子量分布离散。同时还要求不能过度降解。
14
六、含杂
熔喷工艺所用的模头的喷丝孔直径较小，若聚合 物原料含杂多，易引起喷丝孔堵塞。因此，改善聚合 物切片原料生产环境，优化切片生产工艺，降低切片 含杂量，可有效延长熔喷模头更换周期，减少耗能， 降低产品生产成本。
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快，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， 大分子构象发生改变，排列比较规整。
37
熔体从喷丝孔挤出历程
熔喷工艺中，从模 头喷丝孔挤出的熔体 细流发生膨化胀大的 同时，受到两侧高速 热空气流的牵伸，处 于粘流态的熔体细流 被迅速拉细。同时， 两侧的室温空气掺入 牵伸热空气流，使熔 体细流冷却固化成形 ，形成超细纤维。
聚合物熔体分配系统几何形状一旦确定，必须 确定相应的聚合物原料性能指标。
②熔喷模头系统是整个组合件中另一重要部分： 熔喷法非织造布的均匀度与模头设计、制造有
密切关系。通常，熔喷模头的加工精度要求很 高，因此熔喷模头制造成本较昂贵。 喷丝孔直径0.2~0.4mm，长径比≥10，要求整个 宽度上每个喷丝孔挤出聚合物量相等；
38
熔体细流的流速在毛细管中呈抛物线分布，孔壁速 度小，中心速度大，形成明显的径向速度梯度，这是非 牛顿流体的特征。在孔流区，剪切速率达到最大，熔体 一出喷丝孔，由于剪切速率和剪切应力迅速减小，由此 产生的弹性回复和应力松弛，将导致熔体细流膨化胀大。
膨化区熔体细流直径大于喷丝孔径的膨化现象，表 现出熔体弹性和流动曲线的非牛顿性，可解释为高聚物 柔性长链分子的粘弹性的宏观表现。和传统聚合物纺丝 工艺中存在的膨化现象一样，熔喷工艺过程中聚合物熔 体从大的空间进入模头喷丝孔时的弹性变形和通过喷丝 孔后的松弛所产生的膨化现象是明显的，尤其是拉伸热 空气流速度较低时。
单体含量增加，熔体粘度降低。
12
MFI为800的聚丙烯切片在不同温度下的熔体粘 度与切变率的关系
13
五、聚合物降解性能
聚合物降解有助于修正聚合物熔体粘度和 分子量分布。
通常有三种降解方式：化学、机械剪切和 热降解。
聚合物熔喷时或熔喷前，可采用氧或过氧 衍生物来实现化学降解，增加挤压速率、热量 和熔体滞留时间均可达到机械剪切降解和热降 解的目的。
32
Exxon公司专利U.S.P 3,825,379中有关的熔喷模头
33
Reifenhaeuser公司熔喷模头
34
Kasen公司熔喷模头
35
熔喷模头中，牵伸热空气通道的设计也是非常重 要的，要求在整个熔喷模头长度方向上保持热空 气流喷出速度和流量一致，以获得均匀的熔喷纤 网。目前，世界上熔喷非织造生产线的制造商均 有自己的设计特点。
熔喷工艺知识
内容
§8-1 熔喷工艺应用的原料 §8-2 熔喷工艺原理与过程 §8-3 熔喷设备 §8-4 熔喷产品性能与应用 §8-5 熔喷工艺理论与进展
2
熔喷非织造工艺发展概况
一、熔喷法工艺是聚合物挤压法非织造工艺中的一 种，起源于20世纪50年代初。
1951年，美国Arther.D.Littll’Inc公司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，取得了相 关美国专利。
烯烃类和酯类聚合物原料熔喷工艺的差异
原料品种 烯烃类 酯类
模头温度 较高 较低
热空气温度 干燥工艺
较高
一般不需要
较低
需要
8
烯烃类聚合物原料(如聚丙烯)的聚合度较高，因此 加热温度高于其熔点100℃以上方能顺利熔喷，而聚酯加 热温度稍高于其熔点就可熔喷。烯烃类聚合物原料几乎 不含水，因此熔喷时一般不需要干燥。而聚酯中含有微 量水分，加热后由于水分的存在会导致酯类的水解，产 生不利于非织造布产品质量的副反应物，因此必须进行 切片干燥。 三、分子量及其分布（P267-268）
3
二、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 界已有70多条熔喷生产线，年产量达到5万吨以 上。 美国的Kimble-clark公司为了克服熔喷法非织 造布强力低的缺点，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，有力地推动了熔喷 非织造布的发展。随着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。
（3）计量
熔喷工艺中采用齿轮计量泵进行熔体计量， 高聚物熔体经准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。
21
（4）熔喷模头组合件及工作原理
模头组合件是熔喷设备中最关键的部分； ① 聚合物熔体分配系统的作用：保证聚合物熔体在
整个熔喷模头长度方向上均匀流动并具有均一的滞留时 间，从而保证熔喷法非织造布在整个宽度上的具有较小 的单位面积质量偏差和其它物理机械性能的差异；
15
作业与思考题
1、简述熔喷非织造工艺发展概况？ 2、熔喷聚合物原料及性能？
16
§8-2 熔喷工艺与设备
一、熔喷工艺原理
熔喷非织造工艺是采用高速热空气流对模头喷丝 孔挤出的聚合物熔体细流进行拉伸，然后冷却空气在 模头下方一定位置从两侧补入，使纤维冷却结晶，再 对形成的超细纤维收集在凝网帘或滚筒上，同时自身 粘合而成为熔喷法非织造布。
聚合物切片原料的性能与熔喷工艺密切相关， 主要的参数有：聚合物种类、分子量及其分布、 聚合物降解性能、切片形状、含杂等。
7
二、聚合物种类
聚合物种类不同时，分子结构差异很大，决定了 熔点及流变性能的不同。对于每一种聚合物原料，均有 对应的熔喷工艺，如在加热温度、螺杆长径比、螺杆形
式、原料干燥工艺等方面都有一定的差异。
30
Exxon公司早期研制的熔喷模头
31
Exxon公司专利U.S.P 3,825,379中有关的熔喷模 头，这也是目前熔喷工艺中常用的结构。其喷丝 孔采用毛细管，通过焊接与模头成为一体。其他 喷丝孔的加工方法有机械钻孔、电弧深孔加工等。 对于毛细管焊接模头，喷丝孔长径比大，但模头 工作寿命短。对于机械钻孔等，由于加工上的难 度，喷丝孔的长径比不能做到很大，但模头寿命 较长。
10
聚丙烯切片的MFI、MWD与牵伸空气 温度的关系
11
四、聚合物熔体粘度与流动特性
熔体粘度是熔体流变性能的表征，影响纤维成 形好坏；温度升高，熔体粘度下降；
熔体粘度与分子质量有关，聚酯分子量低于 20000时，熔体粘度与温度呈线性关系；而高 于20000时呈非线性关系；
切力变稀----剪切速率提高，剪切应力增长缓慢。 原因：随着剪切速率提高，拆散聚合物大分子 链之间缠结点的作用越来越强，缠结点数量减 少相应使熔体粘度下降；（P270图9-7）
聚合物原料的分子量及分子量分布是影响熔喷工艺 和熔喷法非织造布性能最主要的因素。对熔喷工艺来说， 一般认为聚合物原料分子量低、分子量分布窄有利于熔 喷纤网的均匀性。聚合物分子量大小与其熔体指数(MFI) 成反比，与聚合物熔体的熔融粘度成正比。也即聚合物 分子量越低，MFI越高，熔体粘度越低，越能适合于熔喷 工艺较弱的牵伸作用。
目前熔喷工艺中主要采用衣架型聚合物熔体分 配系统；图9-10
歧管倾斜角α影响： α增加，熔体在分配系统中央处
的流动速率减小，两边流动速率增加，倾斜角α须保证 分配系统出口处流动速率一致；
22
熔喷组合模头衣架型熔体分配系统示意图
23
歧分配系统高度影响：系统高度增加，熔体在系统出口 处的流动速率更加均匀；
25
分配系统高度对分配系统出口处熔体流率分布的影响
26
熔喷工艺需用大量的热空气。空压机输出的压缩 空气经除湿过滤后输送到空气加热器加热，然后 再送至熔喷模头组合件。空气加热器是压力容器， 同时要抵抗高温空气的氧化作用，因此材料必须 选用不锈钢。
熔喷工艺对拉伸空气加热器的温度控制精度要求 较高，要求稳定在±1℃的范围内。
17
熔喷工艺原理
聚合物熔体
热空气
热空气
冷却空气
冷却空气
喷雾装置
18
至后道工序 接收装置
熔喷过程
19
二、熔喷工艺流程与设备
1、熔喷非织造工艺过程：（P271）
熔体准备→过滤→计量→熔体从喷丝孔挤出→熔 体细流拉伸→冷却→成网
2、熔喷非织造设备及工作原理
（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。聚丙烯切片通常不需要干 燥。熔喷工艺主要采用螺杆挤出机对聚合物切片进行熔 融并压送熔体。
拉伸热空气风道夹角θ为60º，保证整个工作宽度 上热空气喷出速度和流量一致，对熔体细流均匀 拉伸，采用迷宫式热空气分配系统；P273图9-12
27
熔喷过程
28
Nippon Kodoski公司迷宫式熔喷模头
29
熔喷模头设备
Exxon公司早期研制的熔喷模头，共有192个喷 丝孔，分成4个区域，每个区域有48个喷丝孔， 区域之间被25.4mm宽的空间所隔开，该空间用 于固定上下两块模体，因此，该熔喷模头的喷 丝孔实际上是由上下模体配合形成的。先在上 下模体结合面上各自加工出微细的凹槽，然后 上下模体贴合，校正后即可形成一排喷丝孔。 该结构的特点是，可得到较大的喷丝孔长径 比，模头清洁较方便，但加工精度和装配精度 要求较高，目前已较少应用。
通常的方法是尽量保证每孔聚合物和热空气的 流量相等，可采用了较长的聚合物熔体分配通道 以及迷宫式热空气通道。
熔喷模头清洁处理时应注意防止变形和损伤。
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（5）熔喷超细纤维成形机理
1） 熔体从喷丝孔挤出
熔喷工艺与传统纺丝具有相似原理，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。
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四、熔喷非织造工艺的特点：
1、能耗大； 2、超细纤维纤网结构； 3、过滤、阻菌、吸附方面有突出的优点； 4、纤维取向度较差； 5、纤维强力低；
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§8-1 熔喷聚合物原料及性能
一、熔喷工艺对聚合物熔体性能的要求 从理论上讲，凡是热塑性聚合物切片原料均
可用于熔喷工艺。聚丙烯是熔喷工艺应用最多的 一种切片原料，除此之外，熔喷工艺常用的聚合 物切片原料有聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙 烯、聚苯乙烯、PBT、EMA、EVA、聚氨基甲酸酯 等。
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三、我国熔喷非织造工艺的发展情况
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，主要产品有过滤材料、吸油材料、 保暖材料、电池隔膜等。
我国现有熔喷法非织造布生产线60多条，其 中引进1.5m~2.5m幅宽生产线6条，其余为国产间 歇式生产线，生产能力为1万吨/年。由于间歇式 与连续式熔喷非织造布产品相互间具有不可替代 性，因此两种工艺方法仍将相辅相成。
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通常，聚丙烯、聚乙烯及其共聚物在熔喷工 艺设计时主要考虑MFI。而其他热塑性高聚物 熔喷时考虑用熔体粘度或特性粘度来反映原料 的分子量大小。
采用MFI较低的聚丙烯原料可生产出强力较 高的熔喷法非织造布。但目前的趋势是采用较 高的MFI切片原料，这样可提高产量，降低加 热温度，从而降低能耗。
分子量分布越集中，大分子的分子量均等 性好，便于均匀受热、熔融并得到均匀的纤网， 因此，熔喷工艺要求聚合物原料的分子量分布 尽量集中。
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， 以一定的压力输送到计量泵。
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（2）过滤
熔喷工艺中，聚合物熔体进入模头之前，应 经过过滤，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。
对于聚合物熔体来说，要求均匀发生降解， 避免聚合物熔体降解不一致而造成粘度不均匀， 分子量分布离散。同时还要求不能过度降解。
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六、含杂
熔喷工艺所用的模头的喷丝孔直径较小，若聚合 物原料含杂多，易引起喷丝孔堵塞。因此，改善聚合 物切片原料生产环境，优化切片生产工艺，降低切片 含杂量，可有效延长熔喷模头更换周期，减少耗能， 降低产品生产成本。
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快，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， 大分子构象发生改变，排列比较规整。
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熔体从喷丝孔挤出历程
熔喷工艺中，从模 头喷丝孔挤出的熔体 细流发生膨化胀大的 同时，受到两侧高速 热空气流的牵伸，处 于粘流态的熔体细流 被迅速拉细。同时， 两侧的室温空气掺入 牵伸热空气流，使熔 体细流冷却固化成形 ，形成超细纤维。
聚合物熔体分配系统几何形状一旦确定，必须 确定相应的聚合物原料性能指标。
②熔喷模头系统是整个组合件中另一重要部分： 熔喷法非织造布的均匀度与模头设计、制造有
密切关系。通常，熔喷模头的加工精度要求很 高，因此熔喷模头制造成本较昂贵。 喷丝孔直径0.2~0.4mm，长径比≥10，要求整个 宽度上每个喷丝孔挤出聚合物量相等；
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熔体细流的流速在毛细管中呈抛物线分布，孔壁速 度小，中心速度大，形成明显的径向速度梯度，这是非 牛顿流体的特征。在孔流区，剪切速率达到最大，熔体 一出喷丝孔，由于剪切速率和剪切应力迅速减小，由此 产生的弹性回复和应力松弛，将导致熔体细流膨化胀大。
膨化区熔体细流直径大于喷丝孔径的膨化现象，表 现出熔体弹性和流动曲线的非牛顿性，可解释为高聚物 柔性长链分子的粘弹性的宏观表现。和传统聚合物纺丝 工艺中存在的膨化现象一样，熔喷工艺过程中聚合物熔 体从大的空间进入模头喷丝孔时的弹性变形和通过喷丝 孔后的松弛所产生的膨化现象是明显的，尤其是拉伸热 空气流速度较低时。
单体含量增加，熔体粘度降低。
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MFI为800的聚丙烯切片在不同温度下的熔体粘 度与切变率的关系
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五、聚合物降解性能
聚合物降解有助于修正聚合物熔体粘度和 分子量分布。
通常有三种降解方式：化学、机械剪切和 热降解。
聚合物熔喷时或熔喷前，可采用氧或过氧 衍生物来实现化学降解，增加挤压速率、热量 和熔体滞留时间均可达到机械剪切降解和热降 解的目的。
32
Exxon公司专利U.S.P 3,825,379中有关的熔喷模头
33
Reifenhaeuser公司熔喷模头
34
Kasen公司熔喷模头
35
熔喷模头中，牵伸热空气通道的设计也是非常重 要的，要求在整个熔喷模头长度方向上保持热空 气流喷出速度和流量一致，以获得均匀的熔喷纤 网。目前，世界上熔喷非织造生产线的制造商均 有自己的设计特点。
熔喷工艺知识
内容
§8-1 熔喷工艺应用的原料 §8-2 熔喷工艺原理与过程 §8-3 熔喷设备 §8-4 熔喷产品性能与应用 §8-5 熔喷工艺理论与进展
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熔喷非织造工艺发展概况
一、熔喷法工艺是聚合物挤压法非织造工艺中的一 种，起源于20世纪50年代初。
1951年，美国Arther.D.Littll’Inc公司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，取得了相 关美国专利。
烯烃类和酯类聚合物原料熔喷工艺的差异
原料品种 烯烃类 酯类
模头温度 较高 较低
热空气温度 干燥工艺
较高
一般不需要
较低
需要
8
烯烃类聚合物原料(如聚丙烯)的聚合度较高，因此 加热温度高于其熔点100℃以上方能顺利熔喷，而聚酯加 热温度稍高于其熔点就可熔喷。烯烃类聚合物原料几乎 不含水，因此熔喷时一般不需要干燥。而聚酯中含有微 量水分，加热后由于水分的存在会导致酯类的水解，产 生不利于非织造布产品质量的副反应物，因此必须进行 切片干燥。 三、分子量及其分布（P267-268）
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二、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 界已有70多条熔喷生产线，年产量达到5万吨以 上。 美国的Kimble-clark公司为了克服熔喷法非织 造布强力低的缺点，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，有力地推动了熔喷 非织造布的发展。随着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。
（3）计量
熔喷工艺中采用齿轮计量泵进行熔体计量， 高聚物熔体经准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。
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（4）熔喷模头组合件及工作原理
模头组合件是熔喷设备中最关键的部分； ① 聚合物熔体分配系统的作用：保证聚合物熔体在
整个熔喷模头长度方向上均匀流动并具有均一的滞留时 间，从而保证熔喷法非织造布在整个宽度上的具有较小 的单位面积质量偏差和其它物理机械性能的差异；
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作业与思考题
1、简述熔喷非织造工艺发展概况？ 2、熔喷聚合物原料及性能？
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§8-2 熔喷工艺与设备
一、熔喷工艺原理
熔喷非织造工艺是采用高速热空气流对模头喷丝 孔挤出的聚合物熔体细流进行拉伸，然后冷却空气在 模头下方一定位置从两侧补入，使纤维冷却结晶，再 对形成的超细纤维收集在凝网帘或滚筒上，同时自身 粘合而成为熔喷法非织造布。
聚合物切片原料的性能与熔喷工艺密切相关， 主要的参数有：聚合物种类、分子量及其分布、 聚合物降解性能、切片形状、含杂等。
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二、聚合物种类
聚合物种类不同时，分子结构差异很大，决定了 熔点及流变性能的不同。对于每一种聚合物原料，均有 对应的熔喷工艺，如在加热温度、螺杆长径比、螺杆形
式、原料干燥工艺等方面都有一定的差异。
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Exxon公司早期研制的熔喷模头
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Exxon公司专利U.S.P 3,825,379中有关的熔喷模 头，这也是目前熔喷工艺中常用的结构。其喷丝 孔采用毛细管，通过焊接与模头成为一体。其他 喷丝孔的加工方法有机械钻孔、电弧深孔加工等。 对于毛细管焊接模头，喷丝孔长径比大，但模头 工作寿命短。对于机械钻孔等，由于加工上的难 度，喷丝孔的长径比不能做到很大，但模头寿命 较长。
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聚丙烯切片的MFI、MWD与牵伸空气 温度的关系
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四、聚合物熔体粘度与流动特性
熔体粘度是熔体流变性能的表征，影响纤维成 形好坏；温度升高，熔体粘度下降；
熔体粘度与分子质量有关，聚酯分子量低于 20000时，熔体粘度与温度呈线性关系；而高 于20000时呈非线性关系；
切力变稀----剪切速率提高，剪切应力增长缓慢。 原因：随着剪切速率提高，拆散聚合物大分子 链之间缠结点的作用越来越强，缠结点数量减 少相应使熔体粘度下降；（P270图9-7）
聚合物原料的分子量及分子量分布是影响熔喷工艺 和熔喷法非织造布性能最主要的因素。对熔喷工艺来说， 一般认为聚合物原料分子量低、分子量分布窄有利于熔 喷纤网的均匀性。聚合物分子量大小与其熔体指数(MFI) 成反比，与聚合物熔体的熔融粘度成正比。也即聚合物 分子量越低，MFI越高，熔体粘度越低，越能适合于熔喷 工艺较弱的牵伸作用。
目前熔喷工艺中主要采用衣架型聚合物熔体分 配系统；图9-10
歧管倾斜角α影响： α增加，熔体在分配系统中央处
的流动速率减小，两边流动速率增加，倾斜角α须保证 分配系统出口处流动速率一致；
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熔喷组合模头衣架型熔体分配系统示意图
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歧分配系统高度影响：系统高度增加，熔体在系统出口 处的流动速率更加均匀；
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分配系统高度对分配系统出口处熔体流率分布的影响
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熔喷工艺需用大量的热空气。空压机输出的压缩 空气经除湿过滤后输送到空气加热器加热，然后 再送至熔喷模头组合件。空气加热器是压力容器， 同时要抵抗高温空气的氧化作用，因此材料必须 选用不锈钢。
熔喷工艺对拉伸空气加热器的温度控制精度要求 较高，要求稳定在±1℃的范围内。
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熔喷工艺原理
聚合物熔体
热空气
热空气
冷却空气
冷却空气
喷雾装置
18
至后道工序 接收装置
熔喷过程
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二、熔喷工艺流程与设备
1、熔喷非织造工艺过程：（P271）
熔体准备→过滤→计量→熔体从喷丝孔挤出→熔 体细流拉伸→冷却→成网
2、熔喷非织造设备及工作原理
（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。聚丙烯切片通常不需要干 燥。熔喷工艺主要采用螺杆挤出机对聚合物切片进行熔 融并压送熔体。
拉伸热空气风道夹角θ为60º，保证整个工作宽度 上热空气喷出速度和流量一致，对熔体细流均匀 拉伸，采用迷宫式热空气分配系统；P273图9-12
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熔喷过程
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Nippon Kodoski公司迷宫式熔喷模头
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熔喷模头设备
Exxon公司早期研制的熔喷模头，共有192个喷 丝孔，分成4个区域，每个区域有48个喷丝孔， 区域之间被25.4mm宽的空间所隔开，该空间用 于固定上下两块模体，因此，该熔喷模头的喷 丝孔实际上是由上下模体配合形成的。先在上 下模体结合面上各自加工出微细的凹槽，然后 上下模体贴合，校正后即可形成一排喷丝孔。 该结构的特点是，可得到较大的喷丝孔长径 比，模头清洁较方便，但加工精度和装配精度 要求较高，目前已较少应用。