熔喷法无纺布生产工艺介绍(谷风参考)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水平式
经验学习
垂直式
7
熔喷过程
经验学习
8
纺粘法
二、工艺流程与设备 （一）熔喷的工艺流程
聚合物准备→熔融挤压→计量泵→熔喷模头组合件→ 熔体细流拉伸→冷却→接收装置 （二）熔喷设备
主要设备：上料机、螺杆挤出机、计量泵、熔喷模头 组合件、空压机、空气加热器、接收装置、卷绕装置。
生产聚酯等原料，还需要切片干燥装置。生产辅助 设备主要有模头清洁炉、静电施加装置和喷雾装置等。
渣效果，具有高孔隙率、高截留率、大纳污量、大流量、低
压降的特点。
经验学习
22
立体成型(芯轴)： 采用立体接收装置，分间歇式接收和连续式接收。
(1) 间歇式接收装置 ➢接收装置来回移动，纤维多层缠绕在芯轴上； ➢改变接收距离，生产具有密度梯度的滤芯； ➢改变芯轴尺寸，生产不同内径的滤芯。 每根滤芯制成后需更换芯轴，因此生产效率较低。
经验学习
9
1.上料机 安装于挤出机料斗之上。上料机的功能是将聚合
物切片抽吸至螺杆挤出机料斗，通常具有自动功能， 可按整个生产线的产量来设定单位时间的送料量。
经验学习
10
2.螺杆挤出机 参见第六章相关内容。
3.计量泵 参见第六章相关内容。
4.熔喷模头组合件 模头组合件是熔喷设备中最关键的部分，其中最重
设备单线产量高、用人少、管理方便，今后发展熔喷非 织造布生产，主要指发展连续式熔喷设备。
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。
经验学习
4
第二节 熔喷工艺原理与设备
一、熔喷的工艺原理 熔喷非织造工艺是利用高速热空气对模头喷丝孔挤
出的聚合物熔体细流进行牵伸，由此形成超细纤维并凝 聚在凝网帘或滚筒上，并依靠自身粘合而成为非织造布。
经验学习
12
衣架型熔体分配系统示意图
歧管
经验学习
13
研究表明，歧管倾斜角度对分配系统出口处的流率
分布情况有显著影响。α增加，聚合物熔体在分配系统
中央处的流速减小，而两边的流速增加。 另外熔体本身的性质对熔体流速的均匀性也有影响，
因此分配系统的几何形状一旦确定，必定要求聚合物原 料具有相应的性能，故熔喷必需开发专用原料。
管状滤芯输出螺24纹头
7. 辅助设备
熔喷生产线最主要的辅助设备就是模头清洁炉。熔 喷模头生产一段时间后会发生堵孔现象，这时需要更换 熔喷模头。
替换下来的熔喷模头需要用焙烧的方式除去残留在 模头内的聚合物和杂质。螺杆和喷丝板等通常均采用焙 烧的方法来除去残留聚合物及杂质。
经验学习
的放射性微粒，开始研制具有超细过滤效果的过滤材料， 1954年发表研究成果。
20世纪60年代中期，美国埃克森（Exxon）公司进一
步对这一工艺进行研究，与精确（Accurate）公司合作制 造出了第一台熔喷设备原型机，并申请了专利。目前，除 了埃克森公司拥有熔喷技术的专有技术外，其它一些公司 （如美国3M公司，德国Freudenberg公司等）也成功开发 出了自己的熔喷非织造技术。
经验学习
3
我国，熔喷非织造布研究大约在50年代末、60年代 初，所研究的设备是间歇式的。到 60 年代末、 70 年代 初中国间歇式熔喷设备的台数已达到 200 台以上。大约 在 92-94 年间从美国、德国引进连续式生产线。到目前 为止，估计全国仍有 300 台以上的间歇式熔喷设备在运 转。2006 年全国熔喷非织造布的产量已超过 2万 吨，其 中 70% 左右都是连续式熔喷设备生产的。由于连续熔喷
要的部分包括： (1)聚合物熔体分配系统 (2)模头系统
经验学习
11
（1）聚合物熔体分配系统 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 整个宽度上具有较均匀的性质。
目前熔喷工艺中主要采用衣架型聚合物熔体分配系 统（T型分配系统不能均匀分配流体）。
歧管
α
经验学习
14
（2）模头系统（模头－die） 喷丝板、气板、加热保温元件等组成。 熔喷产品的均匀度与模头密切关系。通常，熔喷模
头的加工精度要求高，故模头制造成本昂贵。 喷丝孔常呈单排排列，长径比大于10。
经验学习
15
Exxon公司早期研制的熔喷模头，上下模体结合面 上各自加工出微细的凹槽，然后上下模体贴合即可形 成一排喷丝孔。
熔喷模头 管状滤芯
活顶 针
接收芯轴
经验学习
往复移动
23
（2）连续式接收装置
接收芯轴呈悬臂梁形式，内有输出管状滤芯的传动轴，
传动轴头端有螺纹，将管状滤芯从接收芯轴上拔出并输送 至切割系统。
生产有密度梯度的滤芯时，应配多个不同接收距离的
模头。
熔喷模头1 熔喷模头2 管状滤芯
接收芯轴
经螺验纹学头习 传动轴
第八章 熔喷法 （Melt Blowing）
经验学习
1
第一节 概述 第二节 熔喷的工艺原理与设备 第三节 熔喷用原料 第四节 熔喷产品性能和应用 第五节 熔喷的技术进展
经验学习
2
第一节 概 述
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。
20世纪50年代初，美国海军实验室为收集核试验产生
热空气
聚合物熔体
热空气
冷却气流
冷却气流
接收装置
熔喷工艺原理示意图
经验学习
5
熔喷纤维和纺粘纤维比较： 纤维长度：
纺粘为长丝，熔喷为短纤维。 纤维强力：
纺粘纤维强力>熔喷纤维强力。 纤维细度：
熔喷纤维比纺粘纤维细。
经验学习
6
熔喷装置按放置方式分有水平式和垂直式。
热空气
聚合物熔体
热空气
冷却气流
冷却气流 接收装置
U形发热元件
经折验学流习板
测温点 接线端
18
6.接收装置 熔喷工艺接收装置的类型主要有：
滚筒式 平网式 立体成型(芯轴) ：生产滤芯用装置
经验学习
19
经验学习
20
美国J & M公司熔喷设备
经验学习
21
滤芯
滤芯的结构为外层纤维粗，内层纤维细，外层疏松，内层
紧密的渐变径渐紧结构。独特的梯度深层过滤形成了立体滤
该种结构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高，目前应用
较少。
经验学习
Fra Baidu bibliotek16
Kasen公司熔喷模头
经验学习
17
5.空气加热器 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。
经验学习
垂直式
7
熔喷过程
经验学习
8
纺粘法
二、工艺流程与设备 （一）熔喷的工艺流程
聚合物准备→熔融挤压→计量泵→熔喷模头组合件→ 熔体细流拉伸→冷却→接收装置 （二）熔喷设备
主要设备：上料机、螺杆挤出机、计量泵、熔喷模头 组合件、空压机、空气加热器、接收装置、卷绕装置。
生产聚酯等原料，还需要切片干燥装置。生产辅助 设备主要有模头清洁炉、静电施加装置和喷雾装置等。
渣效果，具有高孔隙率、高截留率、大纳污量、大流量、低
压降的特点。
经验学习
22
立体成型(芯轴)： 采用立体接收装置，分间歇式接收和连续式接收。
(1) 间歇式接收装置 ➢接收装置来回移动，纤维多层缠绕在芯轴上； ➢改变接收距离，生产具有密度梯度的滤芯； ➢改变芯轴尺寸，生产不同内径的滤芯。 每根滤芯制成后需更换芯轴，因此生产效率较低。
经验学习
9
1.上料机 安装于挤出机料斗之上。上料机的功能是将聚合
物切片抽吸至螺杆挤出机料斗，通常具有自动功能， 可按整个生产线的产量来设定单位时间的送料量。
经验学习
10
2.螺杆挤出机 参见第六章相关内容。
3.计量泵 参见第六章相关内容。
4.熔喷模头组合件 模头组合件是熔喷设备中最关键的部分，其中最重
设备单线产量高、用人少、管理方便，今后发展熔喷非 织造布生产，主要指发展连续式熔喷设备。
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。
经验学习
4
第二节 熔喷工艺原理与设备
一、熔喷的工艺原理 熔喷非织造工艺是利用高速热空气对模头喷丝孔挤
出的聚合物熔体细流进行牵伸，由此形成超细纤维并凝 聚在凝网帘或滚筒上，并依靠自身粘合而成为非织造布。
经验学习
12
衣架型熔体分配系统示意图
歧管
经验学习
13
研究表明，歧管倾斜角度对分配系统出口处的流率
分布情况有显著影响。α增加，聚合物熔体在分配系统
中央处的流速减小，而两边的流速增加。 另外熔体本身的性质对熔体流速的均匀性也有影响，
因此分配系统的几何形状一旦确定，必定要求聚合物原 料具有相应的性能，故熔喷必需开发专用原料。
管状滤芯输出螺24纹头
7. 辅助设备
熔喷生产线最主要的辅助设备就是模头清洁炉。熔 喷模头生产一段时间后会发生堵孔现象，这时需要更换 熔喷模头。
替换下来的熔喷模头需要用焙烧的方式除去残留在 模头内的聚合物和杂质。螺杆和喷丝板等通常均采用焙 烧的方法来除去残留聚合物及杂质。
经验学习
的放射性微粒，开始研制具有超细过滤效果的过滤材料， 1954年发表研究成果。
20世纪60年代中期，美国埃克森（Exxon）公司进一
步对这一工艺进行研究，与精确（Accurate）公司合作制 造出了第一台熔喷设备原型机，并申请了专利。目前，除 了埃克森公司拥有熔喷技术的专有技术外，其它一些公司 （如美国3M公司，德国Freudenberg公司等）也成功开发 出了自己的熔喷非织造技术。
经验学习
3
我国，熔喷非织造布研究大约在50年代末、60年代 初，所研究的设备是间歇式的。到 60 年代末、 70 年代 初中国间歇式熔喷设备的台数已达到 200 台以上。大约 在 92-94 年间从美国、德国引进连续式生产线。到目前 为止，估计全国仍有 300 台以上的间歇式熔喷设备在运 转。2006 年全国熔喷非织造布的产量已超过 2万 吨，其 中 70% 左右都是连续式熔喷设备生产的。由于连续熔喷
要的部分包括： (1)聚合物熔体分配系统 (2)模头系统
经验学习
11
（1）聚合物熔体分配系统 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 整个宽度上具有较均匀的性质。
目前熔喷工艺中主要采用衣架型聚合物熔体分配系 统（T型分配系统不能均匀分配流体）。
歧管
α
经验学习
14
（2）模头系统（模头－die） 喷丝板、气板、加热保温元件等组成。 熔喷产品的均匀度与模头密切关系。通常，熔喷模
头的加工精度要求高，故模头制造成本昂贵。 喷丝孔常呈单排排列，长径比大于10。
经验学习
15
Exxon公司早期研制的熔喷模头，上下模体结合面 上各自加工出微细的凹槽，然后上下模体贴合即可形 成一排喷丝孔。
熔喷模头 管状滤芯
活顶 针
接收芯轴
经验学习
往复移动
23
（2）连续式接收装置
接收芯轴呈悬臂梁形式，内有输出管状滤芯的传动轴，
传动轴头端有螺纹，将管状滤芯从接收芯轴上拔出并输送 至切割系统。
生产有密度梯度的滤芯时，应配多个不同接收距离的
模头。
熔喷模头1 熔喷模头2 管状滤芯
接收芯轴
经螺验纹学头习 传动轴
第八章 熔喷法 （Melt Blowing）
经验学习
1
第一节 概述 第二节 熔喷的工艺原理与设备 第三节 熔喷用原料 第四节 熔喷产品性能和应用 第五节 熔喷的技术进展
经验学习
2
第一节 概 述
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。
20世纪50年代初，美国海军实验室为收集核试验产生
热空气
聚合物熔体
热空气
冷却气流
冷却气流
接收装置
熔喷工艺原理示意图
经验学习
5
熔喷纤维和纺粘纤维比较： 纤维长度：
纺粘为长丝，熔喷为短纤维。 纤维强力：
纺粘纤维强力>熔喷纤维强力。 纤维细度：
熔喷纤维比纺粘纤维细。
经验学习
6
熔喷装置按放置方式分有水平式和垂直式。
热空气
聚合物熔体
热空气
冷却气流
冷却气流 接收装置
U形发热元件
经折验学流习板
测温点 接线端
18
6.接收装置 熔喷工艺接收装置的类型主要有：
滚筒式 平网式 立体成型(芯轴) ：生产滤芯用装置
经验学习
19
经验学习
20
美国J & M公司熔喷设备
经验学习
21
滤芯
滤芯的结构为外层纤维粗，内层纤维细，外层疏松，内层
紧密的渐变径渐紧结构。独特的梯度深层过滤形成了立体滤
该种结构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高，目前应用
较少。
经验学习
Fra Baidu bibliotek16
Kasen公司熔喷模头
经验学习
17
5.空气加热器 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。