(完整版)熔喷法无纺布生产工艺介绍
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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。
第八章 熔喷法 （Melt Blowing）
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
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 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。
19
20
美国J & M公司熔喷设备
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
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。
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。
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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。
U形发热元件
折流板
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
冷却气流 接收装置
熔喷工艺原理示意图
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。
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
水平式
垂直式
7
熔喷过程
8
纺粘法
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。
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。
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。
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Kasen公司熔喷模头
熔喷模头 管状滤芯
活顶 针
接收芯轴
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
螺纹头传动轴
管状滤芯输出螺24纹头
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。
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第三节 熔喷用原料
理论上讲，凡是热塑性（高温熔融，低温固化） 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。
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。
热空气
聚合物熔体
热空气
冷却气流
3
wenku.baidu.com
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 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。
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。
25
焙烧除去残留聚合物及杂质
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SCTR清洁炉
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。
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
要的部分包括： (1)聚合物熔体分配系统 (2)模头系统
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。
歧管
α
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（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
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（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）。
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衣架型熔体分配系统示意图
歧管
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研究表明，歧管倾斜角度对分配系统出口处的流率
第八章 熔喷法 （Melt Blowing）
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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
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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 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。
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美国J & M公司熔喷设备
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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
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。
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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。
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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。
U形发热元件
折流板
测温点 接线端
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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
冷却气流 接收装置
熔喷工艺原理示意图
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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。
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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
水平式
垂直式
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熔喷过程
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纺粘法
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。
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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。
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。
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Kasen公司熔喷模头
熔喷模头 管状滤芯
活顶 针
接收芯轴
往复移动
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（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
螺纹头传动轴
管状滤芯输出螺24纹头
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。
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第三节 熔喷用原料
理论上讲，凡是热塑性（高温熔融，低温固化） 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。
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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。
热空气
聚合物熔体
热空气
冷却气流
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wenku.baidu.com
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 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。
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。
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焙烧除去残留聚合物及杂质
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SCTR清洁炉
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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。
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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
要的部分包括： (1)聚合物熔体分配系统 (2)模头系统
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。
歧管
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（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
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（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）。
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衣架型熔体分配系统示意图
歧管
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研究表明，歧管倾斜角度对分配系统出口处的流率