熔喷法纤维成形技术
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第一章 熔喷法纤维成形技术
精品课件
熔喷法纤维成形技术
一、概述 二、熔喷法纤维成形原理 三、熔喷法纤维成形设备 四、熔喷法主要生产工艺参数 五、熔喷法纤维（非织造布）产品特点及应用
精品课件
一、概述
1、定义
熔喷法也是聚合物直接成网法中的一种，它是将 螺杆挤出机挤出的高聚物熔体通过用高速高温气流喷 吹或其它手段使熔体细流受到极度的拉伸而形成极细 的纤维，然后聚集到成网滚筒或成网帘上形成纤网， 最后经自粘合作用得以加固而制成熔喷法纤维非织造 布。
精品课件
熔喷工艺原理
精品课件
1.与纺粘法的异同
纺粘法
亦称纺丝直接成布法，它是利用熔融纺丝等方 法将聚合物切片经熔融纺丝拉伸而形成的连续长 丝进行铺网，然后经粘合、后整理等工序制成产 品。
气流成网
或 精品课件热轧粘合
针刺
相同点
① 聚合物都要在 熔融状态下由喷丝 孔挤出
② 纤网可经热粘 合（面粘合或点粘 合）或自身粘合加 固成非织造布
模
头
对熔体起过滤作用，
过滤层： 防止杂质阻塞喷丝孔
模尖 预成形板： 使熔体顺利流入喷丝孔
（下部）
喷丝板
精品课件
均流管道
精品课件
熔喷纤维喷丝板构造
一般熔喷喷丝板孔径为0.3～0.4mm，喷丝孔间距为12～ 16孔/cm。
喷丝板横剖面示意图
喷丝板立体结构图
精品课件
熔喷纤维喷丝孔结构
• 最初的熔喷设备，其模头为狭缝式双槽形喷头，即长而窄 的热空气喷出口分布在一排圆形喷丝孔的两侧。
精品课件
一、概述
2、熔喷法纤维非织造布的发展与现状
• 20世纪50年代初期 美国海军研究所 研究气流 喷射纺丝法 放弃
• 20世纪70年代后期 美国艾克森公司 将该技 术转为民用 得到发展
• 我国开发较早，主要研究工艺理论和产品开发， 在生产设备的研究、设计和制造方面落后
精品课件
二、熔喷法纤维成形原理
1.与纺粘法的异同
不同点
①纺粘法中：骤冷空气冷却，同时拉伸， 形成连续长丝，铺放到成网帘上
熔喷法中：高速热空气喷吹，受到极 度拉伸，形成超细短纤维，以极高速度 飞向成网帘或凝网滚筒形成纤网
②纺粘法：纤网加固方式多，除热粘 合外，还可采取针刺、水刺、化学粘 合等多种手段
熔喷法：主要依靠热粘合或自身粘 合
喂料系统
核心
螺杆挤压机 过滤系统
主机
纺丝组件
喷丝模头
熔
接收网系统
喷 设
卷绕机构
加热系统
备 润滑系统
液压系统
冷却系统 电气控制系统
精品课件
（1）喂料系统
工大实验线喂入及螺杆挤出机
精品课件
（2）过滤系统 （3）熔喷喷丝板（模头）
精品课件
均流管道： 使熔体流经每个喷丝孔的
（上部） 阻力和流经时间相等
1983年，Schwarz设计了方形和三角 形纺丝孔，并申请了专利。这种喷 头不仅可以减少熔喷过程中聚合物 的降解，还可以节约能量，在提高 最终纤维强力的同时降低了成本。 纤维的直径能达到2μm以下。
精品课件
1995年，Schwarz又申请了圆形纺丝孔的熔喷设备。 其纺丝孔的纺丝板与特殊的空气盖板组合，可形成一级和 二级两个空气腔，保证了各个熔体孔周围气流的均匀分配， 所以纺丝孔的排数可增加（至少4排），不仅提高了生产 率，还保证了熔喷纤维的质量。
计量泵
螺杆挤出机 #1
聚合物 A
熔体过滤器 隔热层
纺丝箱体
热空气通入 (LH)
冷却空气 (LH)
聚合物 B
螺杆挤出机 #2 熔体过滤器
热空气通入 (RH) 冷却空气 (RH)
空气抽吸装置
成网帘 卷绕
双组分精品熔课喷件系统
Bi-Component Meltblown
精品课件
双组分模头示意图
四、熔喷法主要生产工艺参数
精品课件
Reifenhauser公司的Reicofiwenku.baidu.com熔喷模头
精品课件
Accurate公司熔喷模头
Biax FiberFilm公司的多排孔熔喷模头
精品课件
小型熔喷线
精品课件
正在生产的熔喷线
精品课件
Reifenhauser公司的Reicofil单头熔喷生产 线
精品课件
Reifenhauser公司的Reicofil双头熔喷生产
精品课件
2.传统工艺流程
聚合物喂入 —→熔融挤出 —→纤维形成 —→纤维冷 却—→成网—→粘合（固网）—→ 切边卷绕—→后整 理或特殊整理
精品课件
• 聚合物喂入 —— 聚合物一般制成小球状、颗粒 状的切片，倒入料桶或料斗，输入螺杆挤出机
精品课件
熔融挤出 —— 在螺杆挤出机的进料端，聚合物 切片要与稳定剂、增白剂等添加剂及色母粒等必 需的原料，经过充分搅拌混合后进入螺杆挤出机， 加热成为熔体，最后由计量泵经过滤器将熔体送 入喷丝板。在熔喷工艺中，一般挤出机也借其剪 切作用与热降解作用来降低聚合物的分子量。
精品课件
纤维形成 —— 经过滤的清洁熔体要经过分配系 统，再均匀送入每组喷丝板，使每个喷丝孔的挤 出量一致。熔喷纤维的喷丝板与其它纺丝成网法 不同，喷丝孔必须排成一直线，上下两侧开有高 速气流的喷出孔。
传统纤维成形
精品课件
熔喷法纤维成形
纤维冷却——在喷丝板的两侧有大量的室温空气 同时被吸入，与含有超细纤维的热空气流相混， 使其降温，熔融的超细纤维冷却固化。
精品课件
成网——在熔喷法纤维非织造布生产中，喷丝板可以水平放
置，也可以垂直放置。如果水平放置，那么超细纤维喷在一圆 形收集滚筒上成网；如果垂直放置，那么纤维落到一顶水平移 动的成网帘上凝集成网。
精品课件
水平放置
垂直放置
粘合（固网）——上面谈到的自身粘合加固，对 于某些用途的熔喷布来说已经足够了，如：要求 纤网有较蓬松的结构、良好的空气保有率或空隙 率等。而对于很多其它用途来说，单有自身粘合 加固还不够，还需要热轧粘合、超声波粘合或其 它加固手段。
1、熔融指数（MFI）
熔喷纤维布的强度和断裂伸长率随原料的MFI 提高而降低。因此，为使熔体细流能在热气流喷 吹过程中得到较好的牵伸，要求原料的MFI尽可能 高一些。
精品课件
热轧粘合
保暖材料
过滤材料
精品课件
熔喷法纤维非织造布工艺特点
⑴工艺流程短，生产效率高； ⑵纤维极细，纤网均匀度好，手感柔软，在过滤、
抗菌、吸附方面有突出的优点； ⑶纤维取向度较差，纤网强度低； ⑷能耗大。
精品课件
熔喷生产线组成
三、熔喷法纤维成形设备
德国Reifenhauser(莱芬豪斯）公精品司课的件熔喷法纤维非织造布生产线示意图
精品课件
熔喷法纤维成形技术
一、概述 二、熔喷法纤维成形原理 三、熔喷法纤维成形设备 四、熔喷法主要生产工艺参数 五、熔喷法纤维（非织造布）产品特点及应用
精品课件
一、概述
1、定义
熔喷法也是聚合物直接成网法中的一种，它是将 螺杆挤出机挤出的高聚物熔体通过用高速高温气流喷 吹或其它手段使熔体细流受到极度的拉伸而形成极细 的纤维，然后聚集到成网滚筒或成网帘上形成纤网， 最后经自粘合作用得以加固而制成熔喷法纤维非织造 布。
精品课件
熔喷工艺原理
精品课件
1.与纺粘法的异同
纺粘法
亦称纺丝直接成布法，它是利用熔融纺丝等方 法将聚合物切片经熔融纺丝拉伸而形成的连续长 丝进行铺网，然后经粘合、后整理等工序制成产 品。
气流成网
或 精品课件热轧粘合
针刺
相同点
① 聚合物都要在 熔融状态下由喷丝 孔挤出
② 纤网可经热粘 合（面粘合或点粘 合）或自身粘合加 固成非织造布
模
头
对熔体起过滤作用，
过滤层： 防止杂质阻塞喷丝孔
模尖 预成形板： 使熔体顺利流入喷丝孔
（下部）
喷丝板
精品课件
均流管道
精品课件
熔喷纤维喷丝板构造
一般熔喷喷丝板孔径为0.3～0.4mm，喷丝孔间距为12～ 16孔/cm。
喷丝板横剖面示意图
喷丝板立体结构图
精品课件
熔喷纤维喷丝孔结构
• 最初的熔喷设备，其模头为狭缝式双槽形喷头，即长而窄 的热空气喷出口分布在一排圆形喷丝孔的两侧。
精品课件
一、概述
2、熔喷法纤维非织造布的发展与现状
• 20世纪50年代初期 美国海军研究所 研究气流 喷射纺丝法 放弃
• 20世纪70年代后期 美国艾克森公司 将该技 术转为民用 得到发展
• 我国开发较早，主要研究工艺理论和产品开发， 在生产设备的研究、设计和制造方面落后
精品课件
二、熔喷法纤维成形原理
1.与纺粘法的异同
不同点
①纺粘法中：骤冷空气冷却，同时拉伸， 形成连续长丝，铺放到成网帘上
熔喷法中：高速热空气喷吹，受到极 度拉伸，形成超细短纤维，以极高速度 飞向成网帘或凝网滚筒形成纤网
②纺粘法：纤网加固方式多，除热粘 合外，还可采取针刺、水刺、化学粘 合等多种手段
熔喷法：主要依靠热粘合或自身粘 合
喂料系统
核心
螺杆挤压机 过滤系统
主机
纺丝组件
喷丝模头
熔
接收网系统
喷 设
卷绕机构
加热系统
备 润滑系统
液压系统
冷却系统 电气控制系统
精品课件
（1）喂料系统
工大实验线喂入及螺杆挤出机
精品课件
（2）过滤系统 （3）熔喷喷丝板（模头）
精品课件
均流管道： 使熔体流经每个喷丝孔的
（上部） 阻力和流经时间相等
1983年，Schwarz设计了方形和三角 形纺丝孔，并申请了专利。这种喷 头不仅可以减少熔喷过程中聚合物 的降解，还可以节约能量，在提高 最终纤维强力的同时降低了成本。 纤维的直径能达到2μm以下。
精品课件
1995年，Schwarz又申请了圆形纺丝孔的熔喷设备。 其纺丝孔的纺丝板与特殊的空气盖板组合，可形成一级和 二级两个空气腔，保证了各个熔体孔周围气流的均匀分配， 所以纺丝孔的排数可增加（至少4排），不仅提高了生产 率，还保证了熔喷纤维的质量。
计量泵
螺杆挤出机 #1
聚合物 A
熔体过滤器 隔热层
纺丝箱体
热空气通入 (LH)
冷却空气 (LH)
聚合物 B
螺杆挤出机 #2 熔体过滤器
热空气通入 (RH) 冷却空气 (RH)
空气抽吸装置
成网帘 卷绕
双组分精品熔课喷件系统
Bi-Component Meltblown
精品课件
双组分模头示意图
四、熔喷法主要生产工艺参数
精品课件
Reifenhauser公司的Reicofiwenku.baidu.com熔喷模头
精品课件
Accurate公司熔喷模头
Biax FiberFilm公司的多排孔熔喷模头
精品课件
小型熔喷线
精品课件
正在生产的熔喷线
精品课件
Reifenhauser公司的Reicofil单头熔喷生产 线
精品课件
Reifenhauser公司的Reicofil双头熔喷生产
精品课件
2.传统工艺流程
聚合物喂入 —→熔融挤出 —→纤维形成 —→纤维冷 却—→成网—→粘合（固网）—→ 切边卷绕—→后整 理或特殊整理
精品课件
• 聚合物喂入 —— 聚合物一般制成小球状、颗粒 状的切片，倒入料桶或料斗，输入螺杆挤出机
精品课件
熔融挤出 —— 在螺杆挤出机的进料端，聚合物 切片要与稳定剂、增白剂等添加剂及色母粒等必 需的原料，经过充分搅拌混合后进入螺杆挤出机， 加热成为熔体，最后由计量泵经过滤器将熔体送 入喷丝板。在熔喷工艺中，一般挤出机也借其剪 切作用与热降解作用来降低聚合物的分子量。
精品课件
纤维形成 —— 经过滤的清洁熔体要经过分配系 统，再均匀送入每组喷丝板，使每个喷丝孔的挤 出量一致。熔喷纤维的喷丝板与其它纺丝成网法 不同，喷丝孔必须排成一直线，上下两侧开有高 速气流的喷出孔。
传统纤维成形
精品课件
熔喷法纤维成形
纤维冷却——在喷丝板的两侧有大量的室温空气 同时被吸入，与含有超细纤维的热空气流相混， 使其降温，熔融的超细纤维冷却固化。
精品课件
成网——在熔喷法纤维非织造布生产中，喷丝板可以水平放
置，也可以垂直放置。如果水平放置，那么超细纤维喷在一圆 形收集滚筒上成网；如果垂直放置，那么纤维落到一顶水平移 动的成网帘上凝集成网。
精品课件
水平放置
垂直放置
粘合（固网）——上面谈到的自身粘合加固，对 于某些用途的熔喷布来说已经足够了，如：要求 纤网有较蓬松的结构、良好的空气保有率或空隙 率等。而对于很多其它用途来说，单有自身粘合 加固还不够，还需要热轧粘合、超声波粘合或其 它加固手段。
1、熔融指数（MFI）
熔喷纤维布的强度和断裂伸长率随原料的MFI 提高而降低。因此，为使熔体细流能在热气流喷 吹过程中得到较好的牵伸，要求原料的MFI尽可能 高一些。
精品课件
热轧粘合
保暖材料
过滤材料
精品课件
熔喷法纤维非织造布工艺特点
⑴工艺流程短，生产效率高； ⑵纤维极细，纤网均匀度好，手感柔软，在过滤、
抗菌、吸附方面有突出的优点； ⑶纤维取向度较差，纤网强度低； ⑷能耗大。
精品课件
熔喷生产线组成
三、熔喷法纤维成形设备
德国Reifenhauser(莱芬豪斯）公精品司课的件熔喷法纤维非织造布生产线示意图