熔喷法非织造布技术进展及熔喷布的用途
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熔喷非织造布技术令狐采学一、熔喷非织造布技术简介1、熔喷法熔喷法是将高聚物熔体通过高速高温气流喷吹,使熔体细流受到极度拉伸而形成超细纤维,然后凝聚到多孔滚筒或成网帘上形成纤网,再经自身粘合或热粘合作用得以加固而制成非织造布的一种生产技术。
熔喷工艺流程示意图2.熔喷非织造布工艺特点熔喷工艺流程短,设备简单(不需要固结纤网的设备),生产效率高;能耗大,成本较高,对其应用领域的扩大有一定的消极影响;纤维极细(纤维直径达微米级甚至纳米级),比表面积大,纤网孔隙率高,纤网均匀度好,柔软蓬松,尤其适用于过滤、吸液和保暖材料等;纤维和纤网强度低,取向度低,耐磨性差。
二、熔喷非织造布生产设备以Reifenhause公司的MB2400全自动熔喷生产线为例:整套熔喷设备由主机、加热系统、润滑系统、液压系统、冷却系统、电气控制系统等。
主机主要由喂入系统、螺杆挤出机、过滤装置、计量泵、熔喷模头组合件、接收装置和卷取机构。
生产聚酯及聚酰胺等熔喷非织造材料时,还需要进行切片干燥、预结晶。
1.喂料系统喂料系统采用德国AZOGMOHCO公司的P-320-38G 型三级料箱计量混料系统。
喂料系统由3个料桶组成:1个主料桶、2辅料桶,主料桶加入聚合物切片,两个辅料桶分别加入色母粒和功能母粒,且通过PLC/SBBL自动控制主料、色母粒及抗静电剂的比例和喂入量。
三级料箱计量混料系统料桶示意图实行定时定量喂料,满足挤出量的要求通过PLC/SBBL 控制系统自动控制切片、色母粒和功能母粒的比例;每一料桶有一料位水平指示仪,显示计量桶中料的高度,由程序监控。
混合作用定量加入的粒料在混合计量桶内进一步混合,桶内有一个螺旋搅拌器,通过搅拌使各种粒料混合均匀,再通过喂入管喂入螺杆挤压机。
2.螺杆挤压机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须的原料,经过充分搅拌混合后进入螺杆挤出机,加热成熔体。
采用RH801单螺杆挤压机。
熔喷法非织造布基本知识一、熔喷法非织造布熔喷技术源于20世纪50年代,是冷战时期,美国海军为了收集高层大气中的放射性微粒而研发的一种制造具有超细过滤效果材料的空气过滤技术。
熔喷法非织造布生产工艺(Melt Blown)是一种由熔体直接纺丝成网工艺,熔喷法非织造布是采用熔喷法工艺制造的非织造布。
常将熔喷法非织造布简称成为熔喷布,用“M”,“MB”代表熔喷法非织造布生产系统或产品。
二、熔喷法非织造布生产工艺图1熔喷法非织造布工艺流程示意图注:图中的T—温度,F—流量,V—速度目前,熔喷法非织造布生产工艺主要有Exxon和Biax两种,其中绝大部分为埃克森(Exxon)工艺,其特点是采用单排喷丝孔,高温的聚合物熔体从喷丝板中央的喷丝孔喷出,然后被从两侧以一定角度吹出的高温气流牵伸,最后在收集装置上依靠纤维的余热自固结成熔喷布。
三、熔喷法非织造布生产线的组成熔喷法生产线的设备简单,各系统的功能与基本设备包括:1.熔体制备系统,将聚合物原料加工成品质均匀,压力稳定的纺丝熔体:原料输送、计量混合、螺杆挤压机、熔体过滤器、纺丝泵;2.牵伸气流系统,产生高温牵伸气流:牵伸风机、空气加热器;3.纺丝系统,将熔体纺制成超细纤维:纺丝箱、喷丝板组件;4.接收装置,接收纤网并凝聚成布:接收装置、成网风机;5.收卷装置,收卷熔喷布并进行分切:卷绕机四、熔喷法非织造布生产工艺流程熔喷法非织造布生产工艺具有工艺流程短(从投料到形成产品仅需十多分钟时间),图2 熔喷法非织造布的生产流程聚合物原料由输送装置经过计量、混合后,进入螺杆挤压机加工熔融成为熔体。
在滤除杂质后,进入纺丝泵(计量泵)。
经过计量加压后,即成为压力稳定、流量稳定、分布均匀的熔体,这些高温熔体进入纺丝箱后,由其内部的熔体通道均匀分配至喷丝组件。
另一方面,由牵伸风机产生的压力气流进入空气加热器后,便成为高温的牵伸气流,由管道送入纺丝箱内的牵伸气流通道,然后从喷丝板两侧的通道对着从熔喷头喷出的熔体喷射,熔体在这种高温、高速气流的作用下被牵伸成微米级的超细纤维。
熔喷布简史熔喷布(Meltblown Fabric)是一种重要的过滤材料,具有很强的过滤性能和高效的液体吸收能力。
它广泛应用于医疗、环境保护、工业等领域。
本文将为您介绍熔喷布的发展历程和其在各个领域的应用情况。
熔喷布起源于20世纪50年代,最初是由美国纤维科学家发明的。
他们将塑料原料通过特殊的熔融喷射技术转化为纤维,形成一种非织造布。
这种布料具有微细的纤维结构,可以有效过滤微小颗粒和液体,成为一种理想的过滤材料。
随着技术的不断发展,熔喷布的性能得到了进一步提升,广泛应用于各个领域。
医疗领域是熔喷布最重要的应用之一。
在外科手术中,医疗工作者需要使用一种能够阻止和过滤细菌的材料来制作口罩和手术衣等防护用品。
熔喷布由于其独特的纤维结构和过滤性能,被广泛应用于医疗领域。
它可以有效过滤空气中的微小颗粒,起到防护作用,保护医护人员和患者。
除了医疗领域,在环境保护中,熔喷布也发挥着重要作用。
例如,空气过滤器中的滤芯就采用了熔喷布材料。
它可以有效过滤空气中的灰尘、细菌和有害气体,提供清洁的室内空气。
此外,熔喷布还被应用于水处理领域,用于过滤水中的杂质和微生物,提高水质。
工业领域也在广泛使用熔喷布。
例如,在汽车制造过程中,熔喷布被用作车内空调过滤器的材料,可以有效过滤空气中的颗粒,提供清新舒适的空气环境。
此外,熔喷布还被用于工业液体过滤器中,能够快速吸收液体并过滤杂质,提高生产效率。
总的来说,熔喷布作为一种过滤材料,已经在各个领域得到了广泛应用。
它的发展历程经历了多年的演进和技术改进,目前已经成为一种不可或缺的材料。
未来,随着技术的进一步发展,熔喷布有望在更多领域发挥作用,为人类创造更安全、干净的生活环境。
熔喷法非织造布技术进展及熔喷布的用途探索随着我国经济的不断发展,我国轻工业近年来取得了巨大进步。
纺织工业是我国轻工业中的重要组成部分,然而在很长一段时间里,我国的纺织工业存在着生产工艺落后、资源浪费大、生产效率低等问题,非常不利于实现现代化工业生产。
熔喷法是一种新型纺织技术,因为具有流程短、成本低、原材料多的优点,因此被应用在了各大纺织企业中。
文章关注熔喷法非织造布的工艺流程、原理用途,就该技术以后的发展趋势展开讨论。
标签:纺织工业;熔喷纤维;非织造布近年来,我国的熔喷技术取得了非常大的科研成果。
由于熔喷法非织造布具有良好的工业用途,我国对熔喷法技术进行了深入的开发和研究。
熔喷布具有良好的气密性、保暖性、吸油性,所以被广泛应用在卫生医疗、纺织保暖、过滤材料、吸油材料等领域。
2006年我国就已经能够进行幅宽2400mm的熔喷生产,该技术的成功标志着我国实现了熔喷生产的国产化,有利于促进纺粘熔喷复合技术的发展。
1 熔喷法技术的现状与发展趋势1.1 国外熔喷法技术的发展现状熔喷法最初是由美国海军研究所在1954年进行气流喷射纺丝研究时发现的技术,美国海军研究所制造出了直径为5um的极细纤维。
在20世纪70年代,美国Exxon Mobil公司对熔喷法技术进行了改进,并将这种技术转化为民用。
目前有两种典型的熔喷模头结构,其中一种喷头是由Exxon公司设计制程的,喷头由坡口角度为30度到90度的鼻型模头尖与喷丝孔和两个气闸组成。
另一种喷头是由Biax 公司设计制程的具有多排纺丝喷嘴和同心气孔组成,能够确保又好又快地进行生产。
1.2 我国熔喷法技术的发展状况在20世纪50年代,我国核工业二院、北京化工研究院就已经开始研究熔喷技术。
在20世纪80年代,我国就已经能够用间隙式熔喷法生产非织造布。
十年后,我国自行研制出了近百台熔喷设备,有力地促进了我国熔喷法非织造布技术的进步。
但是我国当时的熔喷非织造布主要用于电池隔板、过滤材料、吸油材料等领域,因为熔喷布的市场占有率较小,我国的熔喷技术发展比较缓慢。
熔喷布市场分析现状引言熔喷布作为一种非织造布的重要品种,广泛应用于医疗、卫生、服装和家居等领域。
本文将对熔喷布市场的现状进行分析。
市场规模随着人们对卫生保健和环境保护的重视,熔喷布市场规模不断扩大。
据统计,2019年全球熔喷布市场规模达到XX亿美元,预计到2025年将达到XX亿美元。
市场驱动因素医疗需求增加随着人口老龄化和疾病的不断增加,医疗用途成为熔喷布市场的主要驱动因素。
熔喷布被广泛应用于医用口罩、手术衣和医用绷带等产品中,其高过滤效率和防护性能得到了广泛认可。
卫生需求提升随着人们对卫生习惯的不断提高,熔喷布在卫生产品中的应用也有所增加。
例如,日常使用的卫生巾、尿不湿等产品中都使用了熔喷布作为重要材料,其柔软性、透气性和吸湿性优势被消费者所青睐。
市场痛点生产能力不足尽管熔喷布市场需求增加,但目前存在生产能力不足的问题。
生产设备的高成本和技术要求,使得熔喷布的生产商每年难以满足市场的需求,这导致了熔喷布产品价格的上升。
品质不一由于市场上存在一些低质量的熔喷布产品,消费者在购买时往往感到困惑。
熔喷布的品质差异主要体现在其过滤效率、抗菌性、透气性等方面,这对行业发展带来了不小的挑战。
市场竞争格局目前,全球熔喷布市场竞争格局较为分散。
主要的熔喷布生产商包括3M、杜邦、KCWW等国际知名企业,以及中山市泰华非织造材料有限公司、山东云翔新材料科技有限公司等国内企业。
这些企业凭借自身技术实力、品牌影响力和市场份额占据市场的较大份额。
市场前景展望随着人们对疾病控制和个人卫生的要求不断提高,熔喷布市场将持续增长。
同时,随着熔喷布生产技术的不断创新和成本的下降,生产能力将得到提升,品质也将得到保证。
预计未来几年,熔喷布市场将继续保持稳定增长。
结论熔喷布作为一种非织造布的重要品种,在医疗、卫生等领域有着广泛的应用。
随着人们对健康和卫生的关注度提高,熔喷布市场规模逐渐扩大。
然而,市场中仍存在生产能力不足和品质差异等问题,需要行业各方共同努力解决。
熔喷法非织造布技术进展及熔喷布的用途2011-04-22 来源: 刘玉军侯幕毅肖小雄(来源互联网)点击次数:571关键字:熔喷非织造布;纷丝;熔喷纤维;非织造布熔喷法非织造布技术发展迅速特别是近几年,随着工业的飞速发展及对环境保护的加强熔喷法非织造布市场越来越大。
其超细纤维的特点所表现出的特性,在许多工业、民用领域被人们发现并得到广泛的应用。
随着宏大研究院有限公司在熔喷技术方面研发投入的加大我国熔喷技术已得到很大的发展。
2006年5月幅宽2 400 mm的熔喷生产线在宏大研究院试验基地试车成功,标志着我国宽幅熔喷生产线已能完全实现设备国产化从而为熔喷技术的进一步发展以及SMS(纺粘熔喷复合) 技术的发展奠定了坚实的基础。
1 熔喷法非织造布技术1.1 工艺流程熔喷法非织造布生产技术,是将高聚物树脂通过螺杆挤出机挤压熔融塑化后,通过计量泵精确计量送给喷丝组件在高速高压热空气流的作用下拉成超细纤维在收集装置上形成熔喷非织造布。
熔喷法非织造布可以使用多种聚合物材料.如:聚丙烯、聚醋、聚酸胺等。
1.2 熔喷法纺丝原理聚合物树脂经挤压熔融后通过计量泵的精确计量送入一特殊的熔体分配腔再通过整流后进入纺丝熔体池,经纺丝微孔喷出成丝,在高速热风气流的喷射拉伸下得到超细纤维,其单丝直径能达到1一2 gm。
熔体分配腔能保证熔体沿幅宽方向分布均匀(流速一致、流量相等、压力分布均匀)加上沿幅宽方向的气流喷射速度一致从而能保证丝束沿幅宽方向分布均匀丝径沿幅宽方向一致。
如图1所示喷丝组件中纺丝熔体池下有一排纺丝微孔,微孔直径一般为0.3一0.4 mm,为更有利于纺丝成型其长径比远远大于常规的熔融纺丝,一般为10一15。
同时喷丝组件与气刀之间形成一特殊的气腔高压热风气流通过气腔狭缝以近似于音速的速度喷射,气刀刃部与喷丝组件尖端形成一纺丝锥。
熔体从纺丝微孔中喷出在纺丝锥处被高速气流夹持牵伸拉细,经冷却后形成超细纤维。
1.3 熔喷纤维成布原理经过牵伸的超细纤维,随着喷射气流的体积膨胀而扩散开来,在抽吸风的引导下均匀地铺在收集装置上,利用自身余热互相粘和在一起。
调节收集装置的工艺速度及计量泵的转数便能得到各种不同规格的熔喷非织造布。
2 国内外熔喷技术的现状和发展趋势2.1 国内外熔喷技术发展现状195 4年美国海军研究所在研究气流喷射法纺丝时,纺得了极细的纤维,其直径在5 gm以下,并制得由这种超细纤维组成的非织造布,随后出现了一些相关的专利。
20世纪70年代后期美国Exxon Mobil公司将此技术转为民用,使得熔喷法非织造布技术得到迅速发展。
到目前已出现了320多项与熔喷技术及其产品有关的专利。
Biax Fiberfilm, Exxon Mobil, ACCURATE Products, Reifenhauser, Kimberly- Clark和Nordson等公司都为熔喷技术的发展作出了突出的贡献。
Biax公司和Exxon公司设计的熔喷模头结构代表了世界上两种典型的技术类型。
Exxon公司设计的熔喷头为组合式,由带有一排喷丝孔、坡口角度呈300一900 鼻型模头尖和两个气闸组成:Biax公司熔喷头则由多排纺丝喷嘴和同心气孔组成,可提高生产能力和效率及产品质量。
我国对熔喷技术的研究也较早,20世纪50年代末中国核工业二院、北京化工研究院等机构也开始了这方面的研究;20世纪80年代,中国纺织大学研制出了间隙式熔喷法非织造布生产线。
1988年广州第二合成纤维厂谢明、冯烁辉等人赴美参观了美国田纳西大学熔喷试验室、Exxon 公司的研究院、Accurate公司、Agel公司,并将考察的熔喷技术介绍给国内同行。
20世纪90年代初北京化工研究院、中国纺织大学、北京超纶公司等单位设计出的熔喷设备,在国内投产了近百台。
当时熔喷非织造布主要用于电池隔板、过滤材料、吸油材料等领域由于国内市场的局限熔喷布的市场开发在较长时间内一直发展较慢。
随后安徽奥宏超细滤材有限公司、江阴金凤非织造布制品有限公司、天津泰达股份有限公司和山东俊富无纺布有限公司等陆续投产了5条引进的连续式熔喷生产线,使我国熔喷法非织造布生产技术上了一个新的台阶。
据不完全统计目前国内共有连续式熔喷生产线(不包括SMS复合生产线中的熔喷)25条其中进口5条,其余大部分由宏大研究院控股的北京宏大贝斯特熔喷公司提供。
我国熔喷非织造布产能已超过3万t/a 约占世界总产量的10%。
2.2熔喷法非织造布技术的发展趋势随着各种非织造布加工技术的成熟各工艺之间相互渗透,向混杂化、复合化方向发展是当前非织造布发展的趋势尤其是各工艺之间的复合愈来愈受到大家的重视。
今后非织造布工业的发展将围绕熔喷、纺粘两种技术的融合而展开。
Reifenhauser公司和Exxon公司通过进行技术合作使熔喷纺粘复合(SMS )得以商业化生产极大地推动了熔喷技术的发展。
目前Reifenhauser,Ki mberly-Clark 和Nordson等公司的设备均可生产SMS非织造布,SMS复合技术中的熔喷技术代表了熔喷法非织造布中的先进技术并成为了先进的发展趋势。
同时采用多喷头技术提高熔喷产量,采用特殊结构的波形喷嘴以及叠片式熔喷头可以获得纳米级纤维也可能成为熔喷技术的发展趋势。
3 熔喷法非织造布的用途由于熔喷技术生产的纤维很细同时熔喷布具有很大的比表面积、空隙小而空隙率大故其过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性等应用特性是用其它单独工艺生产的非织造布所难以具备的。
所以熔喷法非织造布广泛应用于医用和工业用口罩、保暖材料、过滤材料、医疗卫生材料、吸油材料、擦拭布、电池隔板以及隔音材料等领域。
3.1 医疗卫生用熔喷法非织造布代替传统纺织产品与纺粘法非织造布复合,应用于口罩布。
其特点是强度高、手感好、有效地屏障细菌的穿透、不透血但可以透气:能够防止交叉感染、减少尘屑和毛羽的脱落、提供最佳的手术环境;减少护理人员的劳动量、方便储藏、供应和更换:穿戴及使用方便、价格低。
由于其有上述特点,在国外已大量做成绷带、急救包、开刀布、接生包等应用于医疗行业,以及妇女卫生巾、尿布等卫生领域。
国内目前则刚刚开始应用并得到广泛推广。
在2003年非典期间熔喷非织造布在医疗卫生行业发挥了重要作用。
现在人类面临非典、禽流感,以及其它空气传播疾病的危险,为做到未雨绸缪,防患于未然,许多国家(特别是发达国家)已把熔喷布作为国家储备物资作为应急时用。
3.2 保暖材料熔喷法非织造布由于其纤维直径特别细小、孔径小、孔率高,手感柔软,具有非常好的抗风能力透气性能良好且重量非常轻,是做保温服装的最佳材料。
目前国内外已大量使用,市场增长速度也较快。
经过国家级检测单位测定,相同重量的服装保温材料中熔喷布保温效果最好。
天津泰达率先开发出了用熔喷布做的保暖材料,从而带来了中国熔喷法非织造布发展的高潮。
熔喷法非织造布与三维卷曲纤维共纺制出的保暖絮片不仅具有很好的保温效果,同时还具有非常好的弹性和蓬松性能。
3.3 过滤材料熔喷布的纤维直径能达到1一2g m 且排列是随机分布的,具有一定的杂乱性这种结构使其具有更大的比表面积、更小的孔径,可以制作品质非常高的过滤材料主要应用于空气过滤、水过滤、油过滤、油水分离等诸多领域。
如果通过静电驻极处理作为过滤材料其效果更好。
3.4 吸油材料由于熔喷布主要采用PP原料。
由于PP几乎不吸水但却有很好的亲油性以及熔喷布具有孔率高且比表面积大的特点所以熔喷布具有很好的吸油性能。
经过实验测得,它可以吸收比自身重量大17一20倍的油。
根据它的这些特点可做成吸油毡、吸油滤芯等应用在油水分离、环境保护、港口环保以及海洋轮船事故处理中。
4 结语随着社会的不断发展以及人们对环境保护意识的不断加强,非织造布领域将不断拓展产业用纺织品市场将继续得到扩大,熔喷布的应用不会只局限于医疗卫生材料、保暖材料、过滤材料、电池隔板、吸油材料等领域,必定会不断应用于新的产业领域熔喷技术的发展也将随着市场的拓展而得到不断发展。
熔纺无纺布常识(上)浏览字体:大中小熔纺无纺布是指纺粘布、熔喷布一类的产品,该部分是本人在搞培训工作时攥写的内容,水平有限,欢迎指导。
本文章分上下篇,上篇主要介绍些纺粘布的知识,下篇介绍熔喷布方面的知识第一章基本概念1.无纺布的定义及分类无纺布(又称非织造布、不织布,英文名Nonwoven)2.熔纺无纺布定义及分类熔纺无纺布是指高聚物切片经过螺杆挤出机熔融,熔体从喷丝孔挤出成细条状,再经过气流或机械拉伸,熔体细条拉伸变细,形成纤维级丝条,然后在网帘上铺置成纤维层结构,最后通过热粘合或自身粘合或机械加固所形成的纤维制品。
它主要包括:纺粘布、熔喷布、膜裂法非织造布等。
第二章熔纺无纺布1.纺粘法无纺布纺粘法无纺布是将高聚物熔融纺丝,形成长细纤维层再通过热轧或机械力加固所形成的无纺布。
1.1纺粘布生产工艺从根本上说,纺丝成网是化学纤维纺丝技术的外延。
它是在聚合物已被挤出、拉伸而形成连续长丝后,再设法使这些连续长丝铺置成网,然后经过自身粘合、热粘合、化学粘合或机械加固方法,使纤网变成无纺布。
图2.1是纺粘布工艺原理:纺粘法一般分为三个工序,即纺丝、拉伸、成网,这三个工序是在极端的时间一次连续完成的,下面分别加以讨论:1)纺丝纺粘布生产所用的纺丝工艺与化学纤维的纺丝工艺基本是一致的,它实现了高聚物颗粒状到熔体丝条状的转变。
首先高聚物切片在挤出机里熔融,经过过滤网及齿轮泵的作用,通过纺丝箱体中喷丝孔作用将熔体变成丝条状。
即图2.1挤出机到纺丝箱体部分。
2)拉伸拉伸能够使从喷丝孔挤出的熔体丝条逐渐变细,获得所需细度;更重要的是它使长丝的高分子晶格排列整齐,达到一定的取向度,赋予纤维一定的强力,拉伸加工效果愈好,纤维强力愈高。
一般纺粘设备使用气流拉伸。
3)成网经过拉伸及冷却,蓬松的长丝必须连续而均匀地铺置成网,一般都采用下吸风的成网方式。
气流控制成网是很常见的一种方式,它是利用长丝束出口处的拉伸管道内形成的气流某种规律运动,使长丝束按一定方式铺放到网帘上,或者利用侧吹气流控制长丝束左右往复铺放,形成纤维网。
热轧:热轧是纺粘布生产中常见的一种加固工艺,它是利用一支油加热花辊和一支光辊对轧,使纤维网纤维熔结、粘合,形成轧点,达到“锁定”纤维的目的。
从而使生产出来的纺粘布具有很好的强力。
1.2纺粘布喷丝设备介绍喷丝孔是纺粘布生产的最要部件,其加工形式、加工精度都直接影响这纺丝质量及后续工序的进行。
喷丝孔的形状一般为圆形,其他的有Y形、三角形或其他形状,双组分纤维的喷丝孔形状要复杂斜,多数采用包芯复合喷丝孔。
图2.2为喷丝孔示意图,熔体从锥形的喷丝孔挤出,孔口处熔体有“胀大”现象(这是粘流体的特性,这里不多论述)随后喷丝丝条将进入拉伸工序。