紡黏法
用於加工丙綸等的加工方法
紡黏法也就是熔融紡絲成網法,它是利用化學纖維紡絲的方法,在聚合物紡絲成形過程中通過驟冷的空氣對擠出的熔體細絲進行冷卻,使細絲在冷卻過程中受到拉伸氣流的拉伸作用,形成連續長絲,然後在凝網簾上成網,並鋪放在成網簾上,再經固結裝置處理后形成紡黏法非織造布。該方法是一種一步法成布非織造技術。紡黏法非織造布技術不僅在工藝路線和設備結構等方面有獨特的特點,而且加工的產品也各有其特點。近年來,由於紡黏法非織造布技術生產流程短、生產效率高、產品性能優良和應用範圍廣,迎合了當今世界非織造布產品向高性能、薄型化方向發展的態勢,所以在工藝、設備方面、產品品質和生產成本等方面都得到了極大的進步和提高,隨著科學技術的不斷發展,必將會更大程度地推動紡黏法非織造布技術的廣泛應用和迅速發展。
(1)大大縮短非織造布的加工過程;
(2)用長絲成網,可製成高強力非織造布;
(3)可製成超細纖維非織造布。
成網均勻性欠佳。,高聚物熔融擠出,經拉伸管氣流拉伸冷卻成形,藉助成網機構鋪成長絲網,經熱黏合或化學黏合或自粘合製成非織造布。
紡黏法是20世紀40~50年代商業化的合成長絲紡絲工序的延續,其起源可追溯到20世紀50年代初,美國海軍實驗室建立一台小型熔融擠出機,將熔融后的聚合物從噴絲孔中擠出,形成很細的長絲,然後利用熱空氣吹送到成網簾上,使纖維黏結成網,這是最早的紡絲成網技術,但由於受當時的技術水平限制,該技術沒有能夠研究下去。後來,隨著化學纖維技術的發展,50年代末德國Freudenberg公司和美國DuPont公司又開始對紡黏法非織造布技術進行研究,由於生產成本高、技術不完善等原因,該技術已經研究的成果沒有得到推廣。60年代美國DuPont公司申請專利,60年代中期才開始工業化生產,60年代末~70年代初,紡黏法非織造布技術得到了發展,德國萊芬公司採用整體橫式的文丘里拉伸器,使紡黏法非織造布的品質有了一個較大的提高,工業化生產程度也得到了很大的進步。以後,美國艾森公司將熔噴技術應用到紡黏技術中,採用特殊結構的拉伸器,使紡黏法非織造布技術有了更大的發展。紡黏法生產技術進展快,增長速率較高,生產能力大,產品品質好,性能優良,應用範圍廣,市場適應性強,再加上紡黏法非織造布生產流程短,生產效率高,具有大規模生產的優勢。隨著熔噴和紡黏的多噴頭複合技術、紡噴技術及雙組分等差別化纖維紡絲技術的出現,給紡黏法非織造布技術帶來了更加廣闊的應用前景,所以,90年代以後,紡黏法非織造布在產品用途和技術先進性等方面都得到了更迅速和更廣泛的發展。
紡黏法非織造布的基本工藝流程包括切片烘乾、喂入、熔融擠壓、紡絲、冷卻拉伸、分絲鋪網和纖網加固等。其中,紡絲、冷卻拉伸、分絲鋪網和纖網加固,這4個工藝過程是在一條生產線上,紡絲、冷卻拉伸和成網是在很短時間連續完成的。拉伸和成網過程是紡黏法非織造布技術的核心,它能體現紡黏技術水平的高低。氣流拉伸是紡黏法非織造布技術不同於一般化學纖維加工的一個顯著特點,在紡黏設備的拉伸甬道中,因為氣流速度遠大於從噴絲孔擠出的絲條速度,絲條對氣流的摩擦阻力,是作用在絲條上的主要作用力,絲條在與氣流的摩擦力作用下做加速運動,在狹縫處達到最大速度,所以絲條的拉伸是在噴絲板和狹縫之間完成的。絲條在氣流的作用下,不但完成了絲條的拉伸,而且纖維的結構也發生了變化,提高了纖維的結晶度和取向度。
紡黏法非織造布採用的原料主要有聚丙烯(PP)、聚酯(PET)和聚醯胺(PA)等,由於紡絲速度高,細纖維的結晶度和取向度也較高,纖維具有良好的熱收縮性和耐熱性。PP是紡黏生產中應用最多的一種樹脂,它具有熔點低、強力高、化學性能好和價格低等特點,適合加工衛生巾、尿布和包裝材料等等。PET是紡黏生產中應用僅次於PP的一種樹脂,它具有強度高、耐氣候性和綜合性能好等特點,主要用於使用價值高的產品,根據加固方式不同,切片原料可以採用均聚物和共聚物,它適合加工農業用布、包裝材料、建築和屋頂材料等。PA6和PA66具有吸濕性好、染色性好和耐磨等優點,但是由於價格較高,所以使用較少。美國和歐洲利用MET30-35聚丙烯切片,用於紡黏法非織造布產品,紡黏溫度控制在235~240℃;神戶制鋼公司利用均聚物紡黏法能改善聚丙烯紡黏法的生產能力。