熔喷布的发展始于20世纪50年代初,但直到20世纪70年代末,美国埃克森公司才将该技术转化为民用技术,大大发展了熔喷纺丝成网法。自20世纪50年代以来,我国开始开发熔喷法非织造布的生产技术,在工艺理论和产品开发方面做了大量工作。然而,与国外水平相比,我国在生产设备的研究、设计和制造方面还有一定的距离。本文简要介绍了熔喷非织造布的生产设备和原料的进展情况。
熔喷法纺丝与传统纺丝的原理相同。不同之处在于熔喷设备喷头的数量和宽度得到了增加。同时,纤网的纵向和横向也发生了明显的变化。喷头的安装形式也从最早的固定安装发展到灵活安装,实现了熔喷模头和纤网输出方向的垂直及倾斜安装。这种新型模头设备不仅可以降低成本,节约能源,而且可以显著提高产品质量。同时,熔喷布的自动化和机电一体化水平不断提高,其生产工艺由早期的单组分发展为双组分和多组分纤维生产。近年来,熔喷法市场巨大,熔喷设备由单一型向多种复合型发展。
国外熔喷法非织造布设备的创新层出不穷,主要包括:
(1)美国JMI公司更换了常规熔喷头,每一个并列装置都有一个内阀,且具有快速更换模头的特点。
(2)德国莱芬豪舍公司开发了一种生产效率高、产品性能好的新型熔喷模头改良装置,可用于拉伸和热定型粗纤质熔喷纤网的改良结构。
(3)美国3M公司研发了一种能够生产高温稳定熔喷法非织造布的设备,其产品特点是非织造布由多层熔喷纤维组成。
(4)金铂利公司研发了一种新的狭缝模头熔喷技术,可以减少喷丝孔的堵塞,并研发了一种熔喷用新型装置。该装置能使牵伸气流呈流状,显著优点是在低能耗下生产卷曲和非卷曲纤维。
目前,生产熔喷布的聚合物包括聚酯、聚乙烯、尼龙等。产品具有皮芯型的聚合物,可以是同心的、偏心的和异形的。一般来说,将廉价的材料作为芯,将具有特殊性能的聚合物作为外皮层。例如,芯是聚丙烯,外皮可以是能起粘接作用的低熔点聚乙烯或改性聚丙烯;三叶或十字型复合另外一种聚合物,比如做导湿和导电纤维的时候,可在其顶尖复合导电的复合物,这样一来,其不仅具有导湿和导电及抗静电功能,还能节省聚合物消耗,降低生产成本,提高经济效益;混合型的聚合物,这种类型的特点是不同的材料、颜色、纤维及横截面形状,甚至与皮芯并列。纤维混合的不仅有共混也有双组份纤维的纤维网,这样可以让纤维网具备所需要的性能。
国外已经采用聚乳酸PLA纤维加工出熔喷法非织造布产品;美国eastman公司采用PCT和PBT聚酯纤维加工熔喷法非织造布产品;其他新型聚合物还包含共聚酯、共聚酰胺、可熔融仿弹性体和聚乙烯等。其于产品中存在的形式可以是双组份纤维的皮层,或者是均聚物纤维,从而让熔喷产品具备更新及更好的性能。
随着社会的不断发展和人们环保意识的不断增强,非织造布的适用领域将不断扩大,熔喷布也将应用于新的产业领域,而随着市场的扩大,熔喷非织造布的生产设备和原材料也将得到不断发展。
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