来了解下非织造布(无纺布)加工工艺
来了解下非织造布(无纺布)加工工艺
非织造布是指将纺丝成形的纤维排布或喷射到基底上,经不同形式的固化成型后得到的一种有序或无序的纤维非织造片材。非织造布具有成本低,用途广泛的优点。
一、纺黏法
纺黏法(spinning fusion)是成型无纺布应用最广泛的一步法纺丝成型工艺。纺黏法非织造布采用连续长丝纤维成形,生产线速度高,产品强度较高、尺寸稳定性好,但蓬松度低、成网的均匀性和表面覆盖性稍差。
纺黏法将纤维纺丝技术和非织造成型技术相结合,利用熔体纺丝原理,原料经挤出机熔融混炼后,由纺丝机头的喷丝板挤出,形成熔体细流。采用高速骤冷空气对挤出的熔体细流冷却,同时使纤维在冷却过程中受到拉伸气流的拉伸作用,形成强度较高,性能较稳定的连续长丝。长丝经分丝工序,形成分布均匀的单丝结构后,被铺放在带有负压的网帘上形成非织造纤网。纤网再经过后续的加固装置,进行热轧加固、针刺加固或水刺加固定型后,经卷取装置收卷得到产品。其中关键步骤是熔体纺丝、初生纤维气流拉伸、纤维成网和纤网定型。
1、熔体纺丝
原料需预先干燥处理,以避免高温加热熔融时降解,特别是避免水分在高温下汽化形成“气泡丝”,从而造成毛丝或断头,影响产品质量和正常生产。纺丝工艺的控制主要从以下几个方面进行。
纺丝温度的控制:主要是控制喷丝板等纺丝组件的温度。适宜的纺丝温度应使熔体保持足够的流动性,保证喷丝顺畅,且熔体的均匀性和可纺性高,从而使后续的气流拉伸工序可以顺利进行,且纤维取向度高。纺丝温度控制在熔点和分解温度之间,适当提高纺丝温度,可改善熔体流动性。
纺丝熔体压力的控制:主要是控制熔体在纺丝箱体内的压力。若熔体压力太低,熔体流量在喷丝板上分配不均匀,挤出熔体细流直径不均匀。若熔体压力太高,则易造成喷丝孔挤出熔体破裂。
纺丝速度的控制:纺丝速度影响纤维线密度的大小和均匀性,以及非织造布的质量。纺丝速度过低,挤出熔体细流冷却过快,导致拉伸易断丝。而纺丝速度过高,熔体细流不能及时冷却,导致出现并丝,影响非织造布质量。
2、初生纤维气流拉伸
为了提高非织造布的性能,同样需要对初生纤维进行拉伸取向,以提高纤维的取向度和结晶度,从而提高纤维的物理机械性能。在纺黏法非织造布生产中,由于纺丝、拉伸、分丝、铺网、加固等后续工艺是连续高速的,对纤维的拉伸时在很短时间内完成,并且还要对纤维提供理想的冷却效果,因此纺黏法非织造布的生产多采用气流拉伸。
气流拉伸工艺的原理:丝条由喷丝孔挤出,并经侧吹风冷却后,直接被吸入气流拉伸设备的吸丝口内。在拉伸设备的气流风道内,拉伸气流由纤维侧向吹入,纤维在高速、高压拉伸气流的夹持作用下迅速加速,并通过拉伸喷口实现拉伸。气流拉伸设备主要有管式牵伸机、窄狭缝式牵伸机和宽狭缝式牵伸机。
对气流拉伸过程的控制,主要通过牵伸机结构(在定风量情况下,牵伸喷口和风道越小,牵伸速度越高,纤维强度越高)、牵伸风的风温、牵伸风的风压和风速、冷却条件。
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