喷熔工艺

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第一章熔喷法纤维成形技术

第一章熔喷法纤维成形技术
第一章熔喷法纤维成形技术
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。
第一章熔喷法纤维成形技术
接收距离↑
纵横向强度↓,弯曲强度↓,非织 造布手感蓬松、柔软,若用作过滤 材料,过滤效率和过滤阻力↓
第一章熔喷法纤维成形技术
6、螺杆挤出速度
在温度不变的情况下:
挤出量↑
熔喷布定量↑,强度↑
当挤出量过大时,熔喷布的强度反而下降,尤其是MFI >1000时更明显。
强度达一定值后下降,可能是因为挤出量过高时,丝条 牵伸不充分,并丝严重,导致布面粘结纤维减少,从而使强 度↓
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
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
第一章熔喷法纤维成形技术
2、医用材料
是目前熔喷布的第二大应用领域,全世界每年的用量在 1万吨以上。
在该领域,用量最大的是外科手术衣、手术室帷帘及消 毒包扎布,还有少量用作弹性绷带、胶带、消炎止痛膜等。
第一章熔喷法纤维成形技术
3、卫生材料
(1)在卫生巾方面 ★ 将熔喷布插入卫生巾的吸收芯中间,起毛细管转移层作用 ★ 利用熔喷布的阻隔作用作为对液体渗透的阻隔层,用两层

熔喷法非织造布—熔喷工艺流程

熔喷法非织造布—熔喷工艺流程
非织造布技术
—— 熔喷工艺流程
熔喷工艺流程
熔喷工艺流程
熔喷法基本工艺流程:
熔体准备
过滤
计量
熔体从喷丝孔挤出
熔体细流牵伸与冷却
加固
NONW熔体准备 :
聚酯、聚酰胺等切片进行干燥,干燥后采用 螺杆挤压机对切片进行熔融并输送熔体(过 程同纺粘法)。
过滤: 计量: 熔体从喷丝孔挤出 :
滤去杂质和聚合反应后残留的催化剂。
采用齿轮计量泵精确控制纤维细度和产品的 均匀度。
熔体从模头喷丝孔挤出的历程同纺粘法。
熔体细流牵伸与冷却 :
同纺粘法。

熔喷法无纺布生产工艺与流程介绍共84页PPT

熔喷法无纺布生产工艺与流程介绍共84页PPT
33、如果惧怕前面跌宕的山岩,生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ,睁大 眼睛, 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ,心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的,也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ,也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
56、书不仅是生活,而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次,但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许,为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处, 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
熔喷法无纺布生产工艺与流 程介绍
31、别人笑我太疯癫,我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣,抱怨者 的牢骚 ,这是 羊群中 的瘟疫 ,我不 能被它 传染。 我 ,争取 每天的 成功, 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ,我继 续拼搏 。

60、生活的道路一旦选定,就要勇敢地 走到底 ,决不 回头。 ——左

熔喷非织造布技术

熔喷非织造布技术

熔喷非织造布技术一、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。

3.过滤装置(滤网)采用双活塞过滤装置,可保证生产中在线更换滤网。

(完整版)熔喷法无纺布生产工艺介绍

(完整版)熔喷法无纺布生产工艺介绍

(完整版)熔喷法无纺布生产工艺介绍熔喷无纺布,听起来好像是个很高大上的东西,其实呢,它就是我们日常生活中的一种重要材料。

你可能不知道,现在很多口罩、防护服、卫生纸等等,都是用熔喷无纺布做的。

那么,这个熔喷无纺布是怎么生产出来的呢?下面,我就来给大家介绍一下熔喷法无纺布的生产工艺。

我们要了解一下熔喷无纺布的基本结构。

熔喷无纺布是由聚丙烯颗粒经过加热融化后,通过模具挤压成纤维状,再经过一系列工艺处理,最后形成无纺布。

所以,熔喷无纺布的关键就在于聚丙烯颗粒的加热融化和纤维成型这两个环节。

接下来,我们来看一下熔喷法无纺布的生产过程。

要把聚丙烯颗粒放进一个专门的机器里,这个机器叫做挤出机。

挤出机的作用就是把聚丙烯颗粒加热融化,然后通过模具挤出成纤维状。

这个过程有点像我们挤牙膏一样,只不过牙膏是液体,而聚丙烯颗粒是固体。

挤出机的前面还有一个重要的设备,叫做热空气发生器。

热空气发生器的作用就是给聚丙烯颗粒加热。

你知道吗?聚丙烯颗粒在没有加热的情况下是硬邦邦的,就像石头一样。

但是,只要给它加热一下,它就会变得柔软起来,变成纤维状。

这就是热空气发生器的作用。

热空气发生器后面还有一个叫做牵伸机的设备。

牵伸机的作用就是把挤出来的纤维拉长,让它变得更细更长。

这个过程有点像我们拉橡皮筋一样,只不过橡皮筋是弹性的,而纤维是没有弹性的。

所以,牵伸机的工作非常重要,它直接影响到熔喷无纺布的质量。

牵伸机后面还有一个叫做针刺机的设备。

针刺机的作用就是把拉长的纤维再细化一下,让它变得更加细密。

这个过程有点像我们用针扎破气球一样,只不过气球是有弹性的,而纤维是没有弹性的。

所以,针刺机的工作也非常重要,它直接影响到熔喷无纺布的透气性。

我们来看一下熔喷法无纺布的质量检测。

质量检测是非常重要的一步,它可以确保熔喷无纺布的质量符合标准。

质量检测的方法有很多种,比如说用显微镜观察、用拉伸试验机检测、用透气度测试仪检测等等。

只有通过了质量检测的熔喷无纺布,才能被送到市场上去销售。

熔喷布详细工艺数据及驻极处理【范本模板】

熔喷布详细工艺数据及驻极处理【范本模板】

目前熔喷无纺布在过滤材料领域的应用非常广泛。

自从20世纪70年代以来,各种荷电技术以及通过混合不同纤维的带电技术等各具特色的带静电过滤器得到了开发和利用。

其直接的结果是导致了现在的静电驻极工艺。

目前的驻极方法主要有静电纺丝法、电晕充电法、摩擦起电法、热极化法、低能电子束轰击打法、纯水喷射法等,由于材料的静电驻极工艺不同,所形成的驻极体的性质亦大不相同,过滤性能提升和静电持久性有差异。

熔喷无纺布本身的过滤性能其实只有70%以下的,纯粹靠熔喷超细纤维的纤维细、空隙小、孔隙率高的纤维三维集合体的机械阻挡作用是不够的。

不然,一味增加材料克重厚度反而会大大增加过滤阻力。

所以熔喷过滤材料普遍都是会通过静电驻极的工艺对熔喷布进行添加静电电荷效应,利用静电的方法提升过滤效率,可以达到99.9%到99.99%。

也就是达到KN95标准或以上。

驻极体空气过滤材料利用纤维本身驻极性,对粉尘静电吸附,捕获细菌和病毒。

聚丙烯熔喷纤维驻极的带电不同于普通材料摩擦带的电荷。

用摩擦起电的方式吸引纸碎去判断熔喷是否带电和口罩是否有过滤性能是不科学的。

摩擦起电是暂时带电,是表面电荷被暂时聚集的现象。

摩擦带电是表面极化的正负电荷,而驻极体纤维的电荷是在驻极工艺时通过外加高压电荷额外加上去的内部电荷。

这些电荷随着驻极母粒纳米形式分散在熔喷超细纤维多孔内部结构里.熔喷材料本身拒水加上超细纤维的阻隔,这些电荷被牢牢的锁在内部,只有微细颗粒进入熔喷层内部时,静电作用和超细纤维结构就开始发挥作用。

所谓静电是因为聚丙烯熔喷材料本身是绝缘的,也是一种驻极材料,所以电荷不会随意中和,随意散失。

通过额外高压放电的电荷在纤维内部保存,时间较久,带电量充足,而且是多种电荷共同存在,不是摩擦起电的一种电荷,用宏观吸附不能直接反应微观电荷性能。

以超细纤维三维聚集高孔隙率和纤维开放式静电驻极体性能提供高效低阻的过滤品质。

驻极抗菌熔喷布的作用机理是驻极体产生的强静电场和微电子流刺激细菌,使其蛋白质和核酸变异损伤,破坏细菌的表面结构,导致细菌死亡,电气石本身释放负离子阻断了一些细菌微生物的代谢过程,这包括呼吸系统,酶的活性,来自细胞壁的物质传递,从而抑制细菌细胞起到抗菌作用。

熔喷法工艺原理

熔喷法工艺原理

熔喷法工艺原理
熔喷法工艺原理是通过将高分子物质提炼成熔融状态后,通过熔融状态的高分子物质从微孔状喷口进行挤出,然后通过高速飞溅着陆在静电吸附或者匀胶辊传送的基材上,最终形成纺织物状的工艺过程。

具体步骤如下:
1. 原料预处理:将高分子原料经过干燥处理,以降低含水率,避免水分对加工过程的影响。

2. 熔融:将干燥后的高分子原料投入熔融机中,加热到熔融状态。

在这个过程中,原料会变成熔融态,也就是高分子物质完全熔化。

3. 挤出:将熔融的高分子物质从机器的喷嘴中挤出,形成连续的纺丝。

挤出后的纺丝以高温状态下的熔体形式流出。

4. 高速飞溅:将挤出的纺丝通过高速飞溅装置,在高速气流的作用下打散成细丝状,并将其均匀地飞向静电吸附或者匀胶辊传送的基材上。

5. 成型:飞溅的纤维会在基材上静电吸附,或者通过匀胶辊传送,最终成为一个纺织物状的薄膜。

总的来说,熔喷法工艺原理就是将高分子物质通过熔融挤出和高速飞溅的方式,形成纤维状的薄膜,并将其成型为纺织物状的产品。

熔喷布生产工艺设备以及工艺参数对产品的影响

熔喷布生产工艺设备以及工艺参数对产品的影响

5、服装材料
(1)保暖材料 应用最成功的是美国3M公司开发的特殊熔喷布:在熔喷成
纤过程中,混入PET短纤,形成由弹性良好的PET短纤与PP超 细纤维构成的空气保暖结构。 (2)用即弃劳动服
主要采用SMS复合布,除手术衣外,已成功用于工业用途 的保护服。
6、擦布
主要是利用PP天然的吸油性,制成各种用于有油污染工作 环境的擦布。
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立体成型(芯轴): 采用立体接收装置,分间歇式接收和连续式接收。
(1) 间歇式接收装置
– 接收装置来回移动,纤维多层缠绕在芯轴上; – 改变接收距离,生产具有密度梯度的滤芯; – 改变芯轴尺寸,生产不同内径的滤芯。
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衣架型熔体分配系统示意图
歧管
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研究表明,歧管倾斜角度对分配系统出口处的流率
分布情况有显著影响。α增加,聚合物熔体在分配系统
中央处的流速减小,而两边的流速增加。 另外熔体本身的性质对熔体流速的均匀性也有影响,
因此分配系统的几何形状一旦确定,必定要求聚合物原 料具有相应的性能,故熔喷必需开发专用原料。
熔喷法主要生产工艺参数
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。
2、热气流速度
在相同温度、螺杆转速和接收距离等条件下:
热空气速度↑—→纤维直径↓—→非织造布手感 由硬变软,纤维缠结增多,纤网密实、光滑, 强度有所增加
U形发热元件
折流板
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测温点 接线端
6.接收装置 熔喷工艺接收装置的类型主要有:
滚筒式 平网式 立体成型(芯轴) :生产滤芯用装置
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§8-2 纺丝成网工艺原理与过程一、纺丝成网工艺类型纺丝成网工艺按纺丝原理可分为:⏹熔融纺⏹溶剂纺⏹湿纺目前,纺丝成网工艺以熔融纺丝为主,溶剂纺较少,而湿纺未见有工业化生产的报道。

熔融、干法、湿法纺丝的内容和特征二、纺丝成网工艺原理指熔融纺丝成网工艺原理:聚合物切片送入螺杆挤出机,经熔融、挤压、过滤、计量后,由喷丝孔喷出,长丝丝束经气流冷却牵伸后,均匀铺放在凝网帘上,形成的长丝纤网经热粘合、化学粘合或针刺加固后成为纺丝成网法非织造材料。

工艺流程为:聚合物切片→切片烘燥→熔融挤压→纺丝→冷却→→牵伸→分丝→铺网→加固→切边→卷绕熔融纺丝成网工艺原理三、纺丝成网工艺过程(一) 切片烘燥PET、PA切片用于纺丝成网工艺需进行烘燥。

1、目的⏹含水PET切片在熔融时会水解,使分子量下降,影响成丝质量。

⏹水在高温下汽化,可形成气泡丝,易造成纺丝断头或毛丝。

⏹含水PET切片是无定形结构,软化点低,在螺杆的加料段易造成环结阻料现象,影响正常生产。

2、烘燥原理PET切片的含水形式有两种,一是吸附在切片表面和细小缝隙中的吸附水,所占比例较大,容易去除;另一种是存在于切片内部的氢键结合水,所占比例较小,难以去除。

通常以热空气干燥PET切片,可分两个阶段,第一阶段为预结晶阶段,热空气温度为120~150℃;第二阶段为干燥阶段,热空气温度为160~180℃。

预结晶可提高PET切片的软化点,从而使切片不易粘连,为加快干燥速度创造有利条件。

H2O含量(%)PET预结晶度与时间的关系3、干燥设备真空转鼓干燥装置:容量700~6000kg,干燥时间10~24h,真空度一般大于740Pa。

特点:干燥质量高,更换品种容易,干燥过程中特性粘度降低小,但干燥时间长,产量低。

真空转鼓干燥装置RD型回转圆筒干燥装置:设备结构简单,连续化生产,干燥效率高,但最后干燥切片的含水量不均匀。

沸腾式干燥装置:干燥效率极高,适合大规模连续生产,但设备较复杂。

充填式干燥装置:可保证切片干燥时间一致,干燥质量较好,可直接连续喂入螺杆挤出机料斗,设备也较简单。

其它干燥形式:⏹回转圆筒+充填式⏹间歇式预结晶+连续充填式⏹沸腾式干燥+回转圆筒⏹微波、高频、远红外预干燥和预结晶(二)熔融挤压固体切片进入螺杆后,首先在螺杆进料段被输送和预热,继而经螺杆压缩段压实、排气并逐渐熔化,然后在螺杆计量段中进一步混和塑化,并达到一定的温度,以一定的压力输送至后道工序。

螺杆挤出机:纺丝成网工艺一般使用单螺杆挤出机,主要由螺杆、套筒、传动系统、加料装置、加热和冷却装置等构成。

螺杆挤出机结构示意螺杆挤出过程示意螺杆挤出机的特征主要反映在螺杆结构上,有等距不等深螺杆、等深不等距螺杆和不等深不等距螺杆。

实际生产中主要应用等距不等深螺杆,其又有四种形式:长区渐变型螺杆、短区渐变型螺杆、突变型螺杆和计量型螺杆。

螺杆的结构特征如螺杆直径、长径比、螺杆分段与分段长度、压缩比、螺距与螺槽深度等,决定了螺杆挤出机的使用特性。

1、螺杆直径通常指螺杆的外径,对挤出机有决定性的影响,直径加大,挤出机产量增加,但加热和驱动能耗均增加。

2、螺杆长径比L/D螺杆长径比指螺杆工作长度(不包括鱼雷头及附件)与外径之比。

聚合物切片在这个工作长度上被加热熔化、压缩和输送。

加热面积和切片停留时间都与螺杆长度成正比。

长径比大,有利于切片原料的混和塑化、提高熔体压力和减少逆流以及漏流损失。

因此,螺杆挤出机的长径比有不断增大的趋势。

目前,加工塑料的螺杆L/D一般为15~20,加工纤维时,L/D一般为20~30,甚至高达35,常用的是25~30。

如螺杆太长,聚合物切片在高温下停留时间增加,对某些热稳定性差的聚合物会引起热分解,同时,机械制造难度加大,所以,螺杆长度是有限度的。

3、螺杆分段与分段长度螺杆分进料段、压缩段和计量段,三段长度的分配与被加工的聚合物切片性质有关。

加工塑料等非结晶聚合物时,由于此类聚合物没有明显的熔点,而且有明显的高弹形变,因此需要螺杆的压缩段较长,一般为螺杆全长的50~55%,聚合物切片原料在一个较长的距离内逐渐被压缩、软化至熔融。

而结晶型的成纤高聚物有熔点,而无明显的高弹形变,因此加工此类聚合物的螺杆的压缩段较短,如加工PET仅为螺杆直径的4~5倍。

由此,加工PET 的螺杆进料段约为全长的30%,压缩段约为全长的15%,计量混和段约为全长的55%。

4、压缩比螺杆的压缩比是指螺杆进料口处螺槽容积与计量段最后一个螺槽容积之比。

等距不等深螺杆的压缩比可用下式计算:式中:D-螺杆直径d1-进料口螺杆根径d2-出料口螺杆根径压缩比ε主要取决于聚合物性质、状态和切片截面形状,通常为 2.5~3.5,加工PET 时,ε常采用3.0左右,加工PP时,ε最小为2.8。

5、螺距与螺槽深度螺杆直径一定时,螺距决定了螺杆的螺旋角,由此影响螺纹的推进力。

通常螺杆的螺旋角取17°38′,螺距等于直径,螺杆制造时较方便。

螺槽深度对产量和质量均有较大的影响,深螺槽产量大,但对熔体压力反应灵敏;螺槽浅则产量小,但塑化作用好,挤出量稳定。

加工PET时一般采用浅槽螺杆。

6、螺杆与套筒之间的间隙这是螺杆挤出机的一个重要的结构参数,特别是在计量段,对螺杆挤出机的产量影响很大。

通常,漏流流量与间隙的三次方成正比,所以,在保证螺杆与套筒之间不产生刮磨的条件下,应尽可能地采用较小的间隙。

通常,小螺杆间隙应小于0.002D,大螺杆应小于0.005D。

普通螺杆是不带混炼结构的单螺纹螺杆,当螺杆转速提高到一定程度时,聚合物原料在螺杆挤出机中停留时间缩短,使物料来不及熔融就进入计量段,导致熔体质量下降,挤出压力和挤出量波动。

这主要是固体切片在熔融过程中,固体床发生破裂,破裂后的碎块失去控制,不能及时熔化而浮于熔体中。

这种碎块颗粒会引起熔体温度、压力的差异和影响残留水分的排除。

针对上述的问题,目前出现了一些新型螺杆,主要有分离型螺杆、销钉型螺杆等。

销钉型螺杆销钉设置在压缩段与计量段之间,可将未熔融的固相物料分离细化,以增加固相与液相的接触面积,加速固相颗粒的熔融速度。

设置在螺杆头部或计量段的销钉,具有分流、剪切和混合的作用,通过销钉的激烈搅拌,细化和粉碎熔体中的颗粒物料,促使其加速熔化。

设置销钉后,螺杆挤出机的产量和普通螺杆相比,可以提高30%左右。

(三)纺丝1、纺丝工艺过程与传统纺丝类似,工艺过程为:•熔融挤压→过滤→静态混和→计量→熔体分配→•→挤出成形→冷却过滤可去除聚合物熔体中一些凝胶和细小的固体粒子。

静态混和,是指聚合物熔体输送管道中静态混和器对聚合物熔体的均匀混和作用。

计量和熔体分配可精确控制产量和纤维细度的一致性。

聚合物熔体从喷丝孔挤出,经历入流、微孔流动、出流、变形和稳定的流变过程。

聚合物熔体从喷丝孔挤出的流变模型(1)入流聚合物熔体从直径较大的空间挤入较小的微孔,流动速度急剧增大,动能增加。

熔体的分子构象也发生改变,并贮存了一定的变形弹性能,称为“入口效应”。

熔体单位体积贮存的变形弹性能超过一定限度时,将影响熔体的流动稳定。

因此,入口导角越小,熔体的流动越稳定。

纺PP时入口导角一般为30°~50°之间,纺PET时入口导角一般在65°~70°之间。

入口导角太小制造比较困难。

聚合物熔融指数上升有利于稳定流动。

(2)微孔流动流动特点:⏹流速不同,靠近孔壁速度小,孔中心速度大,存在径向速度梯度。

⏹入口效应产生的高弹形变来不及消失,因为熔体在微孔中的流速很高,通过时间仅10-4~10-3s。

如径向速度梯度过大,还会继续产生高弹形变。

当高弹形变达到极限值时,熔体细流就会产生破裂,从而无法成纤。

研究表明,径向速度梯度与微孔半径的三次方成反比,因此,微孔大一些纺丝比较稳定。

纺PP时微孔直径一般为0.3~0.5mm,纺PET时微孔直径一般在0.3mm以下。

(3)出流聚合物熔体从微孔挤出后即产生“膨化胀大”现象,其原因是高弹形变的迅速恢复。

膨胀严重时将出现熔体破裂现象,此时丝条表面不光滑,出现波纹、竹节或螺旋等外观。

熔体膨化胀大的程度可用膨化胀大率X来表示:式中:D B-熔体细流膨化区最大直径D-喷丝孔直径研究表明,增大微孔直径和长度,升高纺丝温度,均可使膨化胀大率减小。

(4)变形与稳定聚合物熔体离开出口区时,温度仍然很高,流动性也较好,在张力的作用下能迅速拉伸变形。

同时,由于空气的冷却作用,熔体细流的温度越来越低,而粘度越来越高,因此,粘流态的熔体细流逐渐变成稳定的固态纤维。

如果不再创造新的拉伸条件,纤维直径将稳定不变,但刚成形的初生纤维的性能是很低的。

纺丝过程2、主要设备(1)计量泵计量泵为外啮合齿轮泵,齿轮啮合运转时,齿轮啮合脱开使吸入腔容积增大,形成负压,聚合物熔体被吸入泵内并填满两个齿轮的齿谷,齿谷间的熔体在齿轮的带动下紧贴着“8”字形孔的内壁回转近一周后送至出口腔,由于出口腔的容积不断变化,聚合物熔体得以顺利排出。

计量泵每转输出的聚合物熔体量称为计量泵的公称流量,泵的实际流量与理论流量之比称为泵的容积效率。

影响容积效率的因素很多,有泵结合面的密封性能、造成熔体回流的间隙、转速、进出口熔体压力、熔体粘度等。

齿轮计量泵的总效率是容积效率和机械效率的乘积。

精度较高的齿轮泵,总效率通常为0.90~0.95。

计量泵是一种高精度的纺丝部件,我国已有系列化产品。

计量泵标记示例(2)纺丝组件纺丝系统的重要部件,由箱体、熔体分配板、喷丝板等组成。

纺丝成网工艺可采用单块大型喷丝板,也可采用多块小型板拼接而成,而且,矩形板应用较多,圆形次之。

喷丝孔的直径应根据成纤聚合物熔体在喷丝孔中流动的剪切速度梯度来决定,通常,喷丝孔直径和长度大一些,纺丝比较稳定,尤其是对高粘度熔体的纺丝有利。

陶氏纺丝箱结构喷丝板喷丝孔的结构L/ d0对聚丙烯挤出膨化比的影响T=190°C 进料速率=0.3g/min D=0.8mm〔η〕=1.9dl/g(四)冷却该过程与熔体细流的变形同时进行。

从喷丝板挤出的丝束温度相当高,冷却可防止丝条之间的粘连和缠结,配合拉伸,使粘流态的熔体细流逐渐变成稳定的固态纤维。

纺丝成网工艺常采用单面侧吹和双面侧吹的形式,冷却介质为洁净空调风,风量应保证流动方式为稳定的层流状态,从而避免丝条振动,影响丝条的均匀性。

冷却过程伴随着结晶过程,初期由于温度过高,分子的热运动过于剧烈,晶核不易生成或生成的晶核不稳定。

随着温度的降低,均相成核的速度逐渐加快,熔体粘度增大,链段的活动能力降低,晶体生长速度下降。

意大利STP纺粘生产线,幅宽3.2m,生产规模为3000t/y,侧吹送风量为16000m3/h。

国内经验:送风温度:15~16℃(±1℃)送风湿度:>80%送风余压:300~400Pa(±2%)洁净程度:≤1.2μm骤冷室结构示意图(五)牵伸1、取向线性高分子的长度是其宽度的几百、几千甚至几万倍,这种结构上悬殊的不对称性使它们在某些情况下很容易沿特定方向作占优势的平行排列,称为取向2、牵伸的作用刚成形的初生纤维强力低,伸长大,结构极不稳定。

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