熔喷无纺布性能

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熔喷无纺布实验报告

熔喷无纺布实验报告

熔喷无纺布实验报告一、引言熔喷无纺布是一种重要的纺织材料,具有广泛的应用领域,如医疗卫生、环保、家居等。

本实验旨在通过熔喷无纺布制备的过程,研究其形成机制及性能。

二、实验方法1. 实验材料及设备实验材料:聚丙烯颗粒、无纺布原料实验设备:熔喷纺丝机、高温容器、热板2. 实验步骤1. 将聚丙烯颗粒放入高温容器中,加热至熔点。

2. 打开熔喷纺丝机,将熔融的聚丙烯颗粒从喷嘴中挤出。

3. 形成纺丝丝束,经过拉伸,使其纤维化。

4. 纤维通过风力将其排列成无纺布的网状结构。

5. 使用热板加热,将纤维与纤维之间熔合,形成无纺布。

三、实验结果与分析1. 熔喷纺丝过程在实验过程中,观察到熔喷纺丝的关键步骤如下:1. 聚丙烯颗粒的熔化:聚丙烯颗粒加热至熔点后,发生熔化,变为熔融态。

2. 喷嘴挤出:熔融的聚丙烯从喷嘴中挤出,形成纺丝丝束。

3. 拉伸:纺丝丝束经过拉伸,使其变细、延长,形成纤维化的纺丝丝束。

4. 风力排列:纤维化的纺丝丝束通过风力将其排列成无纺布的网状结构。

2. 无纺布制备过程制备无纺布的关键步骤如下:1. 纤维排列:经过风力排列的纺丝丝束形成无纺布的网状结构。

2. 熔合:使用热板加热,使无纺布中的纤维与纤维之间熔合,形成一体化的无纺布。

在观察无纺布的表面形貌时,发现其具有均匀致密的网状结构,纤维之间紧密排列,并通过熔合处发生熔合,提高了无纺布的强度和稳定性。

四、实验总结通过本次实验,我们深入了解了熔喷无纺布的制备过程和形成机制。

实验结果表明,通过熔喷纺丝和无纺布制备过程中的拉伸、风力排列和热熔,可以得到具有优良性能的无纺布材料。

熔喷无纺布具有独特的结构和性能,广泛应用于医疗、环保、家居等领域。

在医疗卫生领域,熔喷无纺布可以用于制作医用口罩、手术衣,具有良好的防护效果。

在环保领域,熔喷无纺布可以用于制作过滤材料,具有优异的过滤效果。

通过本实验的研究,对熔喷无纺布的制备和应用有了更深入的了解。

未来,可以进一步优化熔喷无纺布制备的工艺参数,提高无纺布材料的性能,并探索其在更多领域的应用。

熔喷无纺布性能

熔喷无纺布性能

采用新型添加剂得到的纺熔产品具有独特性能,极大增加了无纺布纤维原料选择的多样性(图片由汽巴精化公司提供)ﻫ汽巴精细化工公司精心研制成功的新型添加剂Ciba?IRGATEC CR 76(注:由于公司内部编号为EB 43—76,故图片数据以该编号标注)不含任何过氧化物,是新一代的自由基生成剂,它完全避免了目前工艺中使用过氧化物的缺点,即使在传统加工温度的条件下,聚合物也能够产生有效的降解,并最终将聚合物相对分子量分布控制在比较窄的范围内.与现有技术生产的产品相比,采用新型添加剂加工的熔喷产品及其纺熔复合产品(例如SMS)在静水压高度和机械性能上有很大改善。

对产品进行的测试表明,采用新型添加剂得到的纺熔产品具有独特性能,极大增加了无纺布纤维原料选择的多样性,特别是纺粘和纺熔复合非织造布废料都可以经过转换变成熔喷级原料使用,本文中所有实验均在德国莱芬豪舍熔喷和SMS生产线上完成。

ﻫﻫﻫﻫﻫﻫ图1: 两种不同PP熔喷产品的静水压高度测试结果对比图2: 两种不同PP熔喷产品的透气性能测试结果对比ﻫ图3: 两种不同PP熔喷产品的拉伸强力和断裂伸长率测试结果对比高品质无纺布产品主要取决于加工设备和采用原料的一致连续性,两项技术的良好结合是获得优质产品的保证,本文以下部分对新型添加剂的应用及与商业级熔喷产品对比情况进行了详细介绍.、ﻫﻫ如何改善熔喷产品质量最早期的熔喷工艺是由Va nVente 先生在1946年发明的,产品主要应用领域有:过滤,对纤网均匀度要求较高;隔离,对纤网的连续一致性要求较高,网面不能有破洞或没有牵伸好的团块出现;保暖,对纤网的蓬松性要求高。

网面有破洞或出现没有牵伸的团块将降低纤网的整体质量,熔喷产品中通常所说的“shot”就是指没有经过牵伸的小块薄膜,在出现“shot"的区域水渗透速度要比其它区域快的多,这种疵点可以通过测量静水压高度进行检查。

因此,如何进一步提高纺熔产品的静水压高度是产品设计开发的一个追求目标,一方面可通过对生产过程控制的改进,如对设备参数以及生产步骤的优化,避免纤网中纤维出现团块;另一方面从改变切片质量入手,为此,汽巴精细化工公司对无纺布使用的PP 树脂以及P P终端产品方面做了很多研究工作,并取得了初步成图4: 两种不同PP 熔喷产品的长效热稳定性测试结果效. ﻫﻫﻫ图5: 两种不同SMS产品的静水压高度测试结果ﻫﻫ图6: 两个商业级规格熔喷布MB3和MB4的MWD测试结果(高温GPC)图7: 纺粘级PP树脂(MFI 25)与添加1.5% CR76熔喷非织造布MWD测试结果(高温GPC)ﻫ新型树脂改进剂ﻫ-—Ciba?IRGATEC CR76一般PP熔喷非织造布采用的原料是高熔融指数(MFI > 400g/10min.)和相对分子量分布较窄的树脂,可以生产出纤网匀度好、纤维细和轻质的产品,这是获得具有良好阻隔性能产品,如静水压或透气性的最基本要求。

熔喷无纺布性能

熔喷无纺布性能

熔喷无纺布性能————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:减粘裂化新工艺改善熔喷无纺布性能ﻫ减粘裂化新工艺改善熔喷无纺布性能作者: M.Roth, J. Leukel, D. M焞ler, J. R.Pauquet 汽巴精细化工公司ﻫH. G.Geus莱芬豪舍公司熔喷无纺布的质量和性能取决于聚丙烯原料(熔融指数)的正确选择和加工条件的优化。

目前,熔喷厂家主要采用的是高融指的聚丙烯原料,但缺乏必要的灵活性以适应不同的市场需求,同时还存在着高成本的压力。

在这种情况下,使用低融指的纺粘级聚丙烯原料(MFI=20~50),再配合使用“断链技术”的塑料添加剂,可以生产出高品质的熔喷无纺布,为熔喷厂家提供了更灵活的操作空间。

通过加入IRGATEC CR76 添加剂,在熔喷纺丝过程中使得树脂发生可控性的降解,得到相对分子量分布较窄的无纺布产品,从而提高产品的物理性能和有效降低生产以及仓储成本。

ﻫ采用新型添加剂得到的纺熔产品具有独特性能,极大增加了无纺布纤维原料选择的多样性(图片由汽巴精化公司提供)ﻫ汽巴精细化工公司精心研制成功的新型添加剂Ciba?IRGATECCR76(注:由于公司内部编号为EB 43-76,故图片数据以该编号标注)不含任何过氧化物,是新一代的自由基生成剂,它完全避免了目前工艺中使用过氧化物的缺点,即使在传统加工温度的条件下,聚合物也能够产生有效的降解,并最终将聚合物相对分子量分布控制在比较窄的范围内。

与现有技术生产的产品相比,采用新型添加剂加工的熔喷产品及其纺熔复合产品(例如SMS)在静水压高度和机械性能上有很大改善。

对产品进行的测试表明,采用新型添加剂得到的纺熔产品具有独特性能,极大增加了无纺布纤维原料选择的多样性,特别是纺粘和纺熔复合非织造布废料都可以经过转换变成熔喷级原料使用,本文中所有实验均在德国莱芬豪舍熔喷和SMS生产线上完成。

根据99及95熔喷无纺布产品质量检验标准要求

根据99及95熔喷无纺布产品质量检验标准要求

根据99及95熔喷无纺布产品质量检验标
准要求
本文档旨在介绍99及95熔喷无纺布产品质量检验标准要求,使相关人员能够更好的了解和执行产品检验工作。

一、检验标准的适用范围
本检验标准适用于熔喷无纺布产品的质量检验,包括95和99型号。

二、检验项及要求
1. 外观检验
熔喷无纺布产品表面不同程度存在小颗粒,属正常现象,若颗粒较多、过大,或有结常显暴露、断丝、起毛等现象,均属不合格品。

2. 密度检验
熔喷无纺布产品水压试验:产品放入饱满水中,至少在 2h 内
无水渗漏现象,产品合格。

3. 物理性能
熔喷无纺布产品物理性能包括拉伸强度、伸长率和抗撕裂强度。

产品强度等级应符合国家标准。

4. 其他检验
熔喷无纺布产品还需进行耐热性、耐腐蚀性、生物相容性等测试。

三、检验规则
1. 检验样品应符合取样规则,从产品数量不少于首件检验数的4% 的产品中任取 2 个以上产品作为试样,并从不同生产批次中分
别取样。

2. 按照检验要求逐项检测,凡不符合规定要求的均属于不合格品。

3. 对于不合格产品,应采取合理措施加以处理,已出库产品实行依法责任的处理方法。

以上就是99及95熔喷无纺布产品质量检验标准要求,相关人员应按照规定要求,认真执行检验工作,确保产品质量符合国家标准。

根据99及95熔喷无纺布产品质量检验标准规定

根据99及95熔喷无纺布产品质量检验标准规定

根据99及95熔喷无纺布产品质量检验标准规定1. 原料要求:- 熔喷无纺布产品的原材料应符合国家相关标准和要求。

- 原料的质量应稳定,不得混入有害或有异味的物质。

- 原料应具有良好的耐热性和耐腐蚀性。

2. 外观质量:- 熔喷无纺布产品的外观应整洁、平整,无破损、松散纤维或显著污渍。

- 表面不得有明显的凸起、凹陷或变形。

3. 物理性能:- 熔喷无纺布产品的物理性能应符合相关标准要求,如抗拉强度、断裂伸长率、冲击强度等。

- 产品应具有较好的强度和耐久性,能够满足预期的使用要求。

4. 化学性能:- 熔喷无纺布产品的化学成分应符合相关标准和安全要求。

- 不得含有有害化学物质,如重金属、有机溶剂等。

5. 尺寸和偏差:- 熔喷无纺布产品的尺寸应符合设计要求。

- 允许的尺寸偏差应在标准规定的范围内。

请注意,本文档仅是对99及95熔喷无纺布产品质量检验标准规定的简要概述,具体的内容还请参阅该标准的正式文件以获取详细信息。

根据99及95熔喷无纺布产品质量检验标准规定,本文档旨在提供对该标准规定的简要概述。

以下是对该标准规定的重点内容:1. 原料要求:- 熔喷无纺布产品的原材料应符合国家相关标准和要求。

- 原料的质量应稳定,不得混入有害或有异味的物质。

- 原料应具有良好的耐热性和耐腐蚀性。

2. 外观质量:- 熔喷无纺布产品的外观应整洁、平整,无破损、松散纤维或显著污渍。

- 表面不得有明显的凸起、凹陷或变形。

3. 物理性能:- 熔喷无纺布产品的物理性能应符合相关标准要求,如抗拉强度、断裂伸长率、冲击强度等。

- 产品应具有较好的强度和耐久性,能够满足预期的使用要求。

4. 化学性能:- 熔喷无纺布产品的化学成分应符合相关标准和安全要求。

- 不得含有有害化学物质,如重金属、有机溶剂等。

5. 尺寸和偏差:- 熔喷无纺布产品的尺寸应符合设计要求。

- 允许的尺寸偏差应在标准规定的范围内。

请注意,本文档仅是对99及95熔喷无纺布产品质量检验标准规定的简要概述,具体的内容还请参阅该标准的正式文件以获取详细信息。

熔喷法无纺布生产工艺介绍

熔喷法无纺布生产工艺介绍
20世纪60年代中期,美国埃克森(Exxon)公司进一 步对这一工艺进行研究,与精确(Accurate)公司合作制 造出了第一台熔喷设备原型机,并申请了专利。目前,除 了埃克森公司拥有熔喷技术的专有技术外,其它一些公司 (如美国3M公司,德国Freudenberg公司等)也成功开发 出了自己的熔喷非织造技术。
熔喷模头 管状滤芯
活顶 针
接收芯轴
往复移动
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(2)连续式接收装置
接收芯轴呈悬臂梁形式,内有输出管状滤芯的传动轴,
传动轴头端有螺纹,将管状滤芯从接收芯轴上拔出并输送 至切割系统。
生产有密度梯度的滤芯时,应配多个不同接收距离的
模头。
熔喷模头1 熔喷模头2 管状滤芯
接收芯轴
螺纹头传动轴
管状滤芯输出螺24纹头
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(1)聚合物熔体分配系统 保证聚合物熔体在整个熔喷模头长度方向上均匀流
动并具有均一的滞留时间,从而保证熔喷法非织造布在 整个宽度上具有较均匀的性质。
目前熔喷工艺中主要采用衣架型聚合物熔体分配系 统(T型分配系统不能均匀分配流体)。
12
衣架型熔体分配系统示意图
歧管
13
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。
气经除湿过滤后输送到空气加热器加热,然后再送至 熔喷模头组合件。空气加热器是压力容器,同时要抵 抗高温空气的氧化作用,因此材料必须选用不锈钢。
U形发热元件
折流板
测温点 接线端
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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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美国J & M公司熔喷设备

熔喷法无纺布生产工艺介绍

熔喷法无纺布生产工艺介绍
聚合物准备→熔融挤压→计量泵→熔喷模头组合件→ 熔体细流拉伸→冷却→接收装置 (二)熔喷设备
主要设备:上料机、螺杆挤出机、计量泵、熔喷模头 组合件、空压机、空气加热器、接收装置、卷绕装置。
生产聚酯等原料,还需要切片干燥装置。生产辅助 设备主要有模头清洁炉、静电施加装置和喷雾装置等。
9
1.上料机 安装于挤出机料斗之上。上料机的功能是将聚合
压降的特点。
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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。 每根滤芯制成后需更换芯轴,因此生产效率较低。
熔喷模头 管状滤芯
活顶 针
纺粘法非织造布纤网中纤维直径的均匀度明显好于 熔喷纤维,因纺粘工艺中,纺丝工艺条件是稳态的, 牵伸和冷却条件变化波动较小。
34
熔喷非织造纤网的扫描电镜
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熔喷纤维的结晶度和取向度比纺粘法的小。因此 熔喷纤维的强度较差,故纤网的强力也较差。几种PP 纤维的强度如下表:
PP短纤维 纺粘PP纤维 熔喷PP纤维
气流ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ力(MPa)
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2、熔喷温度(熔体温度) 指熔喷模头的温度。温度越高,熔体粘度越低,纤
维越细。 但熔体粘度过小会造成熔体细丝的过度牵伸,形成
的超短超细的纤维会飞散到空中而无法收集,因此熔 喷工艺中聚合物熔体粘度并不是越小越好。
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3、接收距离(DCD-Distance of Collector to Die)
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(二)离线参数 1、喷孔直径 孔径小有利于纺制造超细纤维。但小的孔径加工较 为困难。 2、热空气喷射角度

从产品特色看熔喷无纺布与普通无纺布的区别

从产品特色看熔喷无纺布与普通无纺布的区别

从产品特色看熔喷无纺布与普通无纺布的
区别
在无纺布中熔喷无纺布产品或更具特色,也很有代表性,这类产品的专业应用特别明显,具有特殊明显的应用功能和可能性。

它的在专业生产无纺布的过程中,可以严格标准,具有技术优势,还能实现各种功能定位产品,供应牢靠的关心。

这种无纺布制造商选择专业产品, 为满意各种需求供应满足的关心,同时专业化生产的基础,性质更有用。

无纺布产品也广泛用于工业生产,因此细心选择有用产品, 为了满意工业生产的需要,将会有特别明确的精密特性。

其中系列产品多种多元化,每个系列的产品都有不同的设计定位,每个都有自己的功能。

熔喷非织造产品广泛应用于生产工艺和生产标准相对较高。

假如你想比较一个产品的词,考虑到无纺布价格的特点,功能至关重要,对制造技术要求较高的产品,可用性强,价格自然也会更贵一些。

由于熔喷无纺布与一般无纺布相比,其功能性更强,因此在工业生产中得到认可,它具有绝缘和耐火的特性,带来工业生产应用的便利性保证是一个不错的选择。

比如这种专业的产品生产过程是明确要求的工艺标准,也要考虑功能标准。

无纺布制造商的产品价格特别合理,各种类型的产品,人们可以放心选择。

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采用新型添加剂得到的纺熔产品具有独特性能,极大增加了无纺布纤维原料选择的多样性(图片由汽巴精化公司提供)汽巴精细化工公司精心研制成功的新型添加剂Ciba?IRGATEC CR 76(注:由于公司内部编号为EB 43-76,故图片数据以该编号标注)不含任何过氧化物,是新一代的自由基生成剂,它完全避免了目前工艺中使用过氧化物的缺点,即使在传统加工温度的条件下,聚合物也能够产生有效的降解,并最终将聚合物相对分子量分布控制在比较窄的范围内。

与现有技术生产的产品相比,采用新型添加剂加工的熔喷产品及其纺熔复合产品(例如SMS)在静水压高度和机械性能上有很大改善。

对产品进行的测试表明,采用新型添加剂得到的纺熔产品具有独特性能,极大增加了无纺布纤维原料选择的多样性,特别是纺粘和纺熔复合非织造布废料都可以经过转换变成熔喷级原料使用,本文中所有实验均在德国莱芬豪舍熔喷和SMS生产线上完成。

图1: 两种不同PP熔喷产品的静水压高度测试结果对比图2: 两种不同PP熔喷产品的透气性能测试结果对比图3: 两种不同PP熔喷产品的拉伸强力和断裂伸长率测试结果对比高品质无纺布产品主要取决于加工设备和采用原料的一致连续性,两项技术的良好结合是获得优质产品的保证,本文以下部分对新型添加剂的应用及与商业级熔喷产品对比情况进行了详细介绍。

、图4: 两种不同PP熔喷产品的长效热稳定性测试结果如何改善熔喷产品质量最早期的熔喷工艺是由Van Vente先生在1946年发明的,产品主要应用领域有:过滤,对纤网均匀度要求较高;隔离,对纤网的连续一致性要求较高,网面不能有破洞或没有牵伸好的团块出现;保暖,对纤网的蓬松性要求高。

网面有破洞或出现没有牵伸的团块将降低纤网的整体质量,熔喷产品中通常所说的“shot”就是指没有经过牵伸的小块薄膜,在出现“shot”的区域水渗透速度要比其它区域快的多,这种疵点可以通过测量静水压高度进行检查。

因此,如何进一步提高纺熔产品的静水压高度是产品设计开发的一个追求目标,一方面可通过对生产过程控制的改进,如对设备参数以及生产步骤的优化,避免纤网中纤维出现团块;另一方面从改变切片质量入手,为此,汽巴精细化工公司对无纺布使用的PP树脂以及PP终端产品方面做了很多研究工作,并取得了初步成效。

图5: 两种不同SMS产品的静水压高度测试结果图6: 两个商业级规格熔喷布MB3和MB4的MWD测试结果(高温GPC)图7: 纺粘级PP树脂(MFI 25)与添加1.5% CR76熔喷非织造布MWD测试结果(高温GPC)新型树脂改进剂——Ciba?IRGATEC CR 76一般PP熔喷非织造布采用的原料是高熔融指数(MFI >400g/10min.)和相对分子量分布较窄的树脂,可以生产出纤网匀度好、纤维细和轻质的产品,这是获得具有良好阻隔性能产品,如静水压或透气性的最基本要求。

目前市场上的熔喷级PP切片是通过添加烷基化的过氧化物,在挤出加工时,在超过PP熔点的温度下,过氧化物经热分解而产生可导致减粘裂化作用的自由基,把高相对分子质量的PP降解变成低相对分子质量的树脂,从而生产出设定目标的产品。

此类过氧化物对工作环境污染严重,对工人的身体造成伤害;技术上来讲,过氧化物的断链效果不易控制,波动严重,降解后的树脂分子量变化不均匀,最终导致无纺布产品质量的不均匀性。

同时,由于过氧化物本身的不稳定性,导致经过氧化物改性后的聚丙烯原料仓储期有限制,一般在半年左右,随着时间的延长,原料的熔融指数会发生一定程度的变化。

汽巴精化研制的一种新型添加剂Ciba?IRGATEC CR 76,是新一代的自由基生成剂,完全克服了目前过氧化物工艺的缺点,环保、高效,对熔融指数的可控性,通过优化工艺,可以用最佳的添加量较准确地提高纺粘聚丙烯原料的熔融指数,以生产出更佳品质的熔喷无纺布。

实验数据表明,无纺布的静水压和机械强度、纤维柔软度都得到了很大的改善。

1. 良好的阻隔性能添加IRGATEC CR76之后,用纺粘级PP 就可以生产熔喷 图8: 两种不同PP 熔喷产品的电镜照片对比 (面密度25g/m2, 阻隔性能分别见前页的图1和图2)非织造布,其产品在阻隔性能上有很明显的改进。

图1和图2是商业级熔喷PP树脂为原料和标准纺粘级(MFI 25)树脂添加三种不同比例EB 43-76生产的熔喷非织造布的比较。

从图中可以看出,用2.1%的添加剂能够把静水压从450mm 增加到超过800mm;用较低的添加量如0.9% 生产非织造布的静水压与目前工艺产品相似,而透气性则显示出反向效果,在实验中值得注意的是,当EB 43-76用量为0.9%时,与正常生产的熔喷非织造布相比,采用添加剂的熔喷产品在透气性和静水压两项指标上都有增加。

2. 增强的机械性能用MFI为25的PP树脂添加IRGATEC CR76生产出来的熔喷非织造布,其杰出的阻隔性能表明纤网不但具有增强的机械性能,且纤维分布更加均匀。

图3是不同熔喷产品的拉伸性能测试结果,与采用MFI 1800的PP树脂生产出来的熔喷非织造布相比,添加0.9% 的CR76可以把25g/m2的熔喷产品强度提高一倍,断裂伸长率提高了400%;添加了1.5%的CR76可将断裂伸长率提高一倍,拉伸强度提高到400%,显然,将CR76用于一般PP树脂来改善非织造布机械性能的灵活性是成品设计中提高品质的关键。

3. 改善的热稳定性能熔喷非织造布的长效热稳定性是非常重要的,尤其是在工程应用上(如过滤材料)。

如图4所示,对添加CR76树脂生产的熔喷非织造布和商业级熔喷产品,在温度为90℃烘箱中测试老化性能,结果表明改进后的熔喷布耐老化稳定性明显改善,该试验结果也显示出与拉伸强度及断裂伸长率测试结果相一致的趋势。

SMS复合非织造布的优异特性在大图9: 两种不同纺粘非织造布的机械性能对比部分的SMS复合非织造布中,熔喷层比纺粘层薄。

由于熔喷层由超细纤维组成,因此在纺粘层能提供足够应用强度的基础上,改善中间熔喷层的静水压就足以改变复合非织造布的阻隔性能。

图5用17g/m2的卫材(7/3/7g/m2)来探讨阻隔性能,熔喷层是以纺粘树脂添加1.5% 的CR76生产,虽然熔喷层的面密度只有3g/m2,当使用CR76为树脂改性剂时,SMS的阻隔能力可增加20%以上。

图10: 两种不同纺粘非织造布的机械性能与轧辊温度之间的关系熔喷树脂的分子特性——凝胶色谱分析法(GPC)在纤维加工中,重均相对分子质量(Mw)和分子量分布MWD (Mw/Mn) 是对PP树脂加工影响最大的分子特性,而树脂的质量是生产高品质非织造布决定性因素。

MWD宽的树脂,同时存在相对分子质量较高和较低的链段,在加工时可以形成凝胶并容易在布面上产生硬块或破洞等瑕疵,为了改善加工性能,要求树脂原料有稳定的熔融粘度(MFI)和窄的MWD,添加剂CR76的最大优点在于其可控反应能力,生成具有窄分子量分布的PP树脂,比熔喷级PP树脂均匀度高的多,在理论上与茂聚丙烯(m-PP)的MWD相等。

图6是两个商业级规格熔喷布MB3和MB4的GPC分子量分布,比较有特色的是出现了双峰的MWD以及大量分子质量较高和较低的链段,甚至还有低聚物出现,这种低聚物片断的形成是纺丝过程中纤维出现断裂、布面出现团块疵点、产品机械和阻隔性能下降的主要原因。

图7是纺粘级PP树脂(MFI 25)与添加CR76熔喷布的GPC比较,图中表明加入CR76后,在降解树脂时并没有形成大量的低分子链段,这种单峰窄的MWD的形成证明CR76具有高可控性的减粘裂化能力,同时不会有任何其他副反应发生。

电镜分析微观性能从上述分析结果得知,添加图11: 三种不同非织造布的静水压测试结果CR76后,熔喷非织造布在宏观性能上有显著改善,包括阻隔性能、机械强度和热稳定性,为了探寻在微观性能上产生的变化,我们专门拍摄了电镜图(SEM),图8是商业级(MFI 1800)和纺粘级树脂(MFI 25) 添加1.5% CR76生产的熔喷非织造布电镜图(静水压数据见图1)。

从图中可看到,商业级熔喷非织造布中有僵硬纤维出现(在高分辨率下可看到纤维断裂,图中画圈的地方),还有一些薄膜状区域,而纺粘级树脂在加入CR76后纤维变得更加细小和柔软,薄膜状区域也很少出现。

与现有熔喷技术相比,添加CR76后,纤维的长度增加了,表明改进后的纺粘级PP熔喷非织造布具有更好的微观性能。

性能得到改进的纺粘非织造布纺粘级PP树脂MFI在25~35范围内,是广泛用于生产纺粘非织造布的标准材料,由于较高的商业级MFI很难得到,因而CR76的研制成功为改善纺粘非织造布性能提供了良好机遇(如柔软的手感)。

图9是两种纺粘非织造布的机械性能差异对比,一种是商业级的纺粘非织造布(聚合物1),另一种是MFI改进型纺粘非织造布(添加0.5% CR76,MFI为60,轧辊温度为145℃)。

从图中可以看出,MFI改进型纺粘非织造布在拉伸强力和断裂伸长率都高于对比产品,主要原因是在给定温度下,产品在轧点处产生了更好的粘结。

图10是在不同轧辊温度下两种纺粘非织造布的机械性能,对比的第一种产品是商业级的纺粘非织造布(聚合物2),第二种是MF I 改进型纺粘非织造布(0.5% CR76,MFI=45),在各种轧辊温度下,后者都比前者表现出了更好的拉伸强度和断裂伸长率,此外,产生粘合温度范围的拓宽为改善纺粘产品的加工性能提供了更大的优势。

回收料的再利用性和环保优势从前面的大量实验可以得到结论:采用CR76改进纺粘级PP生产的熔喷非织造布在宏观和微观性能上都有很大改善。

更进一步的研究包括使用回收级的PP原料,因为在大部分情况下,纺丝时产生的PP纤维废料是不能或只有少量可用于二次纤维加工的。

图11是以三种不同PP级树脂为原料的熔喷非织造布静水压测试结果,三种材料分别是两种添加CR76的纺粘非织造布(新料和回收料),第三种是商业级熔喷树脂制造的非织造布,图中数据显示,前二者具有极好的阻隔性能,表明可选用低MFI 的回收料生产高端的熔喷树脂,对于回料的价值再创性和环境保护是非常有益的。

使用安全性我们为了进一步探讨IRGATEC CR76在卫材领域使用的安全性,就PP熔喷非织造布对皮肤过敏性及毒性进行了测试,结果表明含2.25% CR76的非织造布经过B焗ler试验后证实,该添加剂没有任何导致皮肤过敏/发炎的可能,含2.1% CR76的熔喷非织造布经过MEM Elution L929毒性测试后也证实了不会产生毒性(结果为0,属最好结果)此外,IRGATEC CR76产品外观呈粒状,在欧盟指令(1999/45/EC)未将其归于有毒一类,不需要特殊的防护和储存。

结论IRGATEC CR76是一种用于生产PP非织造布的独特改性剂,能够有效改善熔喷、纺粘非织造布及SMS复合非织造布的性能,可为生产商带来的主要优点如下:增强熔喷及SMS复合非织造布的阻隔性能;改进熔喷非织造布的机械性能;有更宽的粘合温度范围,可改善纺粘非织造布的机械性能;由于原料选择的多样性,可极大降低生产成本;产品形态便于使用,安全性好(无过氧化物、无毒性、对皮肤无刺激)。

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