熔喷无纺布性能
熔喷非织造布技术

熔喷非织造布技术令狐采学一、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。
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。
纺粘和熔喷比较

紡粘和熔噴再比較相同點:工藝流程類似不同點:1、工藝技術不同(1)對原料的要求不同。
紡粘要求PP的MFI在20-40g/min,熔噴要求400-1200g/min。
(2)紡絲溫度不同。
熔噴法紡絲比紡粘法高50-80℃。
(3)纖維的牽伸速度不同。
紡粘6000m/min,熔噴30Km/min。
(4)牽伸距離不筒。
紡粘2-4m,熔噴10-30cm。
(5)冷卻和牽伸條件不同。
紡粘絲用16℃冷風正/負壓牽伸,熔噴絲用接近200℃熱風正壓吹絲。
2、產品性能不同紡粘布斷裂強力和伸長率比熔噴布大得多,成本低。
但手感和纖維網均勻度較差。
熔噴布蓬鬆柔軟,過濾效率高阻力小,阻隔性能好。
但強力低,耐磨性差。
<1>工艺特点对比熔喷法非织造布的特点之一是纤维细度较小,通常小于10μm(微米),大多数纤维细度在1—4μm。
从熔喷模头喷丝孔到接收装置的整条纺丝线上各种作用力无法保持平衡(高温高速气流的拉伸力波动、冷却空气的速度和温度等的影响),使熔喷纤维细度大小不一。
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。
<2>结晶和取向度对比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纤维的强度如下图因熔喷成形的纤维强度较差,熔喷法非织造布实际应用时,主要是应用其超细纤维的特点。
<3>熔喷纤维和纺粘纤维的对比A、纤维长度------纺粘为长丝,熔喷为短纤维B、纤维强度------纺粘纤维强度>熔喷纤维强度C、纤维细度------熔喷纤维比纺粘纤维细<4>加工示意对比图<5>纺粘法与熔喷法工艺对比总结。
熔喷法无纺布生产工艺介绍

熔喷法无纺布生产工艺介绍在现代工业生产中,熔喷法无纺布作为一种重要的非织造材料,具有广泛的应用领域和独特的性能优势。
那么,什么是熔喷法无纺布生产工艺呢?让我们一起来了解一下。
熔喷法无纺布的生产工艺原理其实并不复杂。
简单来说,就是将高分子聚合物,比如聚丙烯,通过加热融化成熔体,然后让这些熔体从特制的喷丝孔中高速喷出,形成纤细的纤维。
这些纤维在喷出的瞬间,受到高速热空气的拉伸和冷却作用,迅速固化并形成超细的纤维,最终随机地沉积在接收装置上,形成无纺布。
要实现这一生产过程,需要一系列复杂而精密的设备和工艺步骤。
首先是原料的准备。
通常选用的聚丙烯原料需要具备特定的分子量和分子量分布,以保证熔体的流动性和纤维的质量。
在进入生产环节之前,原料要经过严格的干燥处理,去除其中的水分,否则会影响产品的质量。
接下来是熔喷的核心环节——挤出和喷丝。
原料在挤出机中被加热到熔融状态,然后通过计量泵精确地输送到喷丝板。
喷丝板上有成千上万的细小喷丝孔,每个孔的直径通常在 01 到 05 毫米之间。
熔体在高压作用下从这些小孔中喷出,形成纤细的纤维流。
在纤维喷出的同时,高速热空气从喷丝板两侧吹出。
热空气的作用至关重要,一方面它能够对纤维进行拉伸,使其变得更细更长,从而提高纤维的细度和强度;另一方面,它能够迅速冷却纤维,使其固化定型。
纤维在空气中飞行一段距离后,会随机地沉积在接收装置上,形成无纺布。
为了增加无纺布的强度和均匀性,通常会在接收装置上施加一定的静电场,使纤维能够更有序地排列和沉积。
在生产过程中,工艺参数的控制对于产品的质量起着关键作用。
例如,熔体的温度、挤出压力、热空气的温度和速度、接收距离等都会影响纤维的细度、长度、强度和分布,进而影响无纺布的性能。
熔喷法无纺布具有许多优异的性能。
由于纤维非常细,其表面积大,因此具有良好的过滤性能,能够有效地过滤空气中的微小颗粒,如灰尘、细菌和病毒等,这使得熔喷法无纺布在医疗卫生、环境保护等领域得到了广泛的应用,比如制作口罩、防护服和空气过滤器等。
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。
SMS复合无纺布两种复合方法的性能比较

SMS复合无纺布两种复合方法的性能比较SMS(熔喷无纺布)是一种由聚丙烯纤维熔喷成网状结构的无纺布,具有优异的物理性能和化学稳定性。
为了增加SMS无纺布的功能和性能,常常需要对其进行复合处理。
常见的SMS复合方法有热熔复合和化学复合两种。
热熔复合是将SMS无纺布与另一种熔融的材料通过热熔技术粘结在一起。
这种方法通常需要高温和压力,可以通过热熔机、热熔胶等设备进行。
热熔复合具有以下特点:1.结合强度高:热熔复合可以在高温下将两种材料熔融在一起,形成牢固的连接,具有很高的结合强度,不易发生开裂和脱层。
2.工艺简单:热熔复合的工艺相对简单,只需将两种材料加热到熔点,然后进行压合即可。
不需要额外的化学试剂和复杂的处理步骤。
3.应用广泛:热熔复合可以在不同的领域得到应用,如医疗、卫生、建筑等。
可以用于制作医用口罩、手术衣、卫生巾等产品。
但是,热熔复合也存在一些限制:1.温度敏感性:热熔复合需要加热到较高的温度,这对于一些温度敏感的材料可能会造成损伤或变形。
2.可塑性差:由于高温熔融,热熔复合通常不适用于无纺布与柔性材料(如聚乙烯)的复合,因为后者在高温下容易变形。
化学复合是将SMS无纺布与另一种涂层材料通过化学方法粘结在一起。
这种方法通常需要使用粘结剂或涂层工艺。
化学复合具有以下特点:1.适用性广泛:化学复合适用于不同类型的材料,包括纺织品、薄膜、纸张等。
它可以将SMS无纺布与各种材料进行复合。
2.高强度粘结:化学复合通过粘结剂或涂层剂的作用,可以在SMS无纺布和另一种材料之间形成一个牢固的粘结层,具有较高的结合强度。
3.可调控性强:化学复合可以通过调整粘结剂或涂层剂的种类和用量,来调节复合材料的性能和性质。
例如,可以控制复合材料的透气性、润湿性等。
然而,化学复合也存在一些局限性:1.耐久性不高:一些粘结剂或涂层剂可能在长时间的使用或高温条件下发生老化或分解,导致复合层的失效。
2.回收难度大:由于化学复合常常需要使用粘结剂或涂层剂,这些化学物质可能会给后续的回收和再利用造成困难。
熔喷布国家质量标准

聚丙烯(PP)是一种非常常见的聚合物材料。
我们日常生活中的许多塑料制品都是由聚丙烯制成的,例如一次性透明饭盒、微波炉和一些运动杯。
熔喷织物是采用熔喷工艺制备的无纺布。
“熔喷布”一词之所以经常出现在口罩讨论的话题中,是因为大多数口罩依靠熔喷层来达到高过滤效率。
因此,作者的说法是不正确的。
聚丙烯是一种材料,熔喷织物是一种无纺布。
两者显然是不平等的。
事实上,两者之间存在着某种关系。
市面上约70-80%的无纺布是由聚丙烯制成的。
普通的口罩是聚丙烯做的。
但首先,聚丙烯口罩不一定有熔喷层。
以N95口罩为例。
市面上大多数面具都是短信结构。
内层和外层通常是聚丙烯纺粘非织造布。
纺粘纤维相对较厚,直径约20μm,纤维之间的间隙较大。
它没有过滤性能,只支持防水。
中间m层为聚丙烯熔喷无纺布。
熔喷纤维比纺粘纤维薄得多,纺粘纤维只有1-2μm 左右,孔隙率很小。
然后通过静电驻极体工艺,可以达到较高的过滤效率。
因此,不难理解,即使是聚丙烯无纺布,其性能也会因使用方法的不同而大不相同。
如果面膜盒上写着聚丙烯,只能证明面膜是聚丙烯做的,并不意味着面膜必须含有熔喷层。
第二,并不是所有的熔喷织物都是聚丙烯。
有许多材料可用于熔喷非织造布。
聚丙烯是主要材料之一。
一些医用防护口罩采用超细PA6熔喷纤维层,宠物也用作熔喷布。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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。
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.ﻫ汽巴精化研制的一种新型添加剂Ciba?IR GATEC 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。
ﻫ 1. 良好的阻隔性能ﻫ 添加IRGA TE C CR76之后,用纺粘级PP 就可以生产熔喷非织造布,其产品在阻隔性能上有很明显的改图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)进。
ﻫ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。
ﻫ2.增强的机械性能ﻫ用MFI为25的PP树脂添加IRGATECCR76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MFI1800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。
ﻫ3。
改善的热稳定性能ﻫ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图9: 两种不同纺粘非织造布的机械性能对比性ﻫ在大部分的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。
ﻫ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。
ﻫ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(MFI25)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。
电镜分析微观性能图11: 三种不同非织造布的静水压测试结果从上述分析结果得知,添加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ﻫ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.ﻫﻫ回收料的再利用性和环保优势ﻫ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。
ﻫ使用安全性我们为了进一步探讨IRGATECCR76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)ﻫ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。