熔喷法无纺布生产工艺介绍
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。
熔喷法无纺布生产工艺介绍
纤网强力除取决于纤维本身的强力外还取决于纤维之间的热粘合程度。热粘合程度受接收距离(DCD)的影响尤为显著。
*
理论上讲，凡是热塑性（高温熔融，低温固化）聚合物切片原料均可用于熔喷工艺。聚丙烯是熔喷工艺应用最多的一种切片原料，除此之外，熔喷工艺常用的聚合物切片原料有聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、PBT、EMA、EVA等。
熔喷
聚合物的种类决定了其熔点及流变性能。对于每一种聚合物原料，均有对应的熔喷工艺，如在加热温度、螺杆长径比、螺杆形式、原料干燥工艺等方面都有一定的差异。 烯烃类和酯类聚合物原料熔喷工艺的差异
提高筛滤沉积效果就要减小滤材孔径，即减小纤维细度、提高材料的密度。
*
熔喷非织造材料具有纤维细、孔隙多而孔隙尺寸小的优点。 应用： 气体过滤：医用口罩、室内空调机过滤材料。 液体过滤：饮料过滤、水过滤。 为提高过滤效果，可减小纤维细度、增加滤材的密度，但会造成过滤阻力的明显增加。 因此让熔喷非织造材料带静电，可通过静电效应提高其过滤效果，即进行驻极处理。
3、接收距离（DCD-Distance of Collector to Die）
热空气
热空气
聚合物熔体
冷却气流
冷却气流
接收装置
热空气
热空气
聚合物熔体
冷却气流
冷却气流
接收装置
DCD↓，热空气冷却和扩散不充分，粘合效果得到改善，产品蓬松度下降（纤维多呈团聚状）。产品强力提高。 DCD↑，熔喷非织造布强力（拉伸、顶破撕破强力）及弯曲刚度均下降；透气率增长。
熔喷法无纺布生产工艺介绍
熔喷法无纺布生产工艺介绍一、熔喷法无纺布概述熔喷法无纺布是通过熔体喷射，通过空气或上段热风的作用将聚合物熔融喷射成极细的纤维，随后这些纤维在布带（或气流）的牵引下在成型网上层层叠加并在热风或辊筒的作用下熔接成无纺布。
它属于化学纤维无纺布的生产方式之一，其特点是生产工艺简单，生产效率高，使用范围广泛，是当前应用最广泛的无纺布制品类型之一。
二、熔喷法无纺布生产工艺流程熔喷法无纺布的制造工艺流程分为以下四步：熔体制备、熔喷纤维化、气流层叠和热压热成型。
1. 熔体制备作为原材料的聚合物在加工之前需要进行熔融处理，将聚合物加热到熔点以上的温度，使其完全融化。
加热方式可以是电加热或蒸汽加热，这和聚合物的种类有关。
2. 熔喷纤维化经过熔融的聚合物需要被喷射出去将其纤维化，形成极细的纤维，这个过程称为熔喷纤维化。
聚合物熔体通过熔喷头喷射出来形成一个非常细的熔喷液，接着通过宏观喷孔和微观喷孔形成纤维流，纤维流在喷孔外形成的空间内开始固化，在固化之前，需要通过喷孔正下方的吹风口或上段热风将熔喷液中的纤维流进行引导，将它们组织成横向均匀的非编结构。
3. 气流层叠气流层叠过程形成的无纺布具有多孔的结构，因此需要经过轻微压实，对其进行气流层叠，将多层纤维网络结构层叠在一起。
这个过程称为气流层叠，目的是将熔喷出来的纤维网层叠在一起，形成一块连续的无纺布片。
通常需要经过多次层叠，才能够得到一定厚度的无纺布薄片。
4. 热压热成型最后需要进行热压热成型，将无纺布片在热压机上压实，使其变得更牢固，并加强其物理性质。
这个过程可以通过热气流或热辊放置到无纺布片，加热片来实现。
热压热成型过程的目的是加强无纺布的牢固性、物理性质和质量，以便更好地满足用户的需求。
三、熔喷法无纺布生产工艺流程图熔融-> 熔喷纤维化->气流层叠->热压热成型四、熔喷法无纺布的应用熔喷法无纺布广泛应用于医用、家庭护理、个人卫生、工程、农林业、包装和纺织等行业。
熔喷知识
熔喷法非织造布基本知识一、熔喷法非织造布熔喷技术源于20世纪50年代，是冷战时期，美国海军为了收集高层大气中的放射性微粒而研发的一种制造具有超细过滤效果材料的空气过滤技术。
熔喷法非织造布生产工艺（Melt Blown）是一种由熔体直接纺丝成网工艺，熔喷法非织造布是采用熔喷法工艺制造的非织造布。
常将熔喷法非织造布简称成为熔喷布，用“M”，“MB”代表熔喷法非织造布生产系统或产品。
二、熔喷法非织造布生产工艺图1熔喷法非织造布工艺流程示意图注：图中的T—温度，F—流量，V—速度目前，熔喷法非织造布生产工艺主要有Exxon和Biax两种，其中绝大部分为埃克森（Exxon）工艺，其特点是采用单排喷丝孔，高温的聚合物熔体从喷丝板中央的喷丝孔喷出，然后被从两侧以一定角度吹出的高温气流牵伸，最后在收集装置上依靠纤维的余热自固结成熔喷布。
三、熔喷法非织造布生产线的组成熔喷法生产线的设备简单，各系统的功能与基本设备包括：1.熔体制备系统，将聚合物原料加工成品质均匀，压力稳定的纺丝熔体：原料输送、计量混合、螺杆挤压机、熔体过滤器、纺丝泵；2.牵伸气流系统，产生高温牵伸气流：牵伸风机、空气加热器；3.纺丝系统，将熔体纺制成超细纤维：纺丝箱、喷丝板组件；4.接收装置，接收纤网并凝聚成布：接收装置、成网风机；5.收卷装置，收卷熔喷布并进行分切：卷绕机四、熔喷法非织造布生产工艺流程熔喷法非织造布生产工艺具有工艺流程短（从投料到形成产品仅需十多分钟时间），图2 熔喷法非织造布的生产流程聚合物原料由输送装置经过计量、混合后，进入螺杆挤压机加工熔融成为熔体。
在滤除杂质后，进入纺丝泵（计量泵）。
经过计量加压后，即成为压力稳定、流量稳定、分布均匀的熔体，这些高温熔体进入纺丝箱后，由其内部的熔体通道均匀分配至喷丝组件。
另一方面，由牵伸风机产生的压力气流进入空气加热器后，便成为高温的牵伸气流，由管道送入纺丝箱内的牵伸气流通道，然后从喷丝板两侧的通道对着从熔喷头喷出的熔体喷射，熔体在这种高温、高速气流的作用下被牵伸成微米级的超细纤维。
熔喷法无纺布生产工艺介绍
熔喷法无纺布生产工艺介绍无纺布，听起来很简单吧？但其实，它的生产工艺背后有着一整套复杂而又神奇的流程。
今天就来聊聊熔喷法无纺布的生产工艺。
这种布料在很多行业中都是必不可少的，尤其是在医疗、卫生等领域，咱们的生活离不开它。
首先，咱们得了解熔喷法是什么。
熔喷法是一种高效的纺丝技术。
简单来说，就是把热熔的聚合物通过喷嘴喷出，形成超细的纤维。
这些纤维通过空气的作用迅速冷却，最终形成无纺布。
听上去是不是特别高科技？其实，它的核心原理就是“热”和“冷”的结合。
这样一来，咱们就能得到那些轻薄、透气又能过滤的材料。
接下来，咱们细聊熔喷法的几个关键环节。
首先是原料的选择。
一般来说，咱们用聚丙烯（PP）作为主要原料。
为什么选择它呢？因为PP不仅成本低，而且性能好，耐化学性强，能适应各种环境。
这一点儿真是让人心动不已！然后是熔融挤出。
这个步骤看似简单，其实是个技术活。
聚丙烯在高温下被加热到熔融状态。
之后，熔融的塑料通过一个小小的喷嘴喷出。
这个喷嘴的设计很重要。
喷出纤维的直径，得控制得当，太粗了达不到理想效果，太细了又容易断。
听着是不是有点像做菜？火候掌握不好，结果就差得远。
再来聊聊纤维的形成。
喷出的熔融聚丙烯在空气中快速冷却，形成细腻的纤维。
这一步骤需要强大的空气流动，才能确保纤维均匀地分布。
你可以想象一下，纤维在空中舞动的样子，真是美得令人惊叹！接下来是收集和整理。
这时，细纤维通过静电或机械方式被收集到一起。
收集后的纤维形成一层层的无纺布。
这些布料轻盈如羽毛，却又坚韧无比，仿佛是自然界的奇迹。
说到这里，不得不提的是无纺布的广泛应用。
咱们的生活离不开它，医疗口罩、一次性防护服、滤纸等等，都是它的身影。
特别是在疫情期间，熔喷法无纺布成为了抗击病毒的重要武器。
大家可以想象一下，穿上那种防护服，心里踏实了不少吧？无纺布的优点不仅仅在于它的轻便。
它的过滤效果也相当出色，能阻挡细菌和病毒，保护我们的健康。
为了进一步提升其性能，很多厂家还在生产过程中加入了抗菌剂。
熔喷布最高的设备和工艺
熔喷布最高的设备和工艺
熔喷布是一种非织造布，采用熔喷技术制造。
其最高的设备是熔喷布生产线，主要包括熔喷头、熔喷装置、冷却装置、成型辊等部分。
熔喷布的工艺包括以下几个步骤：
1. 原材料准备：通常采用聚丙烯（PP）树脂作为主要原料，通过添加剂和纤维素等物质进行调节和增强。
2. 熔融：将原料置于高温下，使其融化成液体状态。
3. 熔喷：将熔化的原料通过熔喷头均匀地喷出，在空气流的冷却作用下形成纤维网状结构。
4. 成型：纤维网状结构在成型辊的作用下，经过热定型和冷却处理，形成熔喷布产品。
5. 收集和整理：收集熔喷布产品，并进行修整和折叠等工序，使其符合要求的尺寸和形状。
熔喷布生产线拥有高温、高压和高速的特点，能够实现连续、高效的生产，广泛应用于口罩、医用防护服、卫生巾等领域。
熔喷法无纺布生产工艺介绍
二、工艺流程与设备 （一）熔喷的工艺流程
聚合物准备→熔融挤压→计量泵→熔喷模头组合件→ 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。
头的加工精度要求高，故模头制造成本昂贵。 喷丝孔常呈单排排列，长径比大于10。
15
Exxon公司早期研制的熔喷模头，上下模体结合面 上各自加工出微细的凹槽，然后上下模体贴合即可形 成一排喷丝孔。
该种结构可得到较大的喷丝孔长径比，模头清洁
较方便，但加工精度和装配精度要求高，目前应用
较少。
16
Kasen公司熔喷模头
11
（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
纤网强力除取决于纤维本身的强力外还取决于纤维 之间的热粘合程度。热粘合程度受接收距离(DCD)的影 响尤为显著。
热空气
聚合物熔体
热空气
冷却气流
冷却气流 接收装置
49
DCD↓，热空气冷却和扩散不充分，粘合效果得到 改善，产品蓬松度下降（纤维多呈团聚状）。产品强 力提高。
DCD↑，熔喷非织造布强力（拉伸、顶破撕破强力） 及弯曲刚度均下降；透气率增长。
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
物切片抽吸至螺杆挤出机料斗，通常具有自动功能， 可按整个生产线的产量来设定单位时间的送料量。
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。
- 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)。
精品课件
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
物切片抽吸至螺杆挤出机料斗，通常具有自动功能， 可按整个生产线的产量来设定单位时间的送料量。
精品课件
10
2.螺杆挤出机 参见第六章相关内容。
3.计量泵 参见第六章相关内容。
4.熔喷模头组合件 模头组合件是熔喷设备中最关键的部分，其中最重
该种结构可得到较大的喷丝孔长径比，模头清洁
较方便，但加工精度和装配精度要求高，目前应用
较少。
精品课件
16
Kasen公司熔喷模头
精品课件
17
5.空气加热器
熔喷工艺需用大量的热空气。空压机输出的压
缩空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
第八章 熔喷法 （Melt Blowing）
精品课件
1
第一节 概述 第二节 熔喷的工艺原理与设备 第三节 熔喷用原料 第四节 熔喷产品性能和应用 第五节 熔喷的技术进展
精品课件
2
第一节 概 述
熔喷法工艺是聚合物挤压法非织造工艺中的一种，起 源于20世纪50年代初。
20世纪50年代初，美国海军实验室为收集核试验产 生的放射性微粒，开始研制具有超细过滤效果的过滤材料， 1954年发表研究成果。
垂直式
7
熔喷过程
精品课件
8
纺粘法
二、工艺流程与设备 （一）熔喷的工艺流程
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源自生产辅助 设备主要有模头清洁炉、静电施加装置和喷雾装置等。
低。
熔喷模头 管状滤芯
活顶 针
接收芯轴
精品课件
往复移动
23
（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
精螺品纹课头件 传动轴
体滤渣效果，具有高孔隙率、高截留率、大纳污量、大流量、
低压降的特点。
精品课件
22
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
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。
管状滤芯输出螺24纹头
7. 辅助设备
熔喷生产线最主要的辅助设备就是模头清洁炉。 熔喷模头生产一段时间后会发生堵孔现象，这时需要更 换熔喷模头。
替换下来的熔喷模头需要用焙烧的方式除去残留 在模头内的聚合物和杂质。螺杆和喷丝板等通常均采用 焙烧的方法来除去残留聚合物及杂质。
精品课件
25
焙烧除去残留聚合物及杂质
精品课件
3
我国，熔喷非织造布研究大约在50年代末、60年 代初，所研究的设备是间歇式的。到 60 年代末、 70 年代初中国间歇式熔喷设备的台数已达到 200 台以上。 大约在 92-94 年间从美国、德国引进连续式生产线。到 目前为止，估计全国仍有 300 台以上的间歇式熔喷设备 在运转。2006 年全国熔喷非织造布的产量已超过 2万 吨，其中 70% 左右都是连续式熔喷设备生产的。由于连 续熔喷设备单线产量高、用人少、管理方便，今后发展 熔喷非织造布生产，主要指发展连续式熔喷设备。
从20世纪80年代开始，熔喷法非织造布增长迅速 ，保持了10％～12％的年增长率。
精品课件
4
第二节 熔喷工艺原理与设备
一、熔喷的工艺原理
熔喷非织造工艺是利用高速热空气对模头喷丝孔
挤出的聚合物熔体细流进行牵伸，由此形成超细纤维并
凝聚在凝网帘或滚筒上，并依靠自身粘合而成为非织造
布。
热空气
冷却气流
聚合物熔体
精品课件
12
衣架型熔体分配系统示意图
歧管
精品课件
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。 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。
热空气
冷却气流
接收装置
熔喷工艺原理示意图
精品课件
5
熔喷纤维和纺粘纤维比较： 纤维长度：
纺粘为长丝，熔喷为短纤维。 纤维强力：
纺粘纤维强力>熔喷纤维强力。 纤维细度：
熔喷纤维比纺粘纤维细。
精品课件
6
熔喷装置按放置方式分有水平式和垂直式。
热空气
聚合物熔体
热空气
冷却气流
冷却气流 接收装置
水平式
精品课件
歧管
α
精品课件
14
（2）模头系统（模头－die） 喷丝板、气板、加热保温元件等组成。 熔喷产品的均匀度与模头密切关系。通常，熔喷模
头的加工精度要求高，故模头制造成本昂贵。 喷丝孔常呈单排排列，长径比大于10。
精品课件
15
Exxon公司早期研制的熔喷模头，上下模体结合面 上各自加工出微细的凹槽，然后上下模体贴合即可形 成一排喷丝孔。
钢。
U形发热元件
精折品课流件板
测温点 接线端
18
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
精品课件
19
精品课件
20
美国J & M公司熔喷设备
精品课件
21
滤芯
滤芯的结构为外层纤维粗，内层纤维细，外层疏松，
内层紧密的渐变径渐紧结构。独特的梯度深层过滤形成了立
要的部分包括： (1)聚合物熔体分配系统 (2)模头系统
精品课件
11
（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）。