熔喷法非织造布的生产技术

熔喷法非织造布和纺粘法非织造布一样，都是利用化纤纺丝得到的纤维直接铺网而成。但是它和纺粘法有原则性的区别，纺粘法是在聚合物熔体喷丝后才与拉伸的空气相接触，而熔喷法则是在聚合物熔体喷丝的同时利用热空气以超音速与熔体细流接触，使熔体喷出并被拉成极细的无规则短纤维，是制取超细纤维非织造布的主要方法之一。

图4-36　熔喷法成网工艺流程

熔喷法成网工艺是将粒状或粉状聚丙烯直接纺丝成网的一步法生产工艺。即粉状或粒状聚丙烯经挤压熔融后定量送入熔喷模头，熔体从模头喷板的小孔喷出时与高速热空气流接触，被拉伸成很细的细流，并在周围的冷空气的作用下冷却固化成纤维，然后被捕集装置捕集，经压辊进入铺网机成网，切边后卷装为成品，如图4-36所示。

影响熔喷非织造布产品质量的因素有以下几个方面。

（一）纺丝温度

纺丝温度是影响熔体流动性能的重要因素，熔体挤出温度高，流变性能好，形变能力强，有利于得到均质产品，但温度过高会导致大分子严重降解而使熔体黏度大幅度下降，并导致熔喷产品中产生“结块”（未拉伸成纤的一种颗粒状物）；熔体温度过低，细流出喷丝板后熔体黏度较大，流动性能差，其在拉伸气流中难以达到理想的拉伸倍数，单纤维线密度大，手感差。

熔体温度应根据高聚物的相对分子质量加以确定，对低MI的聚丙烯必须对其进行预降解，以保证其熔体黏度达到熔喷要求，即模头喷孔处熔体表观黏度要降至10～20Pa·s。降解的途径主要有两条：一是热降解，二是氧化降解。在无自由基化合物存在的条件下，发生的主要是热降解，但热降解与氧化降解并非截然分开，热降解过程中也伴随着氧化降解。聚丙烯在288℃时，氧化降解作用占90%，343℃时，氧化降解作用占55%，高于343℃时，则热降解作用占优势。

为了加速聚丙烯的降解，使其[η]下降至0.9～1.2dL/g。熔喷过程中一般要求添加分解温度高于80℃、半衰期为10h的自由基化合物，如有机过氧化物、含硫化合物等。这些自由基化合物在聚丙烯中的添加比例最好在0.1%～0.3%之间。

（二）热气流速度(www.xing528.com)

熔喷纤维直径及产品的柔软性与热气流速度有关。在计量泵转数不变的情况下，熔喷纤维的直径随气流速度的增加而减小。尽管较高的热气流速度能有效降低纤维的直径（达0.5～5μm），但会导致结块产生，并造成纤维断头率的增加或飞花现象。而热气流速度过低，会使部分熔体拉伸不彻底，未来得及拉伸的熔体落到捕集网上会导致结块。日本专利介绍的热气流的质量流速为24～26g/s。

（三）热气流温度

热气流的温度对熔喷纤维的质量也有影响。当气流温度过低时，会造成纤维的结块现象，当气流温度过高时，虽然产品特别柔软蓬松，但会引起纤维的断裂，产生roPe（聚合物熔融块）现象。一般情况下，要求气流温度高于模头温度10℃左右。

表4-16列举了熔喷工艺参数；表4-17列出了相应产品的物理指标。

表4-16　PP熔喷工艺参数

表4-17　熔喷产品的物理指标

熔喷纤维不是以传统的方式进行拉伸的，纤维的取向度较差，因而拉伸强度较低。且熔喷非织造布中的纤维是由熔喷剩余热量及拉伸热空气使相互交叉的纤维热黏合而固结在一起，黏结强度低，因而其产品应用受到限制。可以通过三种方法提高其强度，一是提高熔喷单纤强度；二是对熔喷网进行后处理；三是将熔喷网与其他材料复合，如SMS，即用两层纺粘非织造布将熔喷非织造布夹在中间。