【正文】 熱空氣速度和溫度以及熔噴接收距離等。 94 熔噴產品性能與應用 聚丙烯熔融指數 (MFI)與熔噴法非織造布縱向強力和頂破強力的關系 第九章 熔噴法工藝 167。 但纖網密度對熔噴法非織造布強力的影響很大，對于一定單位面積質量的熔噴法非織造布，纖網密度越小，拉伸斷裂強力越低，而拉伸斷裂伸長越大。 第九章 熔噴法工藝 167。當接收距離增大時，紡絲線上纖維絲條和牽伸熱空氣的溫度均迅速下降，造成熔噴纖網中纖維之間熱粘合效率降低，纖維之間粘連頻度下降，此時熔噴纖網具有較高的蓬松度，纖網強力僅取決于纖維之間的纏結和抱合，同時可觀察到多數纖維呈伸直狀態(tài)，并出現較嚴重的并絲現象。 94 熔噴產品性能與應用 熔噴接收距離與縱向斷裂強度及彎曲剛度的關系 第九章 熔噴法工藝 167。 94 熔噴產品性能與應用 熔噴接收距離與產品透氣率的關系 第九章 熔噴法工藝 167。在其它工藝參數不變的條件下，增加聚合物熔體擠出量，將導致對每個噴絲孔擠出的熔體細流牽伸作用的削弱，最終纖維平均直徑變大，相對強力下降。 94 熔噴產品性能與應用 螺桿轉速、氣閥開孔率與熔噴非織造布頂破強度的關系 第九章 熔噴法工藝 167。如牽伸熱空氣速度達到 500m/s時，要得到平均直徑為 1μm的纖維時，則聚合物熔體擠出量只能控制在 。采用 MFI為 300的聚丙烯切片原料，在 5種氣閥開孔率 (牽伸熱空氣速度 )與 3種螺桿轉速 (熔體擠出量 )條件下進行熔噴試驗，可得到纖維直徑、氣閥開孔率和螺桿轉速之間的關系。同時，牽伸熱空氣速度增大到一定程度時，對減小纖維直徑的作用減弱。通常，提高牽伸熱空氣速度，有利于提高纖維單強并改善纖網中纖維之間的熱粘合程度，從而提高熔噴法非織造布的拉伸強度和頂破強度。在其它工藝條件不變時，聚合物熔體粘度越低，熔體細絲可牽伸得越細。s)。 由此可見，要生產出合格的產品，熔噴工藝應根據不同 MFI的聚合物原料，正確設置熔體擠出量、熔噴溫度和牽伸熱空氣速度，并應注意到這些工藝參數之間存在著相互依賴的關系。 第九章 熔噴法工藝 167。在液體過濾方面，熔噴法非織造布可用于飲料和食品過濾、水過濾、貴金屬回收過濾、油漆和涂料等化學藥品過濾等。未經后整理的熔噴法非織造布作為過濾材料，主要依靠直接捕獲、慣性沉積、擴散效應和重力效應的作用。經過駐極整理的熔噴法非織造布，帶有持久的靜電，可依靠靜電效應捕集微細塵埃，因此具有過濾效率高，過濾阻力低等優(yōu)點。cm)， 注入電荷的容量較大，射頻損耗極小，因此是一種制造駐極纖維的理想材料。 94 熔噴產品性能與應用 由此可見，纖維單位長度上的電荷與捕集系數成正比，而纖維直徑與捕集系數成反比。 94 熔噴產品性能與應用 駐極整理對熔噴法非織造布濾效及阻力的影響 接收距離 (mm) 100 150 200 250 駐極 未駐 極 駐極 未駐 極 駐極 未駐 極 駐極 未駐 極 螺桿轉速(8rpm) 濾效(％ ) 阻力(Pa) 螺桿轉速(12rpm) 濾效(％ ) 阻力(Pa) 第九章 熔噴法工藝 167。 熔噴復合保暖材料和聚酯纖維絮片的傳熱率均隨蓬松率的增加而提高。 第九章 熔噴法工藝 167。 超細纖維配合一定的纖網密度 ， 容易形成貼附于纖維表面的靜止空氣層 ， 從而削弱對流熱損失 。 94 熔噴產品性能與應用 熔噴保暖材料應用 第九章 熔噴法工藝 167。當時空運了大約 法非織造布為主的吸油材料到現場，僅用了幾天時間就清理了海面，這是熔噴法非織造布成功用于海上溢油事故處理的典范。 動態(tài)吸油試驗中 ， 采用 10℃ 時苯在水中的飽和溶液(含 /100g水 )穿透聚丙烯熔噴非織造布(重量為 )， 濾液中苯含量降至 ， 苯濾除率達到 ％ ， 動態(tài)吸油率達到 ％ 。 94 熔噴產品性能與應用 電池隔膜 隔膜材料是蓄電池的重要組成部件，通常置于正負極板之間，主要功能是絕緣正負極板，并保證電介質的流動。 第九章 熔噴法工藝 167。 95 熔噴工藝理論與進展 一、工藝進展 熔噴工藝技術的誕生比紡粘工藝要早，但其商業(yè)化卻比紡粘法工藝遲，其原因主要是熔噴法非織造布的強度差、生產成本高。 95 熔噴工藝理論與進展 熔噴工藝近期進展主要有工藝自身的拓展及與其他非織造工藝的組合交叉應用。 第九章 熔噴法工藝 167。 95 熔噴工藝理論與進展 雙組分聚合物原料熔噴非織造布的纖網結構 第九章 熔噴法工藝 167。以下主要介紹聚合物熔體分配、牽伸氣流流場數值模擬及熔噴纖維牽伸時振動等方面的理論研究進展。 第九章 熔噴法工藝 167。 第九章 熔噴法工藝 167。 95 熔噴工藝理論與進展 分配系統(tǒng)高度對分配系統(tǒng)出口處熔體流率分布的影響 第九章 熔噴法工藝 167。 95 熔噴工藝理論與進展 不同冪律指數下的出口流率分布 第九章 熔噴法工藝 167。對此流場的數值模擬，首先是建立理論模型，然后采用有限差分方法對模型進行數值求解。時，在噴絲孔附近的氣流比較紊亂，在噴絲孔軸線上和鄰近區(qū)域，氣流速度相當高，而且是沿噴絲孔軸線方向平行分布，從而形成了對聚合物熔體細流牽伸的有利條件。 95 熔噴工藝理論與進展 氣流與噴絲孔軸線不同夾角時的氣流速度場 第九章 熔噴法工藝 167。 夾角和 30176。 第九章 熔噴法工藝 167。 95 熔噴工藝理論與進展 熔噴纖維牽伸時振動的研究 熔噴工藝中對聚合物熔體細流的牽伸過程通常在50微秒的時間內完成，研究熔噴數學模型雖然十分困難，但對指導熔噴工藝和熔噴設備的改進有較積極的意義。美國奧克荷馬大學的研究小組研究了新的熔噴數學模型，該熔噴數學模型基于 shambaugh等人建立的“非等溫性、非牛頓性流體”熔噴數學模型，但在纖維牽伸、振動和非等溫噴絲時的連續(xù)性、動量和能量方程方面的研究取得了各種進展。 95 熔噴工藝理論與進展 纖維振動顯著時的熔噴工藝 第九章 熔噴法工藝 167。 第九章 熔噴法工藝 167。 95 熔噴工藝理論與進展 1990年， shambaugh等人建立了“非等溫性、非牛頓性流體”熔噴數學模型，但該熔噴數學模型局限于較低的熔噴牽伸速度，即熔噴纖維不會發(fā)生嚴重的振動情況。 95 熔噴工藝理論與進展 不同氣流通道寬度的氣流速度場 第九章 熔噴法工藝 167。 夾角在機械結構上較難實現 。 95 熔噴工藝理論與進展 改變氣流與噴絲孔軸線的夾角 ， 其它條件保持不變 ， 數值模擬表明 ， 夾角越小 ， 噴絲孔附近的氣流紊亂減弱 ， 氣流在噴絲孔軸線方向的分量越大 ， 在模頭中心線兩側的分布梯度也越大 ， 有利于對聚合物熔體細流進行牽伸 。 第九章 熔噴法工藝 167。 第九章 熔噴法工藝 167。 第九章 熔噴法工藝 167。當冪律指數變化時，原本均勻的分配效果均趨于惡化，特別是冪律指數降低時。 95 熔噴工藝理論與進展 系統(tǒng)高度對聚合物熔體分配有較明顯的影響，系統(tǒng)高度增加，聚合物熔體在分配系統(tǒng)出口處的流率分布更加趨于均勻，特別是對中央熔體輸送管道處小范圍內較大的流率波動有較好的均勻作用。 95 熔噴工藝理論與進展 研究表明，歧管傾斜角度對分配系統(tǒng)出口處的流率分布情況有顯著影響。 95 熔噴工藝理論與進展 熔噴組合模頭衣架型熔體分配系統(tǒng)的有限元分析 熔噴組合模頭衣架型熔體分配系統(tǒng)具有線形漸細并傾斜的歧管，可采用有限元方法對整個分配系統(tǒng)中的聚合物熔體流動進行三維分析。 95 熔噴工藝理論與進展 雙組分聚合物原料熔噴非織造布的纖網結構 第九章 熔噴法工藝 167。研究表明，與單組分熔噴法非織造布相比，雙組分熔噴法非織造布具有更好的蓬松性、彈性以及較好的抗?jié)B性，而且，通過纖維分裂的方式可以得到更細的纖維。熔噴工藝與其它非織造工藝的結合可擴大熔噴法非織造布的產品品種、拓展其應用領域，如干法梳理工藝引入熔噴工藝，可得到彈性良好的保暖材料。但在產品特性方面，熔噴法非織造布的超細纖維結構是紡粘法非織造布所難以相比的，這也使熔噴法非織造布始終受人關注的原因。 94 熔噴產品性能與應用 復合材料 參見第八章相關內容。聚丙烯材料具有優(yōu)良的耐酸堿性能，越來越受到電池行業(yè)的親睞。 第九章 熔噴法工藝 167。 94 熔噴產品性能與應用 聚丙烯熔噴法非織造布具有疏水親油的特性，耐強酸強堿，密度比水小，吸油后能長期浮于水面上而不變形，可循環(huán)使用和長期存放。 1989年春，美國阿拉斯加附近的威廉王子海峽發(fā)生油輪觸礁事故，造成大面積漏油。 第九章 熔噴法工藝 167。 94 熔噴產品性能與應用 保暖材料厚度與透氣性能的關系 第九章 熔噴法工藝 167。 對于熔噴復合保暖材料，其厚度對透氣性能影響較小，而聚酯纖維絮片隨厚度減小透氣性迅速上升。 94 熔噴產品性能與應用 保暖材料 保暖材料應具有良好的保暖性，可防止或減少由導熱、對流和輻射所引起的熱損失，并能較長期使用而不改變其保暖性。 當纖網單位面積質 量不變時，熔噴接收距 離增加造成纖網蓬松度 增加，則濾效下降，阻 力減小；減小螺桿擠出 量時，纖維變細，則濾 效提高。 第九章 熔噴法工藝 167。 熔噴工藝中，借助紡絲線上的發(fā)射電極可使熔噴成形纖維帶有持久的靜電荷。 第九章 熔噴法工藝 167。 第九章 熔噴法工藝 167。熔噴法非織造布在過濾領域的應用有氣體過濾和液體過濾，氣體過濾方面有已經大量推廣應用的醫(yī)用防菌口罩、室內空調機過濾材料、汽水分離過濾材料、凈化室過濾材料等。 94 熔噴產品性能與應用 熔噴纖網中出現的“ shot”現象 第九章 熔噴法工藝 167。 94 熔噴產品性能與應用 熔噴纖網中常出現沒有牽伸成超細纖維的團塊狀聚合物，稱為“ shot”現象。但是，熔體粘度過小會造成熔體細絲的過度牽伸，形成的超短超細的纖維會飛散到空中而無法收集，因此熔噴工藝中聚合物熔體粘度并不是越小越好，為了防止熔體在剪切力作用下產生破裂，聚合物熔體粘度應保持在一定的范圍內。 第九章 熔噴法工藝 167。因此，在工業(yè)化生產中，通常采取高牽伸熱空氣速度來補償因聚合物擠出量增加而引起的纖維直徑變化，也即牽伸熱空氣速度與聚合物擠出量必須相匹配。 94 熔噴產品性能與應用 螺桿轉速、氣閥開孔率與熔噴纖維直徑的關系 第九章 熔噴法工藝 167。 牽伸熱空氣速度是熔噴工藝中重要的工藝參數，直接影響到熔噴纖維細度。 94 熔噴產品性能與應用 聚合物熔體擠出量、生產速度和纖網面密度之間的關系 第九章 熔噴法工藝 167。 第九章 熔噴法工藝 167。但對于一定的熔噴設備來講，其產量受到工藝條件的制約，如熔噴模頭噴絲孔數量、牽伸熱空氣速度 (流量 )等。 94 熔噴產品性能與應用 熔噴接收距離與頂破強度的關系 第九章 熔噴法工藝 167。 第九章 熔噴法工藝 167。 94 熔噴產品性能與應用 熔噴接收距離 (DCD)影響熔噴纖網的蓬松度和纖維之間的熱粘合程度。熔噴纖網中的纖維呈雜亂排列，對纖網強力的貢獻除了纖維本身強力外還取決于纖維之間的熱粘合程度。 94 熔噴產品性能與應用 熔噴法非織造布的強度與纖網單位面積質量以及密度相關。 研究表明，聚丙烯熔指越高，熔噴成形單纖維的強力越低。聚合物原料性能以及熔噴工藝條件直接影響產品的性能。 94 熔噴產品性能與應用 熔噴和紡粘聚丙烯纖維的雙折射 Δn均隨拉伸倍數的增加而提高 ， 而且紡粘聚丙烯纖維的雙折射比熔噴聚丙烯纖維要高得多 。 熔噴 紡粘 普纖 第九章 熔噴法工藝 167。 94 熔噴產品性能與應用 熔噴聚丙烯纖維的 X光衍射圖只有 2個明顯的衍射峰 ，峰形不尖銳 ， 且有平臺出現 ， 所表征的晶胞結構主要是近于擬六方醞晶結構和 α 晶型的 2種變體 ， 其中醞晶變體占優(yōu)勢 。 第九章 熔噴法工藝 167。 94 熔噴產品性能與應用 一、熔噴法非織造布的結構與性能 熔噴法非織造布的特點之一是纖維細度較小，通常小于 10μ m， 大多數纖維的細度在