郭琳琳

山東天風(fēng)新材料有限公司 山東濱州 256500

目前，市場上出現(xiàn)并被人們廣泛使用的纖維過濾材料主要有機(jī)織物過濾材料和非織造布過濾材料兩大類。非織造過濾材料是直接由纖維經(jīng)非織造工藝加工而成的，具有孔隙小且多、孔隙分布均勻、過濾阻力小、過濾效率高等特點(diǎn)。過濾材料的結(jié)構(gòu)，包括材料厚度、面密度、纖維直徑、孔隙率等對其透氣性和過濾性能起著決定作用，而決定過濾材料結(jié)構(gòu)的是其生產(chǎn)工藝參數(shù)。

1 熔噴工藝原理

聚合物（PP切片）或其他原料山輸送裝置送入計(jì)量混合裝置，經(jīng)過計(jì)量、混合后，進(jìn)入螺桿壓機(jī)加熱熔融成為熔體。再經(jīng)過過濾去雜質(zhì)，進(jìn)入紡絲泵（計(jì)量泵）計(jì)量加壓后，即成為壓力穩(wěn)定、流量穩(wěn)定、分布均勻的熔體，這些高溫熔體進(jìn)入紡絲箱后，由其內(nèi)部的熔體通道均勻分配至紡絲組件（熔噴頭）。

另一方面，由空氣壓縮機(jī)或風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的壓力氣體進(jìn)入空氣加熱器后，便成為高溫的牽伸氣流，由管道送入紡絲箱內(nèi)的牽伸氣流通道，然后山布置在噴絲板組件兩側(cè)的通道對著從熔噴頭噴出的熔體噴射，熔體在這種高溫、高速氣流的作用下被牽伸成細(xì)度僅為1-5um（實(shí)際上纖維的細(xì)度呈現(xiàn)對數(shù)正態(tài)分布，其范圍一般在0.3-7um之間）的細(xì)絲[1]。與此同時(shí)，這些超細(xì)尺寸的纖維被牽伸氣流拉斷為長度約為40-75mm的短纖維。

牽伸氣流挾持著這些牽伸的短纖維落在成網(wǎng)機(jī)之前，雖然已被周圍的環(huán)境空氣（或人為的冷卻氣流）冷卻降溫，但仍然能依靠牽伸氣流的熱量及本身的余熱在成網(wǎng)裝置上互相粘合纏結(jié)，形成一張連續(xù)纖網(wǎng)。為了防止?fàn)可鞖饬鲗⒗w網(wǎng)吹散，在網(wǎng)下設(shè)置了吸風(fēng)系統(tǒng)，可以將牽伸氣流及周圍環(huán)境一定范圍內(nèi)的氣流抽走，使纖網(wǎng)貼在成網(wǎng)簾上定型、傳輸。

從成網(wǎng)機(jī)過來的纖網(wǎng)可用卷繞機(jī)卷繞、分切，成為熔噴布產(chǎn)品。

2 性能測試

2.1 厚度和面密度測試

厚度測試參考FZ/T60004《非織造布厚度測試方法》，實(shí)驗(yàn)設(shè)備選用YG141N數(shù)字式厚度測試儀。為了減小由于試樣厚度不均勻造成的測試結(jié)果誤差，對每個(gè)試樣均進(jìn)行10次測試，計(jì)算平均厚度。

2.2 孔徑大小測試

孔徑大小測試參考ASTME1294-1989《用自動液體孔率計(jì)檢驗(yàn)薄膜過濾器的孔徑特性的測試方法》和ASTMF316-2003《用起泡點(diǎn)和平均流動孔隙試驗(yàn)對膜過濾器孔隙尺寸性能的試驗(yàn)方法》測試標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)儀器選用（Pore Size Meter）PSM165孔徑測試儀[2]。采用的液體介質(zhì)是具有良好浸潤性的Topas液體，表面張力為16.8mN/m；試樣尺寸約為2.5cm*2.5cm。

2.3 透氣性測試

透氣性測試參考GB/T13764-1992《土工布透氣性的測試方法》，實(shí)驗(yàn)設(shè)備選用YG461E-III全自動透氣量儀。

3 熔噴非織造布的新應(yīng)用

3.1 醫(yī)療衛(wèi)生

用熔噴法非織造布代替?zhèn)鹘y(tǒng)紡織產(chǎn)品與紡粘法非織造布復(fù)合，應(yīng)用于口罩生產(chǎn)，其特點(diǎn)是強(qiáng)度高、手感好，有效地屏障細(xì)菌的穿透，不透水但可以透氣；能夠防止交叉感染，減少塵屑和毛羽的脫落，提供最佳的手術(shù)環(huán)境；減少護(hù)理人員的勞動量，方便儲藏、供應(yīng)和更換；穿戴及使用方便，價(jià)格低。由于其有上述特點(diǎn)，在國外已大量做成繃帶、急救包、開刀布、接生包等應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)，以及婦女衛(wèi)生巾、尿布等衛(wèi)生領(lǐng)域。另外，現(xiàn)在人類面臨非典、禽流感以及其它空氣傳播疾病的危險(xiǎn)，為做到未雨綢繆、防患于未然，許多國家已把熔噴布作為國家儲備物資。

3.2 保暖材料

熔噴法非織造布由于其纖維直徑特別細(xì)小、孔率高，手感柔軟，具有非常好的抗風(fēng)能力。透氣性能良好，且重量非常輕，是做保溫服裝的最佳材料，目前國內(nèi)外已大量使用，市場占有率增長速度也較快。經(jīng)過國家級檢測單位測定，在相同重量的服裝保溫材料中，熔噴布保溫效果最好。天津泰達(dá)率先開發(fā)出了用熔噴布做的保暖材料，帶動了中國熔噴法非織造布的發(fā)展。熔噴法非織造布與三維卷曲纖維共紡制出的保暖絮片，不僅具有很好的保溫效果，同時(shí)還具有非常好的彈性和蓬松性能[3]。

4 熔噴布的發(fā)展前景

在各種非織造布加工技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，熔噴工藝近期進(jìn)展不僅注重自身工藝的拓展，而且與各工藝相互滲透，向混雜化、復(fù)合化的方向發(fā)展已經(jīng)成為當(dāng)前非織造布發(fā)展的一個(gè)主流趨勢，特別是各工藝之間的復(fù)合技術(shù)越來越受到大家的關(guān)注。與其他非織造工藝的結(jié)合，既可以擴(kuò)大熔噴非織造材料的產(chǎn)品品種，也可以拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。如熔噴、紡粘兩種技術(shù)的融合在非織造布工業(yè)的發(fā)展中得到了廣泛的認(rèn)可，兩者的結(jié)合對于熔噴技術(shù)的發(fā)展起到了極大的推動作用。其中SMS復(fù)合技術(shù)中的熔噴生產(chǎn)技術(shù)是熔噴法非織造布技術(shù)的最新技術(shù)，并成為先進(jìn)熔噴技術(shù)的發(fā)展方向。同時(shí)，在熔噴設(shè)備方面已有很大的發(fā)展，采用多噴頭技術(shù)以及特殊結(jié)構(gòu)的噴嘴，使單一的聚合物原料、圓截面紡絲發(fā)展為多種原料復(fù)合熔噴、異性截面纖維紡絲等，而且還可提高熔噴產(chǎn)量。如采用具有特殊結(jié)構(gòu)的波形噴嘴或者疊片式熔噴模頭，不僅可以獲得納米級纖維，而且極有可能會成為熔噴技術(shù)的發(fā)展方向。

5 結(jié)語

隨著熔噴非織造技術(shù)和相關(guān)市場的日趨成熟，其原料的可降解性及其產(chǎn)品的可循環(huán)利用性越來越引起人們的關(guān)注。因此，尋找可生物降解的熔噴原料成為近年來研究者和技術(shù)人員關(guān)注的熱點(diǎn)。為了更高效、更便捷地生產(chǎn)熔噴非織造產(chǎn)品，對熔噴設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)也是必要的。