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 紡粘無紡布物理性能主要影響因素分析 |
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發布日期：[2020/10/26] 共閱[472]次 |
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在紡粘法無紡布的生產過程中，各種因素都可能會對產品的物理性能造成影響。分析這些因素與產品性能之間的關系，有助于正確控制工藝條件，得到品質良好、適用性廣泛的丙綸紡粘無紡布產品。在此，針對紡粘無紡布物理性能的主要影響因素簡單做些分析，與大家一起分享。
1、聚丙烯切片的熔融指數和分子量分布
聚丙烯切片的主要質量指標是分子量、分子量分布、等規度、熔融指數及灰分含量。用于紡絲的PP切片，其分子量都在10萬一25萬之間，但實踐證明，聚丙烯分子量在12萬左右時熔體的流變性能最好，其允許的最大紡絲速度也高。熔融指數是反映熔體流變性能好壞的一個參數，紡粘用聚丙烯切片的熔融指數通常在10～50之間。紡絲成網過程中，絲條只得到一次的氣流牽伸，絲條的牽伸倍數受熔體流變性能的限制，分子量越大亦即熔融指數越小，其流變性就越差，絲條所獲得的牽伸倍數就越小，在噴絲孔熔體吐出量相同的條件下所得絲條的纖度也越大，因而紡粘無紡布表現出手感硬。如果熔融指數較大，熔體的粘度下降，流變性較好，牽伸的阻力減小，同樣的牽伸條件下，牽伸的倍數增加。大分子的取向度提高，紡粘無紡布的斷裂強度就會提高，而且絲條的纖度下降，布料表現為手感柔軟。在工藝相同的情況下，聚丙烯的熔融指數越高，其纖度越小，斷裂強度越大。
分子量分布常以聚合物的重均分子量(Mw)與數均分子量(Mn)的比值(Mw／Mn)來衡量，稱分子量分布值。分子量分布值越小，其熔體的流變性能就越穩定，紡絲過程也越穩定，有利于提高紡絲速度，且有較低的熔體彈性及拉伸粘度，可減少紡絲應力，使PP更易拉伸變細，可獲得較細旦的纖維，而且成網的均勻性較好，具有良好的手感和均勻度。
2、紡絲溫度
紡絲溫度的設定取決于原料的熔融指數和對產品物理性能的要求。原料熔融指數越高，相應地紡絲溫度越高，反之亦然。紡絲溫度直接關系到熔體粘度，溫度低。熔體的粘度高，紡絲難以進行，容易產生斷絲、僵絲或粗絲團，影響產品的質量。所以，為了降低熔體粘度，提高熔體的流變性，一般采用提高溫度的辦法。紡絲溫度對纖維的結構和性能有很大的影響。紡絲溫度越低，熔體的拉伸粘度越高，拉伸阻力就越大，絲條就越難拉伸，要得到同樣纖度的纖維，溫度低時牽伸氣流的速度要比較高。因此，其它工藝條件相同的情況下，紡絲溫度較低時，纖維難于牽伸。纖維的纖度較大，分子取向度較低，表現在紡粘無紡布上為斷裂強力較低，斷裂伸長較大，手感較硬；紡絲溫度較高時，纖維牽伸較好，纖維的纖度較小，分子取向度較高，表現在紡粘無紡布上為斷裂強力較高，斷裂伸長較小，手感柔軟。但值得注意的是，在一定的冷卻條件下，如果紡絲溫度太高，出來的絲條在短時間內冷卻不夠，牽伸過程中有些纖維會斷裂，可能會形成疵點。在實際生產中，紡絲溫度選擇在220—230℃ 為宜。
3 、冷卻成型條件
在紡粘無紡布成型過程中，絲條的冷卻速度對紡粘無紡布的物理性能有很大影響。熔融聚丙烯從噴絲頭出來后若能迅速均勻地冷卻，其結晶速率慢，結晶度就低，所得纖維的結構是不穩定的碟狀液晶結構，在牽伸時可能達到的牽伸倍數就比較大，分子鏈的取向性更好，可進一步提高結晶度，提高纖維的強度，降低其伸長率，表現在紡粘無紡布上為斷裂強度較大，伸長較低；如果緩慢冷卻，得到的纖維是穩定的單斜晶體結構，不利于纖維的牽伸，表現在紡粘無紡布上為斷裂強力較小，伸長較大。所以，在成型過程中，通常采用增大冷卻風量，降低絲室溫度的辦法來提高紡粘無紡布的斷裂強度，降低伸長率。另外，絲條的冷卻距離與其性能也有密切關系，在紡粘無紡布生產中，冷卻距離一般選擇在50～60cm之間
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