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影响聚丙烯纺粘法非织造布断丝的部分因素研究


 2008 年第 7 期                产业用纺织品                 研究报告

影响聚丙烯纺粘法非织造布 断丝的部分因素研究
夏      (天津工业大学纺织学院 ,天津 , 300160 ) 天 覃俊东    (海南欣龙无纺股份有限公司 ,海口 , 570000 ) 焦晓宁    (天津工业大学纺织学院 ,天津 ,

300160 )

摘   : 在聚丙烯纺粘法非织造布生产过程中 ,断丝经常严重影响生产的正常进行 。从原料和生产工艺的角 要 度对断丝问题进行研究 ,具体内容涉及降温母粒的含量 、 色母粒 、 过滤精度 、 熔体温度 、 箱体压力 、 牵伸 风温度和速度 、 单体抽吸风机的速度 。 关键词 : 聚丙烯纺粘法非织造布 ,断丝 ,原料 ,工艺 中图分类号 : TS17418     文献标识码 : A     文章编号 : 1004 - 7093 ( 2008 ) 07 - 0011 - 08

   纺粘法非织造布在我国的非织造行业中占有 较大比重 ,断丝是纺粘法非织造布生产中最常见的 一个问题 ,会严重地影响生产的正常进行和产品的 质量 。解决断丝问题不仅可以提高产品的质量和 生产效率 ,还可以降低工人的劳动强度 , 所以解决 断丝问题对生产有非常重要的意义 。本文从原料 和生产工艺的角度对断丝问题展开研究 ,具体内容 涉及降温母粒的含量 、 过滤精度 、 熔体温度 、 箱体压 力、 牵伸风温度和速度 、 单体抽吸风机的速度 。

1  纺粘法非织造布生产中的断丝现

象及其危害
漏滴和牵伸断丝 。
1. 1   漏滴

( a) 最大直径 6 mm;     ( b) 最大直径 8 mm; ( c) 最小滴点的最大直径 2 mm; ( d) 直径最大的一个滴点 ,最大直径 22 mm

   纺粘法非织造布生产中断丝现象大多表现为

图 1  铺网帘上不同直径的滴点

在生产过程中 ,漏滴是一种对产品质量和操作 过程影响最大的现象 。图 1 是生产黑色纺粘法非 织造布时在白色铺网帘上形成的不同直径的黑色 漏滴照片 。

   生产中漏滴会造成如下危害 :
( 1 )漏滴导致铺网局部不匀 。漏滴前通常是

在喷丝孔处发生了丝的断裂 ,断丝处聚集了一大团 熔融态的熔体 ,由于熔体聚集时段没有丝下落 , 所 以导致铺网局部不匀 。 ( 2 )漏滴导致铺网帘被堵塞 。 聚集在喷丝孔下 的大团熔体与喷丝板有一定表面张力和粘合力 ,与 喷丝孔中下流的熔体有一定的向下挤出力 。 随着 — 11 —

收稿日期 : 2008 - 04 - 07 功能性高分子材料 。

作者简介 : 夏天 ,男 , 1982 年生 ,在读硕士研究生 。研究方向是

研究报告                 产业用纺织品                总第 214 期   熔体团体积不断增大 ,重力的作用也逐渐增大 。由 于重力随体积增大的速度比表面张力的增大速度 快 ,当重力和挤出力之和大于表面张力时 , 该大团 熔体整体下落 。由于下落速度比较快 , 时间短 , 熔 体无法固化 ,仍处于粘流态或高弹态 , 落在铺网帘 表面上导致铺网帘堵塞 ,见图 2。
( 5 )漏滴对热轧机有影响 。很多漏滴现象出

现在网幅的中心 , 如果网面中间有洞时 , 花辊和光 辊直接在有洞网面的中心接触 ,会损坏花辊上的花 纹。
1. 2   牵伸断丝

在纺丝过程中 ,经常会出现纤维粗细不匀的情 况 。如果丝条不够均匀 ,拉伸时在丝条局部会产生 应力集中而导致断裂 。在正负压结合式的牵伸器 中 ,高速的牵伸风携带着纤维往下送 , 仍然处于粘 流态的部位不堪拉伸而产生较大形变 ,在应力集中 点处发生断裂 。 在纺丝过程中 , 由于空气或水进入纺丝箱体 , 致使从喷丝孔下来的熔体带有气泡而出现应力集 中点 ,在牵伸风的作用下熔体会在应力集中点上发 生断裂 。刚从喷丝孔中挤出的丝条还没有来得及 固化 ,断裂点通常出现在喷丝板附近 。断裂后的丝 条和继续从该喷丝孔纺出的丝条在侧吹风的作用 下 ,因受力不匀而使丝条随侧吹风左右摆动 , 断裂 的丝条和断裂后继续纺出的丝条与周围的纤维缠 结 ,导致纤网严重不匀 ,见图 4。

( a) 分布在铺网帘上的黑色滴点 ; ( b) 滴点粘着被撕裂纤维的痕迹

图 2  铺网帘堵塞现象

( 3 )漏滴导致非织造布面有洞或严重不匀 。

漏滴落在铺网帘上时会将周围的纤维一同粘在铺 网帘上 。当铺网帘将纤网输送到热轧机时 ,整体纤 网随轧辊向前运行 ,而被粘合部分的纤维随铺网帘 向下运行 ,会在网面上撕扯出一个洞 。由于铺网帘 表面上有漏滴滴点 ,当滴点的棱角再次通过纤网时 会挂走一部分纤网 , 使得周围网面严重不匀 , 见 图 3。

图 4  因气泡影响而严重断丝时的非织造布

( a) 因漏滴粘附纤网使纤网撕裂 ,热轧后的非织造布 ; ( b) 铺网帘携带着纤维高速前进

2  试验方案
2. 1   基本情况 21111   原料 217 ℃。 21112   设备

图 3  非织造布表面空洞

( 4 )漏滴导致抽吸风不匀 , 从而导致丝条线密

度不匀以及网面不匀 。纺粘机械大多使用正负压 结合式的牵伸方法拉伸纤维 ,由于漏滴滴点对铺网 帘的堵塞 ,导致堵塞部分的气流不能均匀流通 , 滴 点正上方的气流流速较慢 , 周围的流速较快 , 不能 很好地拉伸正上方的纤维 ,从而导致纤维的线密度 和纤网严重不匀 。 — 12 —

聚丙烯粉料 ,淮安清江石化厂生产 。除特殊注

明外 ,本试验使用的聚丙烯粉料为 425 型 , 降温母 粒含 量 1. 2% ; 颜 色 为 荧 光 增 白 ; 熔 体 温 度 为

采用国产纺粘法生产线 , 管式过滤器 , 喷丝板

有效长度 2. 2 m , 喷丝板每行 21 孔 。除特殊说明

 2008 年第 7 期                产业用纺织品                 研究报告 外 ,每次测试时间 2 m in。
2. 2   原料的影响 ( 1 )降温母粒的影响 : 通过调整降温母粒的含

的弹性能还没有来得及释放就出了喷丝孔 ,在喷丝 孔下边 0. 1 ~1 cm 处开始大量地释放弹性能 ,所以 会在此位置出现孔口胀大效应 。又由于熔体有很 大的粘度 ,从喷丝孔中流出时切变速率很大 , 胀大 的细流继续增大切变速率 ,使得细流由胀大型转换 为破裂型熔体 的示意图 。
[1]

量对断丝情况作比较 。
( 2 )色母粒对断丝的影响 : 连续观察 48 h, 观

察面积为 0. 5 m × 2 m , 分别计数荧光增白和黑 2. 色滴点在铺网帘上的个数 。
2. 3   纺丝工艺的影响 ( 1 )过滤器精度的影响 : 过滤精度可以用滤前

。图 6 是常见的几种破裂型熔体

压力和滤后压力的差来表示 ,在不同时间的不同压 力差条件下 ,对断丝作比较 。
( 2 )熔体温度的影响 : 使用相同型号的粉料和

使用相同含量的降温母粒 ,分别在不同温度下对断 丝的影响作比较 ,并作相互比较 。
( 3 )纺丝箱体压力的影响 : 通过不同箱体压力

对断丝的影响作比较 。
( 4 )牵伸风的影响 : 分别对侧吹风温度和牵伸

风速度 (侧吹风风速和抽吸风风速 ) 对断丝的影响 作比较 。
( 5 )单体抽吸风的影响 : 通过不同单体抽吸风

的速度对断丝的影响作比较 。
2. 4   气体进入的影响

喂入废料过程中有时会有空气卷入 ,也会对断 丝造成严重的影响 。通过对现象的描述 ,找出断丝 的原因 。

3  试验结果分析与工艺改进
3. 1   降温母粒的影响

降温母粒中含有过氧化物 ,高温时高分子在过 氧键的中间断裂 , 变成小分子 , 从而降低混合熔体 的粘度 , 增强熔体的整体流动性 。从图 5 可以看 出 ,降温母粒的含量在小于 0. 6%和大于 1. 8%时 都有不同程度的断丝 ,当降温母粒含量大于 1. 8% 时 ,随着降温母粒含量的增大 ,断丝明显增大 。 降温母粒的含量低于 0. 6%时 , 断丝现象很严 重 。由于本试验的原料是 425 型聚丙烯粉料 ,熔体 的熔融指数比较低 ,而降温母粒的含量低于 0. 6% 时 ,混合熔体的粘度太大 ,流动性不好 ,在喷丝孔高 速挤出时入口处受入口效应的影响 ,熔体储存了大 量的弹性能 。由于从喷丝孔流出时间特别短 ,熔体 螺旋形挤出物容易在喷丝孔处聚集很大一块 熔体 ,随着其体积迅速膨胀而粘在喷丝板上 , 重力 亦随之急剧增加 。如果该熔体下边的丝没有断 ,重 力和牵伸力大于粘合力时 , 熔体就会迅速下落 , 导 致漏滴 ; 如果该熔体下边的丝已断 , 重力大于粘合 力时 , 熔体也会迅速下落 , 导致漏滴 。滴点落在铺 网帘上 。 当降温母粒的含量大于 1. 8%时 , 熔体的粘度 太低 ,接近牛顿流体 , 低粘度的扭断流体流出管口 时 ,液流的直径产生收缩 , 收缩比在 0. 86 左右
[1]



— 13 —

研究报告                 产业用纺织品                总第 214 期   该熔体无法形成孔口胀大效应 ,挤出的熔体在喷丝 孔的出口处形成液流型或慢流型 ,无法形成连续稳 定的细流 ,更经不起牵伸风的拉伸作用 , 会像液滴 一样直接流出 ,因此无法正常纺丝 。
3. 2   色母粒的影响
项    目
0. 08 0. 25 29. 8 28. 5 1. 3 3

表 1  过滤精度对断丝的影响 时    / h 间
0. 5 34. 4 27. 3 7. 1 1 5. 5 48. 9 28. 0 20. 9 0 11. 5 50. 4 27. 6 22. 8 0 25. 5 58. 2 25. 9 32. 3 0

滤前压力 /MPa 滤后压力 /MPa 压力差 /MPa 断丝孔数 /个

28. 8 28. 1 0. 7 7
2

生产荧光增白产品时所加的母粒是荧光增白 母粒和降温母粒 ,生产黑色产品时所加的母粒是黑 色母粒和降温母粒 。从图 7 可以看出 ,在相同的时 间内生产荧光增白产品时的滴点数远少于生产黑 色产品时的滴点数 ,并且黑色产品滴点的最大直径 主要分布在 10 ~14 mm ,而荧光增白产品滴点最大 直径主要分布在 2 ~6 mm。由于不同颜色的色母 粒使用的染料不同 ,染料中杂质的大小和含量也不 同 。受过滤器精度影响 ,不可能过滤出熔体中的所 有杂质微粒 ,将有一部分杂质被送入纺丝箱体 , 在 流经喷丝孔时会堵塞或半堵塞一部分喷丝孔 。半 堵塞的喷丝孔将引起熔体的流出量不均匀 。当流 出量不足时 ,在牵伸力和重力的作用下 , 由于应力 集中导致在细流的薄弱环节处 (通常在喷丝板下 端 3 ~10 mm 处 ) 机械断裂 , 后面被挤出的熔体就 在喷丝板下边聚集成一个团 , 当重力大于粘合力 时 ,就迅速下落 ,也会导致漏滴 ,落在铺网帘上形成 滴点 。通常应对喷丝孔半堵塞问题的方法就是用
4H 的细铅芯堵上喷丝孔 。

   : 面密度 16 g/m ,箱体压力 20. 2 MPa,空调风温 23 ℃。 注

内 ,滤前和滤后的压力差比较小 ,断丝比较严重 ,随 着时间的增加 ,滤前和滤后的压力差迅速增大 , 而 断丝也迅速减少 。由于过滤器精度不好 ,有一部分 直径较小的杂质没有被过滤出去 ,当这部分有杂质 的熔体流经喷丝孔时 , 会部分或完全地堵塞喷丝 孔 ,使得喷丝孔流出的熔体不够均匀 , 或断断续续 或粗细不匀 ,细流薄弱环节处在拉伸时由于应力集 中易发生断裂 。随着过滤器使用时间的增加 ,过滤 器中过滤网的小孔堵塞现象越来越严重 ,过滤效率 就越来越低 ,但是过滤精度却越来越好 , 熔体中的 小颗粒多被滤出 ,从而使喷丝板的堵塞情况大幅度 改善 。从表 1 可知 ,当过滤器滤前和滤后的压力差 大于 20. 9 M Pa 时 , 断丝孔数下降到 0 个 。但是过 滤器滤前和滤后的压力差太大 , 降低了过滤效率 , 改进的方法就是换用更精密的过滤器 。
3. 4   熔体温度的影响
2

本白 ,面密度 43 g /m ,箱体压力 34. 9 M Pa,空调风 温度 16 ℃,侧吹风机转速 1 357 r/m in,抽吸风机转 速 1 406 r/m in,单体抽吸风机转速 1 391 r/m in。 对断丝影响的试验结果列于表 2。
面密度 40 g/m 2 ; 黑色滴点总数 51 个 ; 白色滴点总数 22 个

熔体温度 / ℃ 断丝孔数 /个

图 7  色母粒对断丝的影响

3. 3   过滤器前后压力差的影响

   从表 2 可以看出 , 型号为 300 的粉料 , 熔体温 度在 192 ~210 ℃ ,随着熔体温度的上升 , 断丝孔 时 数下降 ; 当熔体温度在 210 ~225 ℃ , 没有断丝孔 时 数 ; 当熔体温度在 225 ~ 230 ℃时 , 随着温度的上 升 ,断丝孔数开始增加 。
( 2 )用 425 型聚丙烯粉料及掺合 118%降温母

通常每做一种颜色的产品换一次过滤器 。据 观察 ,生产荧光增白产品时更换过滤器的最长间隔 时间为 3 d,生产黑色产品时更换过滤器的最长间 隔时间为 1 d,生产本白产品时更换过滤器的最长 间隔时间为 4 d。 — 14 —

从表 1 可以看出 , 在更换过滤器后最初 015 h 熔体温度对断丝影响的试验条件 : 样品颜色为
( 1 )用 300 型聚丙烯粉料作原料时熔体温度
表 2  熔体温度对断丝的影响
192 17 200 4 205 1 210 0 220 0 225 0 300 5

 2008 年第 7 期                产业用纺织品                 研究报告 粒的 425 型聚丙烯粉料作原料时熔体温度对断丝 影响的试验结果分别见图 8 和图 9。 熔体温度较高时导致断丝的原因也有两个方 面 。一是熔体的粘度随着温度的不断升高而降低 。 熔体温度过高时 , 熔体粘度太低 , 熔体接近牛顿流 体 ,低粘度的扭断流体流出管口时 , 液流的直径产 生收缩 ,收缩比在 0. 86 左右
[1]

,无法形成孔口胀大

效应 ,挤出的熔体在喷丝孔的出口处形成液流型或 慢流型 ,而无法形成连续稳定的细流 , 更经不起牵 伸风的拉伸作用 , 熔体将直接像液滴一样流出 , 因 此无法正常纺丝 。二是由于箱体中熔体温度比较 高 ,挤出的熔体温度也比较高 , 在冷却风的作用下 不能将挤出的熔体细流温度降至 65 ℃以下 力而发生机械断裂 。 采用以下措施可改善断丝情况 。当熔体温度 较高时可以降低降温母粒的含量 ,使得熔体的粘度 满足纺丝的要求 ; 熔融指数比较低时 , 可以升高纺 丝箱体中熔体温度或者适当增加降温母粒的含量 , 降低熔体粘度 ,达到可纺性的要求 。在聚丙烯纺丝 过程中 ,如果降温母粒的含量为 1. 2%时 ,通常最合 从图 8 可以看出 , 型号为 425 的粉料 , 熔体温 度在 192 ~210 ℃ ,随着熔体温度的上升 , 断丝孔 时 数下降 ; 当熔体温度在 210 ~225 ℃ , 没有断丝孔 时 数 ; 当熔体温度在 225 ~ 230 ℃时 , 随着温度的上 升 ,断丝孔数开始增加 。 降温母粒 ,熔体温度在 192 ~200 ℃ , 随着熔体温 时 从图 9 可以看出 ,型号为 425 粉料加入 118%
[3] [3]

,使

拉伸时的细流仍处于高弹态 ,承受不了太大的拉应

适的熔体温度为 205 ~215 ℃。
3. 5   箱体压力的影响

从图 10 可以看出 ,箱体压力从 14. 7 M Pa增大 至 23. 1 M Pa 时 , 断丝孔数逐渐减少 ; 箱体压力在
23. 1 ~53. 7 M Pa之间时 , 断丝孔数几乎为 0; 箱体

压力从 53. 7 M Pa 增大到 70. 9 M Pa 时 ,断丝孔数逐 渐增多 。箱体压力比较小时 ,熔体从喷丝孔挤出的 量不足 , 且不够稳定 , 由于挤出量太少 , 细流太细 , 在冷却风的作用下很快固化 , 在牵伸风的作用下 , 容易在喷丝孔下边 3 ~5 mm 处发生断裂 。当箱体 压力大于 53. 7 M Pa 时 , 单位时间内挤出大量的熔 体 ,挤出的熔体聚集在一起 ,不能很快固化 ,由于重

度的上 升 , 断丝 孔数下 降 ; 当熔 体 温 度 在 200 ~
210 ℃ , 没 有 断 丝 孔 数 ; 当 熔 体 温 度 在 210 ~ 时 228 ℃ ,随着温度的上升 ,断丝孔数开始增加 。 时

熔体温度较低时导致断丝的原因有两个方面 。 一是较低的纺丝熔体温度会引起取向和结晶同时 发生 ,并形成高度有序的单斜晶体结构 , 使得拉伸 不易进行 。在拉伸时纤维结晶部分和接近固化 部分的变形很小 ,拉应力容易集中到刚从喷丝孔挤 出的熔体细流部分 , 该部分熔体会发生较大的形 变 ,因此容易在此位置发生断丝 。二是在熔体温度 较低时 ,由于粘度太高 ,切变速率也比较大 ,通常孔 口胀大比 B 随切变速率的增大而增大
[2 ]

面密度 60 g /m 2 ;       空调风温度 18 ℃; 侧吹风机转速 1 555 r /m in;   抽吸风机转速 1 652 r/m in; 单体抽吸风机转速 1 517 r/m in

, 因为孔
[1]

口胀大比 B 将会超过可纺性的范围 1 ~2. 5, 导致 挤出的熔体在胀大时熔体出现破裂而断丝 。

图 10   纺丝箱体压力对断丝的影响

— 15 —

研究报告                 产业用纺织品                总第 214 期   力的作用 ,导致漏滴 。
3. 6   牵伸风的影响

在纺丝成形过程中冷却速度对聚丙烯纤维结 构有很大的影响 ,不经过拉伸的在空气中冷却的纤 维易形成单斜晶纤维
[4]

牵伸风包括侧吹风和抽吸风 。侧吹风在生产 过程中有两个作用 : 其一 , 降低从喷丝孔挤出熔体 的温度 ,使得熔体固化 , 熔体从粘流态迅速过渡到 高弹态 ,使得细流具有一定的强度 , 以满足拉伸的 需要 ; 其二 , 对纤维进行拉伸 , 将粗纤维拉细 , 使得 纤维的分子链和分子链段在拉伸方向上整齐规整 地排列 ,纤维有更好的取向度 ,同时增大结晶度 ,提 高纤维的强度 。纤维在变细的过程中其柔顺性增 加。 图 11 ~ 13 分别是侧吹风温度 、 图 侧吹风风速 和抽吸风风速对断丝影响的曲线 。除图中标注的 条件外 ,其他共同的工艺条件是 : 熔体温度 217 ℃, 箱体压力 31. 5 MPa,单体抽吸风机转速 1 870 r/m in。

。若冷却速度较快 , 所得

初生纤维的结构是不稳定的蝶状液晶结构 ; 如缓慢 冷却 ,则得到稳定的单斜晶体结构 。拉伸温度一般 为 60 ~65 ℃ 。图 11 表明 ,侧吹风温度从 11 ℃ 提 高到 15 ℃ ,断丝随着侧吹风温度的增加而不断 时 减少 ; 侧吹风温度在 15 ~19 ℃ 时没有断丝 ; 当侧吹 风温度在 19 ~25 ℃时 , 断丝随侧吹风温度的上升 不断增多 。温度太低 , 熔体细流很快固化 , 温度很 快下降到 60 ℃以下 。由于固化太快 , 高分子链在 牵伸风的作用下来不及很好地取向 ,以至纤维柔性 很差 。在拉伸作用下 , 固化部分的变形很小 , 拉应 力容易集中到刚从喷丝孔挤出的熔体细流部分 ,使 该部分熔体发生较大的形变 ,因此容易在此位置发 生断丝 。当侧吹风温度高于 19 ℃时 , 从喷丝孔中 挤出的熔体细流得不到很好的冷却 ,在牵伸区中温 度高于 65 ℃,不能使熔体固化到拉伸所需要的强 度 ,在拉伸时熔体发生较大的形变 ,导致断丝 。 图 12 表明 ,侧吹风机转速从 850 r/m in增加到
1 250 r/m in 时 ,断丝随侧吹风风速的增大而减少 ;
[3]

当侧吹风机转速在 1 250 ~1 850 r/m in 时 ,断丝数 为 0; 当 侧 吹 风 机 转 速 从 1 850 r/m in 增 大 到
2 250 r/m in ,断丝随侧吹风风速的增大而增多 。 时

侧吹风机转速小于 1 250 r/m in 时 , 侧吹风的风量 不足 ,造成冷却风的风量不足 , 使得熔体细流不能 很好地冷却固化 ,在牵伸区的温度高于 65 ℃,不能 使熔体固化到拉伸所需要的强度 ,在拉伸时熔体发 生较大的形变导致断裂 。图 13 表明 , 当抽吸风机 转速大于 1 670 r/m in 时 , 断丝随抽吸风机转速的 增大很快增加 。由于侧吹风或抽吸风的速度太大 , 携带着纤维高速拉伸 , 使得纤维受到很大的拉伸 力 ,从而增大了自然拉伸倍数与给定拉伸倍数的比 值 ,使得纤维的均匀性变差
[5]

; 同时由于喷丝孔的

部分堵塞 、 粘度太大产生畸形等情况 , 在纤维比较 薄弱的地方因为应力集中导致纤维发生机械断裂 。
3. 7   单体抽吸风的影响

单体抽吸风的作用一是将侧吹风的一部分冷 风往上抽吸 ,加快熔体固化 ; 二是抽吸在熔体中含 有的小分子或单体 。 图 14 表 明 , 当 单 体 抽 吸 风 机 的 转 速 小 于 — 16 —

 2008 年第 7 期                产业用纺织品                 研究报告
1 470 r/m in ,断丝随着单体抽吸风机转速的增大 时

图 15 ( a )和 ( b ) 情况在拉伸时的应力图 ,在接近气 泡的地方所受的应力远大于其他的地方 ,刚流出喷 丝孔的熔体没有完全固化 ,在应力最集中的部位开 始撕裂 。针对喂入废料出现气泡的情况 ,要采用少 量、 、 均匀 稳定地喂入废料的方法 ,不要将原料大团 塞进螺杆挤压机中 , 以免带入较多的空气 ; 加大主 螺杆的转速 ,有助于空气从喂料口中排出 , 同时加 大计量泵的转速 ,使含有空气的熔体尽快流入纺丝 箱体 ,并从喷丝孔中快速排出 , 以防影响后面的纺 丝。

不断减少 ;当单体抽吸风机的转速大于 1 470 r/m in 时 ,几乎不出现断丝 。单体抽吸风机把侧吹风的一 部分风向上抽出 ,使得刚从喷丝板挤出的熔体细流 快速固化 。单体抽吸风机的转速小于 1 470 r/m in 时 ,断丝的原因是单体抽吸风机抽走的风量不足 , 影响到冷却风的风量不足 ,使得熔体细流不能很好 地冷却固化 ,在牵伸区的温度高于 65 ℃,不能使熔 体固化到拉伸所需要的强度 ,在拉伸时熔体发生较 大的形变导致断裂 。但是单体抽吸风机的风速不 能太大 ,否则会把大部分的侧吹风从上面抽走 , 没 有足量的向下的风拉伸纤维 ,会影响纤维的取向和 结晶度 ,所以不能为减少断丝而单一地增大单体抽 吸风机的速度 。

图 16   进入气泡的熔体在拉伸时的应力图

4  结论
( 1 )降温母粒可以改变熔体的流动性。为了减

少断丝 ,在生产本白产品 、 熔体温度为 213 ℃ , 425 时
图 14   单体抽吸风风速对断丝的影响

3. 8   气体进入的影响

型聚丙烯所使用降温母粒的含量为 0. 6% ~1. 8% 。 ( 2 )与生产荧光增白产品相比 , 加入黑色色母 粒生产黑色产品时漏滴现象严重 ,黑色滴点的最大 直径主要分布在 0. 6 ~1. 8 cm ,而荧光增白滴点的 最大直径主要分布在 0. 2 ~0. 6 cm。 ( 3 )过滤精度越高 ,断丝越少 。通常在刚更换 过滤器时 ,过滤器前后的压力差比较小 , 过滤精度 不好 ,断丝比较严重 ; 继续生产一段时间后 ,断丝将 会大幅度减少 。 ( 4 )当降温母粒含量为 1. 2%时 , 最合适的熔 体加 工 温 度 是 210 ~ 225 ℃; 当 降 温 母 粒 含 量 为
1. 8%时 ,最合适的熔体加工温度是 200 ~213 ℃。 ( 5 )为了减少断丝 , 当生产荧光增白产品 、 熔

试验使用的纺丝箱体其熔体流向是从两端向 中间 ,喷丝板有效长度 220 cm。断丝现象集中发 生在喷丝板的中间部位 ,距板边一端 106 ~114 cm。 在喂废料时 ,有时会卷入一定量的空气 。当气 体被送入喷丝孔时 , 将会形成如图 15 所示的三种 情况 。

体温度为 217 ℃时 , 纺丝箱体的压力通常控制在
图 15   气泡在喷丝孔熔体中的几种分布

23. 1 ~ 53. 7 M Pa。侧 吹 风 的 风 温 调 整 在 15 ~ 19 ℃; 侧吹风机的转速 1 250 ~1 850 r/m in,抽吸风

图 15 ( c )显示熔体在喷丝孔中已经断裂 ,所以 肯定断丝 ; 而图 15 ( a ) 和 ( b ) 所示情况是在拉伸 时 ,在较小的截面积上需承受较大的应力 , 由于应 力集中也会导致断裂 。图 16 ( a ) 和 ( b ) 是对应于

机的转速通常在 1 670 r/m in 以下 。在使用 425 型 聚丙烯粉料生产荧光增白产品 、 熔体温度 217 ℃、 侧吹风的风温 17 ℃ , 单体抽吸风机的转速通常 时 — 17 —

研究报告                 产业用纺织品                总第 214 期   控制在 1 470 ~2 070 r/m in。 ( 6 )当有气体进入纺丝箱体时 , 在局部地区断 丝严重加剧 ,通常发生在纺丝箱体中熔体流终端部 位的喷丝孔处 。可通过改变废料的喂入方式 ,减少 气体的进入以及通过增大主螺杆的转速 ,排出螺杆 挤压机内熔体中气体的方法来改善断丝现象 。 参 考 文 献
2002. [2 ]  金日光 ,华幼卿 . 高分子物理 [M ]. 第二版 . 北京 : 化

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[3 ]  肖长发 ,等 . 化学纤维概论 [M ]. 北京 : 中国纺织出

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[4 ]  华东纺织工学院化纤教研组 . 化学纤维成形原理 [M ]. 上海 : 上海科学技术文献出版社 , 1981. [5 ]  董纪震 ,等 . 合成纤维生产工艺学 [M ]. 第二版 . 北

[1]  郭秉臣 . 非织造布学 [M ]. 北京 : 中国纺织出版社 ,

京 : 中国纺织出版社 , 1996.

Some factors research of impact on broken fibers of polyp ropylene spunbonded nonwovens
X ia T ian   ( Textile College of Tianjin Polytechnic University) Tan J undong   ( Xinlong Holding ( Group ) Co. , L td. ) J iao X iaon ing   ( Textile College of Tianjin Polytechnic University)

Abstract:

perature and speed of w ind draw ing and speed of top suction w ind. Keywords: PP spunbonded nonwovens, broken fiber, raw material, p rocess

   美国 Sm ith & Nephew 公司下属的 Exogen 公司 这种绷带定位在靠近伤口处 ,发出的超声波脉冲能 促使多种伤口愈合 。 该超声波绷带有以下结构层 : ① 背底层 ; ② 粘 合在背底层上的粘合层 ; ③ 一种被配置在至少一部 分粘合层上的转换材料 。 后进行处置前取下 。 如果需要 ,该转换材料可以在超声波绷带使用

在美国专利 7211060 中说明一种超声波医用绷带 。

电板的表面被配置成同转换材料的表面相对 。 还有一匹配层被配置在电板的表面上 ,而一种连接 衬垫被配置在此匹配层上 ,因此在转换材料和病人 皮肤之间产生有效的连接通路 ,并且为声能向伤口 传送提供柔软的材料 。 两层释放衬底相互部分交叠 ,它们在超声波绷 带包装中起着密封和保护粘合层 、 转换材料和连接 衬垫的作用 。 — 18 —

duction. The follow ing questions were researched from raw materials to p rocess, involving the p ropor2 tion of cooling m asterbatch, filtering accuracy, the melt temperature, p ressure of sp inning box, tem 2

In p roduction p rocess of PP spunbonded nonwovens, broken fibers seriously impact on the nor mal p ro2

超声波绷带

背底层可以用任何能对绷带起保护作用并用

作护套的材料制成 ,最好是能透湿汽而不透液的柔 韧薄膜 ,如聚氨酯薄膜 。 粘合层最好为医学级的压敏粘合层 ,如用聚丙 转换材料可以用一种或不止一种从含有压电

烯、 聚乙烯醚或聚氨酯树脂制成的粘合层 。

材料的合成物中挤压出的纤维制成 。转换材料根 据所治疗的伤口大小厚度在 38 ~76 μm 之间 , 宽 度在 12. 7 ~25. 4 mm 之间 。

tional Starch 公司下属的 Emerson & Cum ing公司的

双组分包封料 Stycast1365 2 。连接衬垫可以是水 65 凝胶衬垫 。 这项专利所揭示的超声波绷带有一含有一种 转换材料的粘合层而可使绷带粘附于伤口处或伤 口附近的皮肤上 ,以将声能转移到伤口来促进伤口 愈合 。绷带在作治疗使用后即可丢弃 。

匹配层一般用一种聚合物材料制成 , 如 Na2


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