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干货!熔喷布生产常见问题及解决办法经验分享!

日期:2020-05-26来源:甬江集团

熔喷布的“造富运动”已经持续了两个多月,锦工风机已为400多条熔喷布产线配套了风机,其中已有不少客户早早完成人生小目标,准备退休了,最典型的一个客户案例,从一个熔喷小作坊一条线做起,三个月扩了10条线,日赚七八十万,比印钞机还猛。站在5月的当口,既有满怀斗志的,也有踟蹰犹疑的,担心这阵风来得快去得也快。

现在很多厂商从各行各业跨界到熔喷布行业,“隔行如隔山”,生产熔喷布倒底是火坑还是百年机遇,只有局中人方知甜与苦,今天上午一客户,在电话里我都能感觉到他的绝望与无奈,悔不该入局,下午我又在另一客户办公室里喝茶,外面守着机子等着抢95+货的倒爷、口罩厂商,眼睛都发绿光了……,归根结底还是个过滤效率达不达标的问题。在全力供应熔喷布配套罗茨风机的过程中,我们发现有的客户在生产熔喷布时经常遇到问题,严重影响产能,尤其在熔喷布价格高涨的情况下,损失巨大。今天总结了一下客户们在熔喷布生产的常见问题和对策,如果觉得本文可能帮助到您的朋友,请转发给他们。

熔喷机设备设计原理结构不复杂,但所有设备的成熟都是要经历从生到熟,专家也是从菜鸟走过来的。很多设备厂家虽然原来也是做塑机的,但是没做过熔喷机。所以你买的设备机器实际是人家的初代产品。直白的讲目前大多数人买的650、800都是小土炮,还有的1600以上的机器还好点。一款好机器,好坏机器的区别不在于功能,在于细节,在于工厂的经验,生产经验啊!

熔喷非织造工艺其实是很简单的,将螺杆挤压机挤出的高聚物熔体利用高速热空气喷吹使熔体细流受到极度拉伸而形成超细纤维,这些超细纤维凝聚在网帘或滚筒上形成纤网,并依靠自身黏合而成为非织造布。

工艺流程为:聚合物喂入→熔融挤出→纤维形成→纤维冷却→成网→黏合加固→切边卷绕→成品。

从布的的制造原理来看:采用熔喷的方式就是要形成超细纤维,让这些超细纤维凝聚在网帘或滚筒上形成纤网,并依靠自身黏合而成为非织造布。为了容易形成超细纤维,需要超高流动性的PP料。其它因素不变的情况下。熔质越高喷出的丝就越细,就越容易喷出过滤等级高的产品。越高的熔质相对而言越好喷出好的布。

目前有很多做聚丙烯改性料,目前不管大小改性工厂,都标其PP料熔质为1500.但这只是其中的一项指标而已,料的柔韧性和加工通用性都是在指标里没有的。而且只能自己试。很多厂家是不知道自己的熔喷料再不同机器上需要的调机数据的。

一、客户解决问题的过程中遇到常见问题:

1.同样的料开始好用,过几天就喷不出布

有些料放置几天后熔质变低,见过不少产品出厂前是熔质为1500左右,到客户工厂几天后边成1000.这样会造成开始料还用的好好的,过几天同样调机就喷不出布了。不同的熔质需要的加工温度是不一样的。这是熔喷料生产加工中,加工工艺不到位造成的。料的稳定性是很重要的。

2.布的韧性不好,易脆易断

这是目前最多人遇到的问题。单考虑料的熔质为1500,喷出来的布易脆易断是太正常不过。因此在熔喷料的生产配方上需要有相关的配料,用不同的比例,来解决这个问题。而且有些料必须是生产阶段就加进去,后期添加到熔喷机中常碰到加工不均匀,堵头等问题。韧性不好这个问题太普遍了,找我可以帮你解决。复合配方,进口配料。

3.喷出来的布有异味

主要原因可能是空压机长时间使用后,油气过滤器失效,有油雾随气流喷出,简单来说就是布有味道,虽然布过滤等级可能可以达标,但是有异味,对人体有害,建议更换罗茨风机。还有的是改性加工中使用的配料有问题,特别是用一些小厂生产的引发剂。

4.用非熔喷料来喷熔喷布

很多小厂开始时用非熔喷料来喷熔喷布,比如赛科2040。这个过滤等级是不达标的。而且不能用于医疗产品上。

5.大厂的熔喷料喷不出好布

说白了这是料和机器不匹配,换个说法就是你的机器不吃这个料。料生产测试定型后,配方配比是不会改的。它有它的加工区间,但你的机器很能找到这个加工区间。面对这个问题要么,改机器,要么在熔喷时添加配料,这两个都得不停的试。最好的就是果断换料…

二、调机很重要,再好的机器调不好,再好的料都白瞎。下面是要调的几个方面:

A.接收距离

接收距离模头喷丝孔出口处到接收帘网或滚筒的距离称为熔喷工艺接收距离。接收距离减小时纤维纤度降低明显;当减小到某一程度时,纤度降低缓慢;接收距离过小时,纤维纤度又会增大。这是因为熔喷纤维在热空气作用下拉伸变细区域主要发生在离喷丝孔较近的距离内,纤维纤度对拉伸性能影响显著,纤维细,缠绕的结点多,纤维受力均匀,强力增大,但是增大到一定程度后拉伸性能反而会有下降趋势。接收距离还影响熔喷纤网的蓬松度和纤维之间的黏合程度。

一般情况下,接收距离减小,热气流冷却和扩散不充分,纤维之间的热黏合效果强,导致产品的蓬松度降低,纤网体积密度增大,产品伸长率降低。当接收距离增大时,纤维的蓬松性增大,纤维纤度增大的同时,产品孔隙率变大,过滤效率变差,阻力变小,产品伸长率也会提高。当接收距离过小时,纤网中的纤维会呈卷曲状并团聚在一起,产品蓬松度下降,影响网底吸风效率,会出现“飞花”疵点;严重时,纤维没有完全冷却,会造成冰丝。

B.热风速度和热风温度

相同的工艺条件下,热风速度增大,纤维纤度会变小。这是因为热风速度增大,其对喷丝孔喷出的纤维牵伸力增大,因此纤维纤度变小;但当空气压力达到某一数值后,纤维纤度的减小会逐渐平缓,纤维纤度CV值随之减小。这是由于单位时间热空气流量增大,作用在纤维上的拉伸力增大,对纤维的拉伸作用充分,因此全部纤维纤度都在降低,纤度CV值自然会降低。

在熔喷非织造布上的表现则是手感由硬变软,纤维缠结增多,并且热黏合效果增大,布面由粗糙到密实、光滑,拉伸断裂强力随之增大,但拉伸断裂伸长率会因为纤维结点滑移路径变大而降低;热风速度过大时,就会出现“飞花”疵点,拉伸断裂强力也会降低。相同的工艺条件下,随着热风温度的升高,纤维纤度会变小,纤度CV值也随之减小;当热风温度升高到某一范围内时,纤维纤度变化缓慢,而纤度CV值明显降低;当温度继续升高后,纤维纤度又会明显变小。

这是由于在纺丝过程中,热风对纤维起牵伸作用,温度升高可延缓纤维的冷却固化,牵伸作用增强,纤维纤度和CV值减小,熔喷材料拉伸断裂强力增大,拉伸断裂伸长率减小。降低热风速度或热风温度会使熔喷纤维纤度增大,孔隙率也随之增大,阻力变小,过滤效率变差;提高热风速度或热风温度,熔喷纤维纤度减小,孔隙率也随之减小,提高了纤网的捕捉能力,过滤效率增大,但过滤阻力变小。

C.工作区温度

温度是聚合物加工工艺的重要参数之一,对聚合物的流变行为有重要影响[7]。王燕飞等人的研究中指出:在熔体被挤出喷丝孔时,由于自身具有的黏弹性而在喷丝孔出口处发生挤出胀大,导致纤维纤度变大;而加工温度的升高会使挤出胀大比降低,从而降低纤维纤度。这是由于聚合物自身的黏弹性影响了挤出胀大比,温度越高,聚合物分子链的运行能力越强,熔体在流动中储存的形变能的黏性耗散增加,导致弹性特性减弱,因此挤出胀大比减小,纤维纤度变小。

另一方面,在熔喷纺丝过程中,熔融状态的纤维受到外界空气的作用,温度逐渐衰减,而升高温度有利于延长纤维熔融状态的时间,使更多的纤维被高速热风拉伸,从而使纤维纤度减小。因此在熔喷原材料不过度降解的前提下,可适当提高模头等各区的温度,使纤维变细,从而提高熔喷产品的拉伸断裂强力和过滤效率,但这样也降低了阻力;随着温度的升高,熔喷产品的断裂伸长率会降低。各工作区的温度过高时,由于产生过多的断纤维会形成“飞花”疵点。

D.网底吸风

熔喷纤维被高速热风牵伸后铺落在接收器(网帘)上形成纤网,剩余高速热风需要顺利地被吸收到接收器(网帘)下方,否则,纤维不能充分地吸附到网帘上,脱离网帘,会出现“飞花”、稀网、翻网等疵点。为了顺利地吸收剩余高速热风,需要在接收器(网帘)下方安装网底吸风装置。网底吸风的大小对于形成熔喷纤网质量的好坏至关重要,尤其是生产较大面密度的熔喷材料时,增大网底吸风会有效提高产品拉伸强力和断裂伸长率,使熔喷纤网由蓬松变密实,孔隙率变小,过滤阻力减小,过滤效率增大。

三、以下是总结的改善熔喷布性能的组合方法:

在生产熔喷产品时,既能减小过滤阻力,又能提高过滤效率的方法如下:在接收距离增大的同时,适当增加热风速度或温度,减小网底吸风,纤维的纤度会变小,产品更加蓬松。既能提高强力,又能提高伸长率的方法如下:当纺丝环境温度过高、原料熔融指数过高时,适当减少热风流量或降低温度,减小接收距离,稍微增大网底吸风;或者当纺丝环境温度过低、原料熔融指数过低时,适当增加热风流量或升高温度,增大接收距离,稍微减小网底吸风。

还有相关的机构通过对所制熔喷非织造布进行纤维细度、力学性能、透气性能、过滤效率和亲水性能测试,分析热空气温度和压力、接收距离等熔喷工艺参数对产品性能的影响.结果表明:纤维直径随热空气温度增加,先减小后增大;随热空气压力增大而减小.强度随热空气压力增大而增大,随接收距离增大而减小.透气率随热空气温度升高而增大,过滤效率随热空气压力增大而增大,吸液率随接收距离增大而增大.

四、熔喷布生产后第二天发脆发硬的原因分析

很多客户可能遇到过这种问题:熔喷布生产后隔夜发脆发硬,这时候应该用POE增韧还是用柔顺剂来解决呢?

现在很多厂商从塑料改性行业跨界到纺织行业,“隔行如隔山”,出现生产技术问题再正常不过。如何解决这个问题?这与生产设备、工艺、原料都息息相关,不能一概而论。

1、喷丝不均匀,冷风机风量不足,造成散热不均匀,产生内应力导致发脆。可以通过调整挤出机熔体量,调整热风机的温度,增大冷风机风量来改善。

2、从原料方面来分析,可能是使用了低熔脂的喷丝,丝比较粗。24小时至48小时完全结晶后,就会导致熔喷布变脆发硬。溶指1500熔喷料喷丝细,柔软,分布均匀,则熔喷布柔软性较好。

3、与原料和加工温度过高都有关系。纤维生产出来以后,PP内部有二次结晶重新排列过程,实际在螺杆内部严重受热,已经导致严重热降解。熔喷料过氧化物工艺引发剂如果控制不好,很容易出现此类问题。

过氧化物工艺最重要的是如何适时在螺杆挤出前完成分子链断链中止,防止二次残留进入到无纺布螺杆继续反应,这就很考验螺杆设备组合和配方控制了。

4、刚生产出来熔喷布还有温度,特别是大滚筒收料的喷布机械,可能风机也没有,收卷后熔喷布温度高。塑料在高温环境下柔软性韧性会越大,冷却后就会变脆。厂商根据国家标准《塑料聚丙烯(PP)熔喷专用料》进行生产才是正道。

以上分析了导致熔喷布生产后第二天发脆发硬的各种可能原因,因为每个厂的生产设备、工艺、原料都各不相同,厂商只能根据自己的具体情况分析处理。

五、下面针对熔喷布的七个常见缺陷展开来谈:

1、晶点

产生机理:

a、空气速度太小或熔体粘度太高,部分熔体细丝未完全牵伸;

b、熔体粘度太小,空气速度高时,喷丝孔对熔体的握持作用减弱,熔体还没有被牵伸成纤维便脱离喷丝孔。

解决对策:

a、根据材料的熔指进行升温或降温;

b、调整螺杆转速;

c、选用合适的模头和喷丝孔熔指的材料。

2、飞絮

产生机理:原料与相应的纺丝温度没有很好地匹配,温度较高所致。

解决对策:

a、若是全宽幅飞絮,可以调整螺杆纺丝温度和热风温度;

b、若是区域性飞絮,可以调整相应区位的模头温度。

3、布脆、硬

产生机理:熔体未被喷成纤维状或者多个纤维粘成团导致熔喷布脆、硬。

解决对策:

a、调整热气流气压;

b、调整模头温度;

c、减少喂料量;

d、调整滚筒或帘子与喷丝孔的距离。

4、堵孔

产生机理:一般堵孔主要是因为驻极母粒添加过多、无机组分多、熔喷料有杂质以及未加过滤网造成。

解决对策:

a、减少驻极母粒的添加量;

b、增加过滤网;

c、选用干净的原料;

d、及时更换过滤网。

5、喷丝不均

产生机理:各喷丝孔的阻力或气流大小不一导致各孔的喷丝量不一样。

解决对策:

a、选用各喷丝孔压力一致的精密模头和喷丝板;

b、及时更换过滤网;

c、定期清洗喷丝板;

d、减少驻极母粒的添加量。

6、气孔

产生机理:材料水分含量过高,导致在喷丝过程中水气喷溅而产生气孔。

解决对策:对材料进行烘干处理。

7、过滤效率低

产生机理:

a、喷出的纤维较粗且间隙大;

b、未加驻极母粒或添加不够;

c、未进行电晕处理或处理不够。

解决对策:

a、升高温度;

b、调整布的接收距离;

c、减少喂料量;

d、加大气压;

f、加大驻极母粒含量;

e、静电处理。


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