實驗四 熔噴實驗

實驗四 熔噴實驗一、導言熔噴法工藝是聚合物擠壓法非織造工藝中的一種。熔噴非織造加工工藝過程是聚合物經熔融擠壓，從噴絲孔噴出，離開噴絲孔的熔體在高速熱空氣作用下吹成超細的短纖維，它以極高的速率飛向凝網簾或滾筒形成纖網，纖網經熱粘合或自身粘合加固而成的非織造材料。聚合物熔體擠出后在高速熱氣流噴射下，形成超細纖維狀，最后凝集成網，無需采取復雜的合纖超細纖維紡絲工藝，就可一步法形成超細纖維非織造布，超細纖維非織造布因在過濾、阻菌、吸附等方面的突出優(yōu)點而被廣泛應用。聚丙烯（PP）是在熔噴工藝中使用最廣泛的原料，其他的一些高聚物如聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚氨基甲酸酯、乙烯共聚物及一些熱塑性的彈性體等也可以用來進行熔噴加工。ROC-MB300熔噴實驗設備1.螺桿擠出機；2.加熱片；3.濾網；4.計量泵；5.噴絲板組件；6.送網簾； 7.吸風裝置；8.送網輥；9.收卷裝置熔噴工藝過程1、熔體準備熔噴非織造工藝使用聚酯、聚酰胺等切片原料時，必須對切片進行干燥預結晶。聚丙烯切片通常不需要干燥。熔噴工藝主要采用螺桿擠出機對聚合物切片進行熔融并壓送熔體。固體切片進入螺桿后，首先在螺桿進料段被輸送和預熱，繼而經螺桿壓縮段壓實、排氣并逐漸熔化，然后在螺桿計量段中進一步混和塑化，并達到一定的溫度，以一定的壓力輸送到計量泵。2、過濾熔噴工藝中，聚合物熔體進入模頭之前，應經過過濾，以濾去雜質和聚合反應后殘留的催化劑。常用過濾介質有細孔燒結金屬、多層細目金屬篩網、石英砂等。 3、計量熔噴工藝中采用齒輪計量泵進行熔體計量，高聚物熔體經準確計量后才送至熔噴模頭，以精確控制纖維細度和熔噴法非織造布的均勻度。4、 熔體從噴絲孔擠出熔噴工藝與傳統(tǒng)紡絲具有相似原理，聚合物熔體從模頭噴絲孔擠出的歷程可分為入口區(qū)、孔流區(qū)和膨化區(qū)。熔體形成超細纖維首先要通過入口區(qū)和孔流區(qū)。在入口區(qū)，聚合物熔體由鍥狀導入口縮緊進入噴絲毛細孔之前，在入口處熔體流速加快，散失的部分能量以彈性能貯存在熔體內。其后，熔體細流進入噴絲孔孔流區(qū)，在該區(qū)域，剪切速率增大，大分子構象發(fā)生改變，排列比較規(guī)整。 熔體細流的流速在毛細管中呈拋物線分布，孔壁速度小，中心速度大，形成明顯的徑向速度梯度，這是非牛頓流體的特征。在孔流區(qū)，剪切速率達到最大，熔體一出噴絲孔，由于剪切速率和剪切應力迅速減小，由此產生的彈性回復和應力松弛，將導致熔體細流膨化脹大。膨化區(qū)熔體細流直徑大于噴絲孔徑的膨化現(xiàn)象，表現(xiàn)出熔體彈性和流動曲線的非牛頓性，可解釋為高聚物柔性長鏈分子的粘彈性的宏觀表現(xiàn)。和傳統(tǒng)聚合物紡絲工藝中存在的膨化現(xiàn)象一樣，熔噴工藝過程中聚合物熔體從大的空間進入模頭噴絲孔時的彈性變形和通過噴絲孔后的松弛所產生的膨化現(xiàn)象是明顯的，尤其是牽伸熱空氣流速度較低時。膨化區(qū)噴絲板橫剖面示意圖噴絲板立體結構圖二、實驗目的與要求1、掌握熔噴非織造布的生產工藝流程；2、熟悉熔噴設備的構造原理；3、掌握熔噴工藝與產品性能的關系。三、實驗設備與儀器1.ROC-MB300熔噴實驗設備2.圓盤取樣刀3.電子天平四、實驗步驟與方法1.先熟悉熔噴設備的結構、特點，了解設備的操作規(guī)范以及注意事項。2.打開電源，依次接通擠出機、計量磅、噴絲板組件的加熱器。3.打開風機，接通氣流加熱開關對氣流進行加熱。先開風機后接通氣流加熱開關。4.當溫度達到加工溫度后，加入聚合物切片，先開計量磅再開擠出機，有纖維噴出時打開送網簾。5.對收卷輥充氣，進行熔噴材料收集。6.調節(jié)相關工藝參數（熱風的溫度、速度，接受距離，送網簾的速度等）觀察纖網性能形態(tài)的改變。7.結束喂料，待沒有纖維噴出后，關閉電源。8.