SMS復(fù)合法非織造布生產(chǎn)技術(shù)

1、 SMS復(fù)合非織造布生產(chǎn)技術(shù) 一 . SMS復(fù)合法非織造布 1.非織造布的定義非織造布也叫“無紡布”、臺(tái)灣地區(qū)稱“不織布”，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)稱為“非織造布”。簡(jiǎn)單說就是一種不用“織”的布。非織造布生產(chǎn)技術(shù)是融合了化纖、紡織、造紙、皮革、塑料等行業(yè)特點(diǎn)的新技術(shù)。SMS復(fù)合非織造布是由紡粘法，熔噴法兩種不同紡絲工藝?yán)w網(wǎng)復(fù)合的產(chǎn)品，具有三層以上的多層結(jié)構(gòu)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織和我國(guó)對(duì)“非織造布”都有標(biāo)準(zhǔn)的定義。2.符號(hào)的意義S:是英文Spun Bond的第一個(gè)字母，是“紡粘法紡絲系統(tǒng)”的代號(hào)，有時(shí)也稱“SB”系統(tǒng)M:是英文Melt Blown的第一個(gè)字母，是“熔噴法紡絲系統(tǒng)”的代號(hào)，有時(shí)也稱“MB”系統(tǒng)SMS：是

2、英文Spun Bond/Melt Blown/Spun Bond的第一個(gè)字母的縮寫，是“紡粘法/熔噴法/紡粘法復(fù)合式非織造布”的統(tǒng)稱，在一般表述時(shí)，并不考慮具體產(chǎn)品中所包含的各種纖網(wǎng)的層數(shù)及排列結(jié)構(gòu)。生產(chǎn)SMS產(chǎn)品的設(shè)備叫SMS生產(chǎn)線，在設(shè)備型號(hào)或生產(chǎn)線標(biāo)識(shí)中還經(jīng)常有其他符號(hào)，其具體含義如下：X；是生產(chǎn)線中的一個(gè)未定系統(tǒng)，一般預(yù)留出安裝位置，只有在描述設(shè)備時(shí)才出現(xiàn)“X”，而在描述產(chǎn)品時(shí)是不能帶上這個(gè) “X”的。符號(hào)后面的“數(shù)字”是紡絲系統(tǒng)的編號(hào)，目前各制造商的數(shù)字編號(hào)的方法和定義不統(tǒng)一，常見的有如下兩類：一種是紡絲系統(tǒng)代號(hào)由上游至下游的順序編號(hào)，這種編號(hào)的特點(diǎn)是能清晰表示某一個(gè)系統(tǒng)的紡絲工藝、

3、及在成網(wǎng)機(jī)上的具體位置。如一條SSMMMS生產(chǎn)線，各系統(tǒng)的編號(hào)為；SB1，SB2，MB3，MB4，MB5，SB6。第二種是同類型紡絲系統(tǒng)代號(hào)由上游至下游同類型紡絲系統(tǒng)的順序編號(hào)。這種編號(hào)的特點(diǎn)是明確表示采用同一紡絲工藝的系統(tǒng)數(shù)量、但無法確定在成網(wǎng)機(jī)上的具體位置。如一條SSMMMS生產(chǎn)線，各系統(tǒng)的編號(hào)為；SB1，SB2，MB1，MB2，MB3，SB3。SMS非織造布是阻隔型產(chǎn)品，產(chǎn)品的上、下兩個(gè)表面必須為“紡粘纖網(wǎng)”，紡粘纖維直徑較粗、較均勻、耐磨，纖維間的空隙很大，具有較好的機(jī)械力學(xué)性能，除了能為夾在中間的熔噴層纖網(wǎng)提供防護(hù)、加強(qiáng)作用外，在纖維直徑較細(xì)時(shí)，還能提供一定的阻隔功能。SMS非織造布

4、的阻隔性能主要由“熔噴層纖網(wǎng)”提供，熔噴纖維直徑比SMS型產(chǎn)品更細(xì)，結(jié)構(gòu)致密、平均孔徑更小，但機(jī)械性能差。熔噴層的纖維密度越高，產(chǎn)品的阻隔性能也越好。 4.制造SMS產(chǎn)品的主要方法 目前，制造SMS產(chǎn)品的主要工藝有“一步法”，“兩步法”，“一步半法”三種方法。（1）一步法這種工藝的特點(diǎn)是使用原料切片，利用紡粘法、熔噴法兩種工藝，直接將原料熔融后紡絲成網(wǎng)，只要合理排列不同工藝的紡絲系統(tǒng)，就可以使產(chǎn)品具有不同的結(jié)構(gòu)，將各層纖網(wǎng)疊層復(fù)合后，一般都是用熱軋機(jī)固結(jié)成布。 圖1 萊芬豪舍公司“一步法”SMMS生產(chǎn)線示意圖采用“一步法”工藝的生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是當(dāng)今技術(shù)含量最高的設(shè)備，代表了一個(gè)國(guó)家的非織造布

5、裝備的最高水平，購置價(jià)格很高。“一步法”的特點(diǎn)是熔體直接紡絲成網(wǎng)，各個(gè)紡絲系統(tǒng)的狀態(tài)可獨(dú)立調(diào)節(jié)，生產(chǎn)過程的可控性強(qiáng)，衛(wèi)生條件好，運(yùn)行速度高，能隨意調(diào)整各層纖網(wǎng)的比例、可生產(chǎn)各種規(guī)格的SMS型產(chǎn)品，是當(dāng)今的主流工藝。（2）二步法用二步法生產(chǎn)SMS產(chǎn)品時(shí)，按一定順序，將紡粘布成品，熔噴布成品退卷，按順序疊層，然后用熱軋機(jī)固結(jié)，復(fù)合成SMS產(chǎn)品。實(shí)際上“兩步法”工藝也就是廣泛應(yīng)用的疊層復(fù)合技術(shù)，還可以復(fù)合其他材料，并可根據(jù)材料或最終產(chǎn)品的要求，采用不同的方法，如超聲波、熱熔膠等將三層（或更多層）材料固結(jié)在一起。（3）“一步半法”在二步法中，還可以將現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的熔噴層纖網(wǎng)代替熔噴布產(chǎn)品，從而派生出所謂“

6、一步半法”復(fù)合工藝。這種一步法工藝的熔噴層含量能隨意調(diào)節(jié)，能生產(chǎn)熔噴層含量較少的產(chǎn)品，運(yùn)行速度也較快，有較高的生產(chǎn)效率，產(chǎn)品的質(zhì)量也優(yōu)于“兩步法”。雖然設(shè)備的價(jià)格低于“一步法”、但要比“兩步法”設(shè)備高很多。二SMS生產(chǎn)線的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)1.代表性機(jī)型由于不同商家制造的SMS生產(chǎn)線基本都是使用Exxon的熔噴紡絲工藝，因此其差異主要表現(xiàn)在紡粘系統(tǒng)所使用的紡絲工藝。按應(yīng)用機(jī)型的數(shù)量排序，目前我國(guó)SMS生產(chǎn)線紡粘系統(tǒng)應(yīng)用的紡絲工藝順次是：寬狹縫負(fù)壓牽伸工藝，這是全球的主流工藝，其典型代表為德國(guó)的萊芬豪舍公司（Reifenhauser）的設(shè)備、絕大部分的國(guó)產(chǎn)機(jī)型也屬這種工藝；其次是管式牽伸工藝，如意大利

7、STP公司的設(shè)備；寬狹縫正壓牽伸工藝，如美國(guó)諾信（Nordson）公司、日本NKK公司的生產(chǎn)線等。2.紡絲系統(tǒng)的組合方式目前我國(guó)幾乎擁有世界上流行的所有機(jī)型，包括：SMS，SSMS，SMXS，SMMS，SSMMS，SSM-MS，SSMMXS，SMMMS，SMMM-S，SMMMXS，SSMMMS，SSMMMMS等，其中還有一次成網(wǎng)及二次成網(wǎng)兩種成網(wǎng)方式。目前國(guó)產(chǎn)SMS生產(chǎn)線的紡絲系統(tǒng)組合形式有：SMS，SSMS，SMXS，SMMS，SSMMS，SSM-MS五種。使用一次成網(wǎng)工藝的生產(chǎn)線只有一臺(tái)成網(wǎng)機(jī)，所有紡絲系統(tǒng)的纖網(wǎng)都鋪放在這臺(tái)成網(wǎng)機(jī)上，這是當(dāng)今常見的主流工藝（圖2）。圖2 使用一次成網(wǎng)工藝的

8、SMS生產(chǎn)線使用二次成網(wǎng)工藝的生產(chǎn)線有兩臺(tái)成網(wǎng)機(jī)，所有紡絲系統(tǒng)分別布置在兩臺(tái)成網(wǎng)機(jī)上，而產(chǎn)生的所有纖網(wǎng)最終都鋪放在第一成網(wǎng)機(jī)上、并進(jìn)行疊層復(fù)合，這是一種已有二十多年歷史的成網(wǎng)方式（圖3）。 圖3 使用二次成網(wǎng)工藝的SMS生產(chǎn)線3.主要設(shè)備配置在SMS生產(chǎn)線中，主要的設(shè)備配置有：紡粘法紡絲系統(tǒng)：寬狹縫（負(fù)壓、正壓）牽伸，管式牽伸；熔噴法紡絲系統(tǒng)：EXXON系統(tǒng)，快裝式噴絲板：成網(wǎng)機(jī)：高速型，大型生產(chǎn)線一般配抗靜電網(wǎng)帶：熱軋機(jī)：雙輥、三輥，軋輥撓度補(bǔ)償方式:S輥?zhàn)詣?dòng)撓度補(bǔ)償；中凸軸線交叉外加彎矩補(bǔ)償型，小幅寬生產(chǎn)線會(huì)用加大輥徑中凸軸線交叉補(bǔ)償；在線后整理系統(tǒng)（選配系統(tǒng)）：Kiss Roll或噴盤上

9、液系統(tǒng)，熱風(fēng)干燥；在線檢測(cè)裝置（選配系統(tǒng)）；表面缺陷檢測(cè)；卷繞機(jī)：?jiǎn)谓佑|輥或雙接觸輥型，鋸齒形刀橫切斷，母卷直徑16003200mm；注：“母卷”是指直接從生產(chǎn)線卷繞機(jī)卸下的未經(jīng)切邊及分切的長(zhǎng)度很長(zhǎng)，卷徑較大的布卷。離線分切機(jī)：主動(dòng)放卷型，圓盤形分切刀，母卷直徑2000mm，自卷直徑1000mm。注：“子卷”是指已經(jīng)分切加工的、長(zhǎng)度較短，卷徑較小的最終產(chǎn)品布卷。4.生產(chǎn)線的技術(shù)指標(biāo)SMS產(chǎn)品的性能、質(zhì)量是紡粘法、熔噴法非織造布生產(chǎn)技術(shù)的綜合反映，也代表了相關(guān)工藝技術(shù)的水平。（1）紡絲系統(tǒng)數(shù)量及排列方式目前國(guó)內(nèi)已能制造有5個(gè)紡絲系統(tǒng)的生產(chǎn)線，引進(jìn)生產(chǎn)線的紡絲系統(tǒng)可達(dá)7個(gè)，都是使用聚丙烯（PP）原

10、料，個(gè)別雙組分生產(chǎn)線還用到PE；（2）產(chǎn)品定量范圍（g/m2）一般為1580g/m2，最新機(jī)型能生產(chǎn)10g/m2規(guī)格的產(chǎn)品，產(chǎn)品的定量越小，生產(chǎn)線的技術(shù)水平也越高；（3）薄型產(chǎn)品的均勻度均勻度CV值可達(dá)到3的水平，比一般的紡粘布好,有時(shí)用單個(gè)樣品的最大偏差率來表示，一般應(yīng)控制在（46）%。（4）產(chǎn)品名義幅寬規(guī)格（m）生產(chǎn)線的規(guī)格以最終產(chǎn)品的幅寬來定義，有1.6m，2.4m，3.2m，4.2m，5.0m等。引進(jìn)設(shè)備的幅寬都3.2m，國(guó)內(nèi)還有一些與1.6m，2.4m幅寬規(guī)格相近的生產(chǎn)線。國(guó)產(chǎn)設(shè)備的幅寬主要有1.6m，2.4m，3.2m三種規(guī)格。（5）運(yùn)行速度（m/min）國(guó)產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行速度在200

11、400m/min，引進(jìn)設(shè)備的運(yùn)行速度在400600m/min，最高可達(dá)8001000m/min；（6）裝機(jī)容量（kW或kVA）是指生產(chǎn)線中所有設(shè)備主流程設(shè)備、輔助設(shè)備、公用工程系統(tǒng)的裝機(jī)功率（kW）或裝機(jī)容量（kVA），與所使用的紡絲工藝和生產(chǎn)能力相關(guān)。裝機(jī)容量偏小，可以節(jié)省投資成本，但設(shè)備的負(fù)載率會(huì)較高，可靠性下降，進(jìn)行工藝調(diào)節(jié)的余地少，反應(yīng)慢、調(diào)控能力較差。當(dāng)設(shè)備的負(fù)載率大于80%、甚至經(jīng)常滿載運(yùn)行時(shí)，就是設(shè)備容量偏小的表現(xiàn)。裝機(jī)容量偏大，會(huì)增加投資成本（包括公用工程系統(tǒng)），及供電系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。但設(shè)備的負(fù)載率較低，可靠性上升，工藝調(diào)節(jié)空間較寬，反應(yīng)快、調(diào)控能力較強(qiáng)。寬幅、多紡絲系統(tǒng)生產(chǎn)線

12、的裝機(jī)容量可大于5000kW。裝機(jī)容量是決定生產(chǎn)線供電系統(tǒng)容量的依據(jù)，供電系統(tǒng)的容量（或變壓器的容量）一般在裝機(jī)容量的55%65%范圍。5.SMS生產(chǎn)線的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（1）生產(chǎn)能力（ kg/h ）a.紡絲系統(tǒng)的生產(chǎn)能力（ kg/mh）是一個(gè)紡絲系統(tǒng)每一米幅寬在一小時(shí)內(nèi)的“熔體擠出量”，是不考慮產(chǎn)品的合格品率的，計(jì)量單位為（ kg/mh），能便于對(duì)不同的系統(tǒng)進(jìn)行比較。紡絲系統(tǒng)的總生產(chǎn)能力等于單位幅寬“產(chǎn)能”乘以“幅寬”，常用來估算原料的消耗量。 國(guó)外PP紡粘系統(tǒng)的最大產(chǎn)能為240kg/mh，熔噴系統(tǒng)為80kg/mh；國(guó)產(chǎn)紡粘系統(tǒng)的最大產(chǎn)能為180kg/mh，熔噴系統(tǒng)為50kg/mh。在SMS產(chǎn)品中熔

13、噴層的比例為20%時(shí)，引進(jìn)生產(chǎn)線的SMS產(chǎn)品產(chǎn)能為400 kg/mh，SMMS產(chǎn)品產(chǎn)能為600kg/mh，國(guó)產(chǎn)的SMS產(chǎn)能為250kg/mh，SMMS產(chǎn)能為450kg/mh，均比引進(jìn)設(shè)備小。b.生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力（ kg/h ） 生產(chǎn)線的“生產(chǎn)能力”是所有紡絲系統(tǒng)生產(chǎn)能力的總和，這是一個(gè)理論值，除了在技術(shù)上用“kg/h”表示外，有時(shí)還會(huì)用一年的生產(chǎn)能力“t/a”表示，與“實(shí)際產(chǎn)量”是不同的概念。 當(dāng)以“t/a”表示時(shí)，將與設(shè)備利用率或生產(chǎn)線的有效運(yùn)行時(shí)間有關(guān)，更能體現(xiàn)生產(chǎn)線的技術(shù)水平，因此必須注明每一年的有效生產(chǎn)時(shí)間及產(chǎn)品的規(guī)格，否則沒有實(shí)際意義。目前對(duì)“年有效運(yùn)行時(shí)間”定義混亂，一般在7200

14、8000小時(shí)之間，導(dǎo)致同樣配置的生產(chǎn)線，不同制造商報(bào)告的生產(chǎn)能力有很大差異。c.SMS生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力 由于SMS產(chǎn)品中的熔噴層比例會(huì)隨著產(chǎn)品的性能要求而改變，因此SMS型生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力除了與產(chǎn)品的定量規(guī)格有關(guān)外，還與纖網(wǎng)的比例分配、投入運(yùn)行的紡絲系統(tǒng)數(shù)量等因素有關(guān)。 另外，由于單個(gè)熔噴系統(tǒng)的擠出量?jī)H為紡粘系統(tǒng)擠出量的四分之一左右，在SMS生產(chǎn)線中，在最大擠出量狀態(tài)，熔噴層的最高比例僅為20%，如果大于此數(shù)，紡粘系統(tǒng)就要降速運(yùn)行，生產(chǎn)線的實(shí)際擠出量就小于理論擠出量。而在比例小于20%時(shí)，如果生產(chǎn)線不能以更高的速度使紡粘系統(tǒng)滿載運(yùn)行，生產(chǎn)線的實(shí)際擠出量也小于理論擠出量，這也是一些生產(chǎn)線由于無法

15、高速運(yùn)行而導(dǎo)致實(shí)際產(chǎn)能偏低的原因。（2）產(chǎn)量（kg/h或t/a）產(chǎn)量是指紡絲系統(tǒng)或生產(chǎn)線在單位時(shí)間內(nèi)的“合格產(chǎn)品”數(shù)量，實(shí)際“產(chǎn)量”會(huì)受市場(chǎng)因素，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，管理水平，技術(shù)水平，合格品率，設(shè)備有效運(yùn)行時(shí)間，人員素質(zhì)等因素的影響。（3）產(chǎn)能利用率生產(chǎn)線的“生產(chǎn)能力”是按理論擠出量計(jì)算的，并沒有考核“設(shè)備利用率”和產(chǎn)品的“合格品率”；而“產(chǎn)量”則是真實(shí)的合格產(chǎn)品數(shù)量。因此，生產(chǎn)線的實(shí)際產(chǎn)量一般小于生產(chǎn)能力，一般為后者的（6090）%，這個(gè)指標(biāo)稱為“產(chǎn)能利用率”，是反映生產(chǎn)線技術(shù)水平，企業(yè)管理水平，經(jīng)營(yíng)狀況的最客觀指標(biāo)。目前，運(yùn)營(yíng)管理較好的生產(chǎn)線，其產(chǎn)能利用率可達(dá)80%90%、甚至更高，而我國(guó)全行業(yè)的

16、產(chǎn)能利用率多年來均處于70%的水平。（4）影響產(chǎn)能利用率的主要因素由于SMS型生產(chǎn)線的紡絲系統(tǒng)較多，正常情況下的設(shè)備利用率會(huì)比紡絲系統(tǒng)較少的生產(chǎn)線低，直接影響產(chǎn)能利用率，主要原因：a.由于熔噴系統(tǒng)噴絲板使用周期比紡粘系統(tǒng)短，換噴絲板的次數(shù)、頻度會(huì)增加，會(huì)占用生產(chǎn)線較多的有效生產(chǎn)時(shí)間；b.與單個(gè)紡絲系統(tǒng)的生產(chǎn)線相比，設(shè)備數(shù)量多、故障也較多，停機(jī)時(shí)間增加；c.運(yùn)行速度較快、設(shè)備容易發(fā)生故障，導(dǎo)致生產(chǎn)線停產(chǎn)的幾率增加；d. 正常情況下，SMS產(chǎn)品的一次合格品率會(huì)較低，主要原因：*.由于熔噴層外露容易發(fā)生纏熱軋機(jī)軋輥現(xiàn)象，加上運(yùn)行速度較快，“縮幅”現(xiàn)象增加。因此SMS生產(chǎn)線正常的鋪網(wǎng)寬度要比獨(dú)立的紡粘

17、系統(tǒng)或熔噴系統(tǒng)更寬，因此要切除的邊料較多，原料的一次利用率（合格品數(shù)量/投料量）偏低。*.不同幅寬生產(chǎn)線的邊料損耗率也不一樣，生產(chǎn)線或產(chǎn)品的幅寬越窄，原料的利用率越低；按邊料總幅寬均為250mm計(jì)算，不同幅寬生產(chǎn)線的邊料損耗率如下：表1 不同幅寬生產(chǎn)線邊料損耗率幅寬（mm）162005200損耗率（%）13.519.437.255.624.59*.由于SMS生產(chǎn)線采用離線分切，分切過程產(chǎn)生廢、次品的幾率增加，而且還會(huì)因卷長(zhǎng)計(jì)量誤差或預(yù)留量太多，導(dǎo)致“母卷”的尾（剩）料偏多；*.由于母卷的離線分切加工時(shí)間最少滯后于生產(chǎn)線一個(gè)母卷的生產(chǎn)時(shí)間，導(dǎo)致分切過程產(chǎn)生的邊、廢料不能在當(dāng)批次產(chǎn)品生產(chǎn)過程中得到

18、及時(shí)回收；*.每次開機(jī)、停機(jī)所需的時(shí)間較長(zhǎng)，產(chǎn)生的開機(jī)不良品數(shù)量較多；*.每次轉(zhuǎn)換產(chǎn)品的顏色或規(guī)格（g/m2）所產(chǎn)生的過渡布數(shù)量較多；*.SMS生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力較大，如由于市場(chǎng)原因，批產(chǎn)量較小時(shí)，因開、停機(jī)，轉(zhuǎn)產(chǎn)產(chǎn)生的廢品、過渡布所占比例會(huì)上升。進(jìn)行生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)時(shí)，合格品率是合格品數(shù)量與投入原料總量的比例。綜合以上多個(gè)因素，以3.2m幅寬為例，在不計(jì)算回收的條件下，一般的紡粘系統(tǒng)（S）合格品率可達(dá)95%，而SMS生產(chǎn)線的合格品率一般不高于90%，對(duì)紡絲系統(tǒng)較多的生產(chǎn)線，或批量較小時(shí)，合格品率還要低一些。而在回收狀態(tài)，合格品率會(huì)升高。（5）單位產(chǎn)品能耗（kWh/t）由于產(chǎn)品中含有能耗較多的熔噴層，S

19、MS產(chǎn)品的能耗處于紡粘布與熔噴布之間，即大于紡粘布、而小于熔噴布。還與對(duì)產(chǎn)品的性能要求有關(guān)，而且與投入運(yùn)行的熔噴系統(tǒng)數(shù)量、紡粘系統(tǒng)與熔噴系統(tǒng)的擠出量匹配關(guān)系很大，這是運(yùn)行管理中亟需關(guān)注的問題。生產(chǎn)線的總能耗：生產(chǎn)線的耗能量加上為產(chǎn)品服務(wù)的公用工程耗能量。單位產(chǎn)品能耗總能耗/合格品總數(shù)。在合格品數(shù)量相同的的情形下，能耗與纖維細(xì)度有較大關(guān)聯(lián)，纖維越細(xì)，能耗越大。因此要結(jié)合產(chǎn)品的質(zhì)量、而不能僅憑能耗的多少來評(píng)價(jià)生產(chǎn)線的技術(shù)水平。目前SMS產(chǎn)品的能耗水平一般在15002200 kWh/t，使用不同紡絲工藝的生產(chǎn)線，其能耗也會(huì)有較大差異。三我國(guó)SMS產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀1.SMS技術(shù)的發(fā)展簡(jiǎn)史1959年，美國(guó)杜邦

20、（Dupont）公司首先成功開發(fā)聚酯紡絲成網(wǎng)法非織造材料，德國(guó)的科德堡（Freudenberg）公司，德國(guó)的魯奇（Lurgi）公司在同一時(shí)期也進(jìn)行這個(gè)技術(shù)的開發(fā)研究。在1986年，廣東省從德國(guó)萊芬豪舍公司引進(jìn)了第一條紡粘法非織造布生產(chǎn)線。在1992年，安徽省從美國(guó)精確公司引進(jìn)了第一條熔噴法非織造布生產(chǎn)線。同年山東省從意大利“摩登”Meccaniche Moderne公司引進(jìn)了第一條“一步半法”SMS非織造布生產(chǎn)線，這是我國(guó)最早出現(xiàn)的成套SMS設(shè)備。美國(guó)金百利（KimbelyClark）公司在上世紀(jì)80年代初率先開發(fā)了將紡粘布與熔噴布相復(fù)合的專利技術(shù)，至1994年專利保護(hù)期滿以后，各國(guó)都陸續(xù)利用

21、這種技術(shù)來生產(chǎn)SMS型復(fù)合非織造布。我國(guó)直至2000年才從德國(guó)引進(jìn)了第一條“一步法”SMS生產(chǎn)線。 2006年中國(guó)制造的第一條SMS生產(chǎn)線投入了運(yùn)行，目前中國(guó)已成為世界上最大的SMS型非織造布裝備制造國(guó)，已有大量設(shè)備出口到世界各地，也是世界上SMS生產(chǎn)線數(shù)量最多，機(jī)型最齊備的國(guó)家，對(duì)推動(dòng)全球的非織造布產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)揮了很大的作用。2.產(chǎn)業(yè)規(guī)模至2013年九月份，我國(guó)已投入運(yùn)行的SMS型生產(chǎn)線約63條，年生產(chǎn)能力約43萬噸，2012年的實(shí)際產(chǎn)量有22萬噸；目前國(guó)內(nèi)已在運(yùn)行的機(jī)型有12個(gè)：SMS，SSMS，SMXS，SMMS，SSMMS，SSM-MS，SSMMXS，SMMMS，SMMM-S，SMMMX

22、S，SSMMMS，SSMMMMS；產(chǎn)品名義幅寬有：1.6m，2.4m，3.2m，4.2m或者相近的規(guī)格；在63條生產(chǎn)線中，有三個(gè)紡絲系統(tǒng)的SMS型生產(chǎn)線有38條，占總數(shù)的60.3%；有四個(gè)紡絲系統(tǒng)的SMMS或SSMS生產(chǎn)線有12條，占總數(shù)的19.1%；有五個(gè)或更多個(gè)紡絲系統(tǒng)的生產(chǎn)線有13條，占總數(shù)的20.6%。國(guó)產(chǎn)設(shè)備約占生產(chǎn)線總數(shù)的70%。預(yù)計(jì)以后僅有三個(gè)紡絲系統(tǒng)的SMS生產(chǎn)線的占比會(huì)越來越少。1.6m幅寬生產(chǎn)線20條，占總數(shù)的31.7%；2.4m幅寬生產(chǎn)線8條，占總數(shù)的12.7%；3.2m幅寬生產(chǎn)線31條，占總數(shù)的49.2%；4.2m幅寬生產(chǎn)線4條，占總數(shù)的6.3%；其中幅寬為1.6，2.

23、4m的均為國(guó)產(chǎn)機(jī)型，幅寬4.2m的全為引進(jìn)設(shè)備。3.國(guó)內(nèi)水平雖然目前國(guó)內(nèi)已具有設(shè)計(jì)、制造紡粘、熔噴系統(tǒng)的能力，但在工藝原理上并沒有突破其原形設(shè)備的概念，外形相似，僅尺寸略有差異?？煅b式熔噴噴絲板已得到普及使用。在生產(chǎn)能力、運(yùn)行速度、可靠性等方面有待改進(jìn)。一個(gè)是紡絲箱體存在漏熔體現(xiàn)象，紡粘箱體大部分都是使用導(dǎo)熱油加熱。另一個(gè)是寬幅（3200mm）噴絲板加工工藝仍有待探索和改進(jìn)。在近幾年，我國(guó)SMS產(chǎn)業(yè)取得長(zhǎng)足進(jìn)步，產(chǎn)品的質(zhì)量得到明顯改進(jìn)。在產(chǎn)品的均勻度、物理性能（強(qiáng)力、伸長(zhǎng)率等），纖維的直徑，性能的離散性等方面與外國(guó)產(chǎn)品仍存在明顯差距。4.SMS技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)目前SMS技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是：多紡絲系

24、統(tǒng)（最多為7個(gè)），高速度（600m/min）、寬幅（3.2，4.2，5.2m）、高產(chǎn)能（20000噸/年）、細(xì)纖度、雙組份、大卷徑（3000mm）、離線高速（1500m/min）分切加工。5.國(guó)內(nèi)、外的設(shè)備制造商國(guó)外：德國(guó)萊芬豪舍公司，意大利STP公司，美國(guó)諾信公司，日本NKK等。曾使用過的核心設(shè)備品牌有日本Kasen公司，德國(guó)Enka公司，德國(guó)紐瑪格公司等品牌； 國(guó)內(nèi)有十多家企業(yè)曾制造過SMS生產(chǎn)線，主要分布在北京,大連,廣東，湖南，河南，江蘇，浙江等城市及地區(qū)。6.主流熔噴設(shè)備供應(yīng)商目前全球能提供成套熔噴設(shè)備的制造商有：德國(guó)的萊芬豪舍（Reifenhauser）公司、德國(guó)紐瑪格公司，美國(guó)希

25、爾斯（Hills）公司,意大利STP公司、瑞士立達(dá)公司（Rieter）、日本NKK公司等。國(guó)內(nèi)僅有三家企業(yè)具有設(shè)計(jì)、制造熔噴系統(tǒng)（含紡絲箱及紡絲組件）的能力，目前國(guó)內(nèi)有不少生產(chǎn)線使用日本卡森（KASEN）公司、或德國(guó)恩卡（ENKA）公司制造的噴絲板及紡絲箱體。*7.其他形式熔噴系統(tǒng)圖4 Biax公司有8排同心圓噴絲孔的熔噴系統(tǒng)除了上述使用Exxon工藝的設(shè)備制造商外，美國(guó)的雙軸（ Biax Fiberfilm）公司還開發(fā)出了一種有多排噴絲孔的機(jī)型。Biax熔噴系統(tǒng)特點(diǎn)：氣流通道與熔體通道同心布置，牽伸氣流以環(huán)形噴出，可以有多排（16）噴絲孔，孔密度可達(dá)250個(gè)/英寸（9843個(gè)/米），產(chǎn)量是E

26、XXON工藝的5倍，噴絲板的長(zhǎng)度可以模塊式組合，能耗比EXXON工藝低很多。 四. 紡粘系統(tǒng)的代表性機(jī)型及特點(diǎn)1.主要紡絲工藝紡粘法非織造布生產(chǎn)工藝是上世紀(jì)五十年代，分別由美國(guó)的杜邦（DuPont）公司和德國(guó)科德寶（Freudenberg）公司開發(fā)的非織造布生產(chǎn)技術(shù)，在六十年代中期開始了工業(yè)化生產(chǎn)。七十年代后，在美、德、英、法、日等國(guó)形成了工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模，八十年代到九十年代是紡粘法工藝快速發(fā)展，并趨于成熟的一個(gè)階段。 圖5 采用賴科菲工藝的紡粘法紡絲系統(tǒng)在1986年，中國(guó)從德國(guó)引進(jìn)了使用“賴科菲”（Reicofil-，簡(jiǎn)寫為RF1型）工藝的第一條紡粘法非織造布生產(chǎn)線，這是我國(guó)紡粘法紡絲系統(tǒng)所應(yīng)用

27、的基礎(chǔ)技術(shù)和基礎(chǔ)機(jī)型，目前已發(fā)展到RF4型。雖然我國(guó)還引進(jìn)、并仿制過一些其他國(guó)家制造的十多個(gè)機(jī)型，如意大利的NWT、STP，美國(guó)NORDSON，日本NKK等，但主流機(jī)型還是基于賴科菲工藝，目前的性能類似Reicofil-（RF3）。2.流程，特點(diǎn)圖6 紡粘法非織造布生產(chǎn)流程圖雖然紡粘法生產(chǎn)線有多種紡絲工藝，實(shí)際上其差異主要反映在紡絲牽伸工藝方面，而其他過程或設(shè)備則都是大同小異的。 圖6是一條通用紡粘法非織造布生產(chǎn)流程圖，我國(guó)擁有量最多的主流機(jī)型為寬狹縫低壓牽伸工藝，其次是管式牽伸工藝及寬狹縫正壓牽伸工藝。3.纖網(wǎng)的互補(bǔ)性在紡絲鋪網(wǎng)過程中，抽吸風(fēng)的均勻性對(duì)纖網(wǎng)的均勻性有很大的影響，在抽吸氣流較強(qiáng)

28、的位置，纖維會(huì)離開氣流較弱的區(qū)域而向這個(gè)位置移動(dòng)，使纖網(wǎng)的密度增加。當(dāng)有多個(gè)紡絲系統(tǒng)時(shí)，如在上游系統(tǒng)鋪成的纖網(wǎng)中，會(huì)出現(xiàn)纖維密度較高的云斑區(qū)、或纖維較少的稀網(wǎng)區(qū)。到了下游的紡絲系統(tǒng)，由于云斑區(qū)的阻力大、流量偏小；稀網(wǎng)區(qū)的阻力小、流量較大，新的纖維會(huì)隨著氣流趨向稀網(wǎng)區(qū)運(yùn)動(dòng)，而較少覆蓋在云斑區(qū)表面。這種運(yùn)動(dòng)就起到“填平補(bǔ)齊”的效果，改善了纖網(wǎng)的均勻度，這就是鋪網(wǎng)過程的“互補(bǔ)性”?！盎パa(bǔ)性”的正面作用是提高了產(chǎn)品的均勻度，因此，多個(gè)同類型紡絲系統(tǒng)生產(chǎn)線的產(chǎn)品質(zhì)量要比單個(gè)紡絲系統(tǒng)的好。但在SMS生產(chǎn)線中，這種互補(bǔ)性也有負(fù)面作用。紡粘纖網(wǎng)與熔噴纖網(wǎng)是兩種特性不同的纖網(wǎng)。如果紡粘纖網(wǎng)有缺陷、而用熔噴纖網(wǎng)去

29、“填平補(bǔ)齊”，客觀上就會(huì)造成熔噴纖網(wǎng)分布的不均勻，將導(dǎo)致產(chǎn)品的靜水壓及物理性能出現(xiàn)較大的離散性。因此要求生產(chǎn)線最上游的紡絲系統(tǒng)要有較好均勻度。4.產(chǎn)品特點(diǎn)（1）纖維細(xì)度 圖7 S層纖維細(xì)度對(duì)15g/m2SMS產(chǎn)品靜水壓的影響紡粘纖維的直徑一般在1525m，即相當(dāng)于1.44.0dtex,由于在SMS生產(chǎn)線中，紡粘纖維的細(xì)度會(huì)影響纖網(wǎng)的均勻度和遮蓋性，進(jìn)而影響產(chǎn)品的阻隔性能和機(jī)械物理性能。根據(jù)試驗(yàn)，當(dāng)紡粘纖維的細(xì)度小于1d后，其對(duì)靜水壓的貢獻(xiàn)將很明顯，已接近熔噴纖網(wǎng)了。因此，希望紡粘纖網(wǎng)的纖維要有較細(xì)的直徑，目前國(guó)產(chǎn)設(shè)備的纖維細(xì)度一般在1.62.5d（旦）。注：計(jì)算PP纖維細(xì)度（d）的經(jīng)驗(yàn)公式：0

30、.006429D2（den），其中D為纖維的直徑（m）。（2）均勻度經(jīng)常用產(chǎn)品重量（俗稱厚?。┓植嫉摹半x散系數(shù)”“CV”值的大小評(píng)價(jià)產(chǎn)品的均勻度，CV值越小、產(chǎn)品越均勻。目前薄型SMS產(chǎn)品的均勻度CV值一般在3.05.0之間，厚型產(chǎn)品的CV值一般小于3。在相關(guān)的產(chǎn)品技術(shù)要求中，還用單個(gè)樣品的偏差率來表示產(chǎn)品的均勻性，這是一個(gè)比CV值要求更高的指標(biāo)，產(chǎn)品中不能出現(xiàn)個(gè)別偏差特別大的樣品。由于存在上述互補(bǔ)性的問題，因此出現(xiàn)了CV值小而物理性能離散，或CV值較大，但表面看起來卻較為均勻兩種現(xiàn)象。五熔噴系統(tǒng)的紡絲工藝1.主要紡絲工藝 圖8 ?？松蹏姺ǚ强椩觳脊に嚵鞒虉D熔噴系統(tǒng)的纖維有多種接收方式，如網(wǎng)

31、帶接收、輥筒接收等，但在“一步法”SMS生產(chǎn)線都是使用成網(wǎng)機(jī)的網(wǎng)帶來接收。2.生產(chǎn)流程，特點(diǎn)熔噴法非織造布的生產(chǎn)流程與紡粘法非常相似，所不同的是熔噴系統(tǒng)是用熱的氣流牽伸，其次是熔噴纖網(wǎng)是依靠自身的余熱粘結(jié)成布的，冷卻氣流既可以使用制冷風(fēng)，也可以使用環(huán)境風(fēng)。因此，生產(chǎn)流程中沒有固結(jié)纖網(wǎng)的設(shè)備，也不一定有冷卻風(fēng)系統(tǒng)。 圖9 熔噴法非織造布的生產(chǎn)流程3.紡絲組件的結(jié)構(gòu)熔噴系統(tǒng)的紡絲組件結(jié)構(gòu)比紡粘系統(tǒng)復(fù)雜，隨著技術(shù)進(jìn)步，在SMS生產(chǎn)線中，紡絲組件都采用了“快裝式”結(jié)構(gòu)，將組件在紡絲箱體安裝好后，不用再進(jìn)行調(diào)整便可投入運(yùn)行。紡絲組件一般包括：噴絲板、氣刀、分配板、熔體濾網(wǎng)、端封板、緊固件等，有的噴絲板還

32、裝有溫度/壓力傳感器，用于直接測(cè)量熔體的溫度和壓力。噴絲板的兩個(gè)斜面的夾角（也就是兩條“氣隙”間的夾角）一般在6090范圍，目前多為60，只有少數(shù)機(jī)型為90。在噴絲板的尖端、沿CD方向加工有一列噴絲孔，用于SMS生產(chǎn)線時(shí)，噴絲孔的直徑一般在0.300.35mm范圍。這是噴絲板最薄弱的部位，因此最容易受到外力的損傷、或在不當(dāng)?shù)墓に嚄l件下?lián)p壞。 圖10 熔噴法噴絲板的主要工藝參數(shù)名稱噴絲板是紡絲系統(tǒng)中價(jià)格很高的一個(gè)精密加工件，一般使用高溫性能良好的材料制造，常用材料的牌號(hào)是0Cr17Ni4Cu4Nb、1Cr17Ni2，外國(guó)牌號(hào)為SUS630、SUS431等。噴絲板的斜面與刀板斜面間的間隙叫“氣隙”

33、（Air gap），其大小對(duì)牽伸氣源壓力、流量有很大影響，一般情況下，兩側(cè)的氣隙寬度是對(duì)稱、并相等的，隨著機(jī)型不同，常用尺寸約在0.801.60mm。兩塊刀板的出風(fēng)側(cè)平面與噴絲板尖端之間的距離叫“錐縮”（Set Back），錐縮值只能取正值，實(shí)際尺寸約在0.62mm，不能取負(fù)值（即噴絲板尖端不能突出刀板平面），不然會(huì)出現(xiàn)“晶點(diǎn)”（是粒狀物，為一種產(chǎn)品缺陷），不能正常紡絲。兩塊刀板相對(duì)的尖端間距離為“出風(fēng)口”寬度，各種機(jī)型的寬度都不相同，一般約在1.01.6mm范圍。隨著熔噴技術(shù)日益成熟，大部分紡絲組件已制成不可調(diào)的固定結(jié)構(gòu)，只有一些早期的產(chǎn)品仍使用厚薄不同的墊片調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)尺寸。氣隙尺寸、出風(fēng)口寬

34、度是紡絲組件氣流阻力最大的部位，直接影響到牽伸風(fēng)機(jī)的選型（壓力和流量）。4.熔噴系統(tǒng)主要工藝參數(shù)熔噴系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，影響產(chǎn)品阻隔性能的主要工藝參數(shù)有：（1）原料的流動(dòng)特性MFI原料的流動(dòng)特性越好、纖維越細(xì)，產(chǎn)品的靜水壓會(huì)較高；在保持紡絲箱體壓力不變的條件下，熔體的溫度可以較低，有一定的節(jié)能作用；或在溫度相同的條件下，在較大的擠出量狀態(tài)仍能使熔體壓力處于安全范圍。目前，幾乎100%的SMS生產(chǎn)線都是使用PP原料，原料的MFI1500。原料的MFI會(huì)影響產(chǎn)品的強(qiáng)力，MFI越大，產(chǎn)品的強(qiáng)力會(huì)越小。圖11 熔體溫度、流動(dòng)性與產(chǎn)品靜水壓的關(guān)系 熔噴系統(tǒng)對(duì)原料的可紡性要求較高，市場(chǎng)供應(yīng)的原料性能良莠不齊

35、，有的原料保存期很短，生產(chǎn)過程容易出現(xiàn)斷絲、粒狀物、晶點(diǎn)，產(chǎn)品有異味等，經(jīng)常由于性能不穩(wěn)定而難于使用。（2）熔體的溫度熔體的溫度越高、熔體的流動(dòng)性越好，越容易獲得較細(xì)的纖維，產(chǎn)品會(huì)有較高的靜水壓，但溫度偏高除了容易產(chǎn)生“飛花”或出現(xiàn)“晶點(diǎn)”外，也會(huì)增加能量消耗。在使用PP原料時(shí)，熔體的溫度一般在250280之間。 （3）熔體的流量 纖維的直徑與熔體的流量成正比，流量越小，纖維越細(xì)，這是在同樣的產(chǎn)品規(guī)格和結(jié)構(gòu)比例時(shí)，SMMS比SMS有更高靜水壓的原因.因?yàn)閮蓚€(gè)M系統(tǒng)的流量?jī)H為一個(gè)M系統(tǒng)的一半，流量減少，纖維就較細(xì)，靜水壓就升高了。但流量不能太小，否則無法穩(wěn)定紡絲，（4）牽伸氣流的溫度牽伸氣流的溫

36、度越高，提供給熔體的熱量越多，纖維越容易牽伸，產(chǎn)品的靜水壓也越高。偏高的牽伸氣流溫度同樣會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生飛花或出現(xiàn)“晶點(diǎn)”、并增加能量消耗。牽伸氣流的溫度一般不宜低于熔體溫度，常規(guī)的牽伸氣流溫度熔體溫度10。表2 靜水壓與牽伸氣流溫度的關(guān)系(樣品10g/m2)氣流的溫度 270290310330產(chǎn)品靜水壓mmH2O0（5）牽伸氣流的速度（壓力）牽伸氣流的速度越高，熔體被牽伸的速度也越高，容易獲得較細(xì)直徑的纖維，但偏高的牽伸氣流速度同樣會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生飛花或出現(xiàn)晶點(diǎn)、并增加能量消耗。牽伸氣流的速度與紡絲系統(tǒng)（噴絲板及氣流分配裝置）的結(jié)構(gòu)、阻力，牽伸風(fēng)機(jī)的輸出壓力和流量有關(guān)。在阻力大的系統(tǒng)（如噴絲板的氣隙較窄

37、），風(fēng)機(jī)要有較高的輸出壓力,才能獲得較高的牽伸速度。大部分熔噴系統(tǒng)的牽伸氣流速度都在超音速（340m/s）范圍，即速度高于20000m/min，遠(yuǎn)高于紡粘系統(tǒng)的氣流速度。一些早期機(jī)型要求的壓力較高，目前牽伸風(fēng)機(jī)輸出的壓力一般不高于0.15MPa。（6）牽伸氣流的流量牽伸一定重量的熔體需要消耗相對(duì)應(yīng)流量的牽伸熱氣流，在噴絲板氣隙寬度一定的條件下，流量越大，提供給熔體的能量越多，越容易獲得較高的牽伸速度，偏大的牽伸氣流量也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生飛花或出現(xiàn)晶點(diǎn)、并增加能量消耗，還會(huì)帶來強(qiáng)烈的噪音。牽伸氣流的流量與壓力是兩個(gè)不同的概念，流量是通過特定面積的氣流體積或重量，與熔體的擠出量相關(guān)；而壓力是指氣流克服阻力

38、能力的大小，牽伸氣流系統(tǒng)的阻力大（如氣隙較?。r(shí)，就需要較高的壓力才能獲得較高的速度及流量一般利用改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方法來調(diào)節(jié)流量，目前熔噴系統(tǒng)基本都是使用“容積式”牽伸風(fēng)機(jī)（如羅茨風(fēng)機(jī)、螺旋風(fēng)機(jī)），在系統(tǒng)阻力不變的情形下，牽伸氣流的流量與轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系（正比例）。因此，通過改變風(fēng)機(jī)的速度便能調(diào)節(jié)流量。與此同時(shí)，輸出的壓力也會(huì)同步變化。熔噴系統(tǒng)所需要的牽伸氣流量與熔體的擠出量有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系：熔噴系統(tǒng)的空氣消耗量/熔體擠出量的比例540（平均值22.5）所以會(huì)有這么大的變化范圍，主要是與纖維直徑的大小、產(chǎn)品用途等有關(guān)。纖維直徑越細(xì)，需要的流量也越多，這也是不同廠家制造的設(shè)備，其配置的風(fēng)機(jī)性能有較大

39、差異的原因。按上述比例計(jì)算，相當(dāng)于每一米幅寬、平均每小時(shí)消耗的牽伸氣流流量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)風(fēng)機(jī)入口的流量）約為1000 m3/mh。 系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率應(yīng)在額定頻率的80%90%范圍內(nèi)，如運(yùn)行頻率高于此值，表明配置的風(fēng)機(jī)性能偏低，工藝應(yīng)變能力不佳。生產(chǎn)線在運(yùn)行期間，如果牽伸氣流系統(tǒng)發(fā)生故障，熔體會(huì)在沒有牽伸和冷卻的狀態(tài)滴落在成網(wǎng)機(jī)的網(wǎng)帶面上，產(chǎn)生大面積的嚴(yán)重污染，導(dǎo)致生產(chǎn)線停產(chǎn)或網(wǎng)帶報(bào)廢。因此，熔噴系統(tǒng)必須配置網(wǎng)帶應(yīng)急保護(hù)裝置，以便在應(yīng)急狀態(tài)保護(hù)網(wǎng)帶的安全。（7）抽吸風(fēng)機(jī)的流量抽吸風(fēng)機(jī)的作用是吸收牽伸氣流，使鋪網(wǎng)過程穩(wěn)定進(jìn)行，除了吸收牽伸氣流外，抽吸風(fēng)機(jī)還要吸收大量的環(huán)境氣流，使纖網(wǎng)得到

40、充分冷卻、并能穩(wěn)定貼附在網(wǎng)帶面上，防止發(fā)生飛花現(xiàn)象。由于熔噴纖網(wǎng)的密度很高，氣流通過阻力很大，因此要求抽吸風(fēng)機(jī)要有較高的壓力才能克服阻力、透過纖網(wǎng)和網(wǎng)帶將網(wǎng)面上的氣流抽走。如抽吸風(fēng)機(jī)的流量太大，會(huì)在網(wǎng)面形成面積很大的負(fù)壓區(qū)，兩側(cè)的氣流會(huì)擠壓產(chǎn)品，使幅寬變窄；如果鄰近的網(wǎng)帶底下沒有鋼板支承，下方的氣流會(huì)上竄、使纖網(wǎng)鼓起，形成褶皺。 風(fēng)機(jī)的壓力與抽吸風(fēng)箱的“入口面積”及結(jié)構(gòu)有關(guān)，面積越小、要求的壓力越高，風(fēng)機(jī)的壓力一般在613kPa，有的機(jī)型達(dá)20kPa，其流量可達(dá)牽伸氣流量的610倍，一般為1000020000m3/m2h，氣流穿透纖網(wǎng)和網(wǎng)帶時(shí)的速度常在1025m/s范圍。當(dāng)抽吸風(fēng)箱入口的纖網(wǎng)很

41、多、甚至發(fā)生堆積時(shí)，如果不及時(shí)降低抽吸風(fēng)機(jī)的速度，風(fēng)機(jī)就有可能發(fā)生“喘振”，喘振是一種具有破壞性的現(xiàn)象。發(fā)生喘振時(shí)，設(shè)備、網(wǎng)帶甚至連車間的廠房都可能產(chǎn)生劇烈的噪音和震動(dòng)，要盡量避免這種運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)。（8）接收距離DCD 圖12 熔噴系統(tǒng)DCD與纖維直徑的關(guān)系接收距離（DCD）對(duì)SMS產(chǎn)品的性能影響很大，DCD增加，纖網(wǎng)密度降低，透氣能力變大，靜水壓下降；由于纖維間的粘合較差，產(chǎn)品的手感蓬松，而強(qiáng)力下降，并絲現(xiàn)象增加；DCD降低，纖網(wǎng)密度、靜水壓變大，但透氣性能變差；由于冷卻過程較長(zhǎng)，纖網(wǎng)的溫度升高，自粘合較好、強(qiáng)力增加，但手感偏硬挺。在一定范圍內(nèi)，隨著DCD增加、纖維的直徑會(huì)變??；如果超出這個(gè)

42、范圍，氣流的速度與絲條的速度差異減少，牽伸功能消失，纖維的直徑不會(huì)再有變化。過大的DCD并不能使纖維變得更細(xì)，最明顯的影響就是并絲增加（圖13），靜水壓下降，產(chǎn)品會(huì)受兩側(cè)氣流的壓縮而使幅寬變窄；過小的DCD會(huì)使纖維得不到充分的牽伸，纖網(wǎng)得不到充分的冷卻，最明顯的影響是容易出現(xiàn)“飛花”，使產(chǎn)品被污染，也會(huì)影響靜水壓。圖13 不同DCD的絲條運(yùn)動(dòng)狀態(tài)過程（垂直接收）SMS生產(chǎn)線中的熔噴系統(tǒng)，常用的DCD調(diào)節(jié)范圍比獨(dú)立的熔噴生產(chǎn)線小，一般在80300mm之間，實(shí)際使用范圍多在100200mm之間，而獨(dú)立熔噴系統(tǒng)的DCD調(diào)節(jié)范圍約在80800mm之間。 （9）環(huán)境溫度由于熔噴纖網(wǎng)是依靠余熱固結(jié)、環(huán)境空

43、氣冷卻的，因此環(huán)境溫度對(duì)產(chǎn)品的物理性能影響很大，環(huán)境溫度越高，對(duì)產(chǎn)品的負(fù)面影響越大，如強(qiáng)力下降、容易出現(xiàn)晶點(diǎn)等。在生產(chǎn)過程中會(huì)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的質(zhì)量還會(huì)隨著環(huán)境（晝夜、季節(jié)）溫度的變化而波動(dòng)。為了有效控制生產(chǎn)過程，有的熔噴系統(tǒng)配置有冷卻側(cè)吹風(fēng)系統(tǒng)，利用緊靠在噴絲板出口兩側(cè)、對(duì)稱、相向布置的噴口吹出冷卻風(fēng)，使噴絲板噴出的氣流和纖維得到冷卻，冷卻側(cè)吹風(fēng)的流量較大，一般為牽伸氣流量的68倍；出口風(fēng)速一般在1020m/s范圍，冷卻風(fēng)的溫度常為1215；5.阻隔性與過濾性 圖14 在紡粘布支承下熔噴布靜水壓提高了由于熔噴層的纖維直徑很小，平均孔徑細(xì)，結(jié)構(gòu)致密。因此，熔噴層纖網(wǎng)是形成SMS產(chǎn)品阻隔性能的主要結(jié)構(gòu)。

44、而在紡粘層纖網(wǎng)的防護(hù)作用下，熔噴層對(duì)抵御靜水壓的能力得到加強(qiáng)、使阻隔性能得到大幅度加強(qiáng)。當(dāng)紡粘纖維直徑較小時(shí)，紡粘層纖網(wǎng)本身也能提供一定的阻隔性能，甚至達(dá)到與熔噴纖網(wǎng)的相近的阻隔效果，因此也可以通過降低紡粘纖維細(xì)度的方法改善阻隔性能。當(dāng)SMS產(chǎn)品用作過濾材料時(shí)，阻隔性能就相當(dāng)于過濾性能，阻隔性能好，過濾性能就較高。6.透氣性SMS產(chǎn)品的透氣性會(huì)隨著總定量規(guī)格的增加而下降，也會(huì)隨著熔噴層所占比例的增加而變小。產(chǎn)品的靜水壓與透氣性存在一種互補(bǔ)關(guān)系，即存在一種“此消彼長(zhǎng)”的關(guān)系，兩者不能同時(shí)達(dá)到最大值。 圖15 SMS產(chǎn)品的靜水壓與透氣性關(guān)系 對(duì)于有多個(gè)M系統(tǒng)的生產(chǎn)線，在生產(chǎn)同一規(guī)格的產(chǎn)品時(shí)，有較多

45、個(gè)M系統(tǒng)投入運(yùn)行時(shí)，纖維較細(xì)，產(chǎn)品就有較高的靜水壓，為了使產(chǎn)品的透氣性滿足要求，就要用較大的DCD或稍低的溫度；只使用較少M(fèi)系統(tǒng)時(shí)，纖維變粗，產(chǎn)品就有較好的透氣性，為了使產(chǎn)品的靜水壓滿足要求，就要用較高的熔體溫度和較小的DCD來增加纖網(wǎng)的密度。7.對(duì)機(jī)械性能的影響熔噴纖網(wǎng)的強(qiáng)度受熔噴纖維強(qiáng)度及纖維間的粘合強(qiáng)度兩個(gè)因素的影響，由于熔噴纖維的結(jié)晶度和取向度比紡粘纖維小。因此，熔噴纖維的強(qiáng)度遠(yuǎn)小于紡粘纖維；而熔噴纖網(wǎng)是依靠自身余熱粘結(jié)的，纖網(wǎng)的固結(jié)強(qiáng)度也不如紡粘纖網(wǎng)，因此熔噴纖網(wǎng)的強(qiáng)力也較差。表3 各種PP纖維的強(qiáng)度比較纖維名稱短纖維紡粘纖維熔噴纖維單絲強(qiáng)度cN/dtex3.96.42.94.91.

46、52.0 如果SMS產(chǎn)品中的熔噴層所占比例較多時(shí)，則紡粘層所占的比例會(huì)變少，SMS產(chǎn)品的強(qiáng)力會(huì)呈下降趨勢(shì)，斷裂伸長(zhǎng)率也會(huì)變小。8.均勻度對(duì)其他指標(biāo)離散性的影響在SMS產(chǎn)品中，熔噴系統(tǒng)的質(zhì)量是SMS產(chǎn)品質(zhì)量的核心，生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的很多質(zhì)量問題和不良品的成因多與熔噴系統(tǒng)相關(guān)。熔噴纖網(wǎng)主要提供阻隔性能。如果紡粘纖網(wǎng)分布不均勻，將使產(chǎn)品的斷裂強(qiáng)力和伸長(zhǎng)率出現(xiàn)較大的離散性。如果熔噴纖網(wǎng)分布不均勻，將使產(chǎn)品的靜水壓和透氣性能出現(xiàn)較大的離散性。六紡粘工藝與熔噴工藝的比較雖然紡粘法和熔噴法均屬熔體紡絲成網(wǎng)工藝，由于原理和設(shè)備上的差異，從產(chǎn)品性能、工藝參數(shù)等方面來看，兩者間的差異還是較大的。在學(xué)術(shù)界，對(duì)紡粘法非

47、織造布的纖維是“連續(xù)纖維”這一觀點(diǎn)早已取得共識(shí)，而對(duì)熔噴法纖維的屬性卻有不同看法。早期的觀點(diǎn)都說熔噴纖維是不同纖維的長(zhǎng)度，及同一纖維不同位置的粗細(xì)也不同的“短纖維”；而通過大量的研究和實(shí)踐，近年來認(rèn)為熔噴纖維也是“連續(xù)纖維”的觀點(diǎn)也較多，但同樣也認(rèn)同纖維的直徑也是隨機(jī)變化這個(gè)觀點(diǎn)的。目前這一觀點(diǎn)已為大多數(shù)主流熔噴設(shè)備制造商，著名科研機(jī)構(gòu)，大專院校及熔噴非織造布生產(chǎn)企業(yè)所接受，并將在教科書中有所反映。 因?yàn)橛煤笠粋€(gè)觀點(diǎn)能很容易解釋紡絲過程中的一些異常現(xiàn)象。但兩種觀點(diǎn)都一致認(rèn)為熔噴纖維的直徑是按一定規(guī)律分布的，最小的纖維可達(dá)納米級(jí)，而最粗的直徑可達(dá)十幾微米。表4 紡粘工藝與熔噴工藝的比較序號(hào)項(xiàng)目名

48、稱單位紡粘法熔噴法1原料MFIg/10min2035100015002熔體溫度2002502502803牽伸速度m/min10005000204004牽伸風(fēng)溫度10202603005冷卻氣流溫度1020自然冷卻6纖維屬性均勻、連續(xù)不均勻、連續(xù)7纖維細(xì)度m152525隨機(jī)8產(chǎn)品強(qiáng)力較高較低9產(chǎn)品均勻度CV一般較好10覆蓋率較低較高11固結(jié)方法機(jī)械余熱自粘合12產(chǎn)能kg/m.hr150240608013單產(chǎn)能耗kWh/kg800100025003500八SMS產(chǎn)品的主要質(zhì)量指標(biāo)1.執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)的非織造布產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定速度比產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度滯后。紡粘、熔噴復(fù)合法非織造布生產(chǎn)聯(lián)合機(jī)FZ/T930912014

49、已頒布，并在2014年開始實(shí)施； 由于紡絲工藝，成網(wǎng)方法，紡絲系統(tǒng)的數(shù)量、組合方式，生產(chǎn)線技術(shù)水平，各應(yīng)用領(lǐng)域的要求有很大差異，也很難用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來覆蓋； 紡粘法熱軋法非織造布FZ/T640332014已在2014年底向社會(huì)公示，現(xiàn)等待審批、頒布； 但直至2013年8月熔噴法非織造布標(biāo)準(zhǔn)連征求意見稿都未能通過，離頒布實(shí)施尚遙遙無期； 中國(guó)產(chǎn)業(yè)用紡織品協(xié)會(huì)在2006年已組織SMS產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作，在2011年向有關(guān)部門提交了報(bào)批稿，紡粘/熔噴/紡粘（SMS）法非織造布FZ/T640342014已在2014年底向社會(huì)公示，現(xiàn)等待審批、頒布； 目前是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)，產(chǎn)品的性能應(yīng)以滿足顧客要求為最高原則

50、，標(biāo)準(zhǔn)中的要求僅能作為參考。2.通用的性能指標(biāo)在SMS產(chǎn)品技術(shù)要求中，僅對(duì)產(chǎn)品的下列物理機(jī)械性能提出要求：?jiǎn)挝幻娣e質(zhì)量偏差率（均勻度）、拉伸斷裂強(qiáng)力、斷裂伸長(zhǎng)率、靜水壓、透氣性等。另外還提出了產(chǎn)品的外觀質(zhì)量要求：外觀，尺寸偏差，表面缺陷，污染物等。3.功能性指標(biāo)對(duì)功能性產(chǎn)品，還包括：親液性、拒液性、滲透性，拒酒精性能、拒血液滲透性能，撕破強(qiáng)力，脹破強(qiáng)力，抗靜電性能等。4.常用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)常用標(biāo)準(zhǔn)的名稱 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)：ISO；美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)；ASTM； 美國(guó)醫(yī)療器械促進(jìn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)； AAMI 美國(guó)紡織化學(xué)師與印染師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)：AATCC；歐洲用即棄材料及非織造布協(xié)會(huì)；EDANA；歐洲用即棄

51、材料及非織造布協(xié)會(huì)新版測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)；EDANA 、ERT； 美國(guó)、歐洲統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)：WSP 歐洲聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)；EN；德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：DIN；中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：代號(hào)GB、GB/T；中國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：代號(hào)FZ、FZ/T、YY/T； 中國(guó)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：代號(hào)QB/。5.SMS產(chǎn)品常見的缺陷SMS產(chǎn)品常見的缺陷有：均勻度不好，強(qiáng)力偏低，伸長(zhǎng)率過大，靜水壓偏低，透氣性偏小，表面疵點(diǎn)，有異物，手感差，穿孔，晶點(diǎn)等。九影響SMS產(chǎn)品阻隔性能的主要因素1.產(chǎn)品定量表 5 熔噴層的定量與靜水壓 熔噴層定量(g/m2)8101220靜水壓（mmH2O）3產(chǎn)品的定量（g/m2）越大，或熔噴層纖網(wǎng)所占的比例越大，靜水壓也越高，但產(chǎn)品的

52、強(qiáng)力會(huì)下降，原料費(fèi)用增加、能源消耗也越多，生產(chǎn)成本也升高。2.溫度熔體和牽伸風(fēng)的溫度越高，熔體細(xì)流越容易牽伸為細(xì)纖維，纖維的直徑越小，產(chǎn)品的平均孔徑越小，靜水壓越高； 3.熔噴系統(tǒng)的DCD接收距離DCD的大小影響纖維的牽伸、冷卻和產(chǎn)品的密度。DCD較小時(shí)、產(chǎn)品的均勻度好、密度高，阻隔性能好、靜水壓高，透氣性差；DCD較大時(shí)、產(chǎn)品的均勻度差、并絲多、密度低，阻隔性能差、靜水壓低，透氣性好，手感好。DCD有一個(gè)最佳值，一般在100200mm之間。4.熔體流量或紡絲泵速度纖維的直徑與熔體的流量、也就是與紡絲泵的轉(zhuǎn)速成正比，而與牽伸風(fēng)的流量（速度）成反比。在生產(chǎn)同一規(guī)格的產(chǎn)品時(shí)，降低生產(chǎn)線的速度可以提

53、高產(chǎn)品的阻隔性，即產(chǎn)量較低時(shí)，產(chǎn)品會(huì)有較高的靜水壓，這是生產(chǎn)過程中經(jīng)常采用的工藝措施，但會(huì)降低產(chǎn)量。表6 產(chǎn)量與靜水壓的關(guān)系產(chǎn)量（kg/mh）60504020靜水壓（mmH2O）330420460550用改變?nèi)垠w的流量與紡絲泵的轉(zhuǎn)速、或產(chǎn)量的方法控制產(chǎn)品的阻隔性能，其實(shí)質(zhì)就是改變噴絲孔的熔體流量。5.噴絲板的孔密度孔密度是指熔噴噴絲板單位長(zhǎng)度內(nèi)的噴絲孔數(shù)量，使用高孔密度的熔噴噴絲板進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，產(chǎn)品的靜水壓比用孔密度較低的噴絲板生產(chǎn)的產(chǎn)品較高。其本質(zhì)就是在同樣的紡絲泵速度下，高孔密度噴絲板的單孔流量較小，纖維較細(xì)所致。圖16 單孔擠出量與熔噴產(chǎn)品（10g/m2）靜水壓的關(guān)系國(guó)內(nèi)一般熔噴系統(tǒng)的孔密

54、度在3542個(gè)/英寸，最高為50個(gè)/英寸；即相當(dāng)于13781654個(gè)/米，最高為1969個(gè)/米。目前SMS生產(chǎn)線熔噴系統(tǒng)的噴絲板密度一般為42個(gè)/英寸（1654個(gè)/米）。噴絲板的孔密度要與噴絲孔的長(zhǎng)徑比對(duì)應(yīng)，孔密度越高，長(zhǎng)徑比也越大。常用孔徑為0.300.35mm，長(zhǎng)徑比為101215。6.紡粘纖網(wǎng)的均勻度及纖維細(xì)度紡粘纖網(wǎng)的均勻度對(duì)產(chǎn)品的阻隔性能影響很大，均勻度越差，靜水壓分布越離散；而纖維細(xì)度決定纖網(wǎng)的遮蓋性和平均孔徑，纖維直徑越小，產(chǎn)品的阻隔性能會(huì)較好。7.后整理加工產(chǎn)品在進(jìn)行離線分切時(shí)，如果張力控制不當(dāng)，過大的卷繞張力會(huì)破壞產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和阻隔性能，一些剛進(jìn)入SMS行業(yè)的企業(yè)不理解這一點(diǎn)，

55、常在分切工序使產(chǎn)品的靜水壓受損，導(dǎo)致產(chǎn)品降級(jí)。同樣，在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行后整理也會(huì)影響產(chǎn)品的阻隔性能，如在進(jìn)行抗靜電整理時(shí)，如整理劑污染了熔噴層，將導(dǎo)致阻隔性能下降、甚至消失。產(chǎn)品的后整理過程除了會(huì)影響產(chǎn)品的靜水壓外，還會(huì)影響產(chǎn)品的物理性能，如斷裂強(qiáng)力下降，伸長(zhǎng)率變小，手感變差等。8.原料原料的流動(dòng)特性會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量。MFI越高，熔體的流動(dòng)性越好，熔體細(xì)流越容易牽伸，產(chǎn)品的阻隔性能會(huì)越好，目前常用的聚丙烯（PP）原料的MFI在12001500之間。9.環(huán)境熔噴纖網(wǎng)是依靠余熱自粘合成為熔噴布的，環(huán)境的溫度會(huì)影響冷卻效果，溫度越低，熔噴布的冷卻較快，產(chǎn)品的質(zhì)量較好，特別是不容易出現(xiàn)“晶點(diǎn)”。因此，對(duì)熔噴系統(tǒng)而言，在冬天或在晚上生產(chǎn)的產(chǎn)品會(huì)比在夏天或在日間生產(chǎn)的產(chǎn)品較好。有的熔噴系統(tǒng)配置了強(qiáng)制冷卻風(fēng)裝置，其最大的好處是穩(wěn)定了環(huán)境條件，很少出現(xiàn)晶點(diǎn)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量的可控性。九SMS產(chǎn)品的回收1.回收對(duì)紡絲過程的影響回收過程會(huì)對(duì)正常的紡絲過程產(chǎn)生負(fù)面影響，其主要原因有：（1）因喂料不均勻而導(dǎo)致熔體壓力波動(dòng)，因此要盡量使用機(jī)械喂料；（2）因回收料的MFI會(huì)比正常切片原料高，過量回收將會(huì)產(chǎn)生斷絲、滴熔體現(xiàn)象，產(chǎn)品的力學(xué)性能也會(huì)下降，產(chǎn)品的強(qiáng)力降低；（3）回收容易引起產(chǎn)品色差；（4）在回收的物料中的雜