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[纺粘无纺布物理性能主要影响因素分析]
发布日期:[2019/9/11] 共阅[31]次

纺粘无纺布的生产过程中,各种因素都可能会对产品的物理性能造成影响。分析这些因素与纺粘无纺布性能之间的关系,有助于正确控制工艺条件,得到品质良好、适用性广泛的纺粘无纺布产品。在此,针对纺粘无纺布物理性能的主要影响因素简单做些分析,与大家一起分享。


1、聚丙烯切片的熔融指数和分子量分布


聚丙烯切片的主要质量指标是分子量、分子量分布、等规度、熔融指数及灰分含量。用于纺丝的PP切片,其分子量都在10万一25万之间,但实践证明,聚丙烯分子量在12万左右时熔体的流变性能好,其允许的大纺丝速度也高。


熔融指数是反映熔体流变性能好坏的一个参数,纺粘用聚丙烯切片的熔融指数通常在10~50之间。纺丝成网过程中,丝条只得到一次的气流牵伸,丝条的牵伸倍数受熔体流变性能的限制,分子量越大亦即熔融指数越小,其流变性就越差,丝条所获得的牵伸倍数就越小,在喷丝孔熔体吐出量相同的条件下所得丝条的纤度也越大,因而纺粘无纺布表现出手感硬。


如果熔融指数较大,熔体的粘度下降,流变性较好,牵伸的阻力减小,同样的牵伸条件下,牵伸的倍数增加。大分子的取向度提高,纺粘无纺布的断裂强度就会提高,而且丝条的纤度下降,布料表现为手感柔软。在工艺相同的情况下,聚丙烯的熔融指数越高,其纤度越小,断裂强度越大。


分子量分布常以聚合物的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比值(Mw/Mn)来衡量,称分子量分布值。分子量分布值越小,其熔体的流变性能就越稳定,纺丝过程也越稳定,有利于提高纺丝速度,且有较低的熔体弹性及拉伸粘度,可减少纺丝应力,使PP更易拉伸变细,可获得较细旦的纤维,而且成网的均匀性较好,具有良好的手感和均匀度。


2、纺丝温度


纺丝温度的设定取决于原料的熔融指数和对产品物理性能的要求。原料熔融指数越高,相应地纺丝温度越高,反之亦然。纺丝温度直接关系到熔体粘度,温度低。熔体的粘度高,纺丝难以进行,容易产生断丝、僵丝或粗丝团,影响产品的质量。所以,为了降低熔体粘度,提高熔体的流变性,一般采用提高温度的办法。


纺丝温度对纤维的结构和性能有很大的影响。纺丝温度越低,熔体的拉伸粘度越高,拉伸阻力就越大,丝条就越难拉伸,要得到同样纤度的纤维,温度低时牵伸气流的速度要比较高。因此,其它工艺条件相同的情况下,纺丝温度较低时,纤维难于牵伸。


纤维的纤度较大,分子取向度较低,表现在纺粘无纺布上为断裂强力较低,断裂伸长较大,手感较硬;纺丝温度较高时,纤维牵伸较好,纤维的纤度较小,分子取向度较高,表现在纺粘无纺布上为断裂强力较高,断裂伸长较小,手感柔软。


但值得注意的是,在一定的冷却条件下,如果纺丝温度太高,出来的丝条在短时间内冷却不够,牵伸过程中有些纤维会断裂,可能会形成疵点。在实际生产中,纺丝温度选择在220—230℃ 为宜。


3 、冷却成型条件


纺粘无纺布成型过程中,丝条的冷却速度对纺粘无纺布的物理性能有很大影响。熔融聚丙烯从喷丝头出来后若能迅速均匀地冷却,其结晶速率慢,结晶度就低,所得纤维的结构是不稳定的碟状液晶结构,在牵伸时可能达到的牵伸倍数就比较大,分子链的取向性更好,可进一步提高结晶度,提高纤维的强度,降低其伸长率,表现在纺粘无纺布上为断裂强度较大,伸长较低;如果缓慢冷却,得到的纤维是稳定的单斜晶体结构,不利于纤维的牵伸,表现在纺粘无纺布上为断裂强力较小,伸长较大。


所以,在成型过程中,通常采用增大冷却风量,降低丝室温度的办法来提高纺粘无纺布的断裂强度,降低伸长率。另外,丝条的冷却距离与其性能也有密切关系,在纺粘无纺布生产中,冷却距离一般选择在50~60cm之间。


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