发布时间 : 星期五 文章非织造学更新完毕开始阅读8678cd58b4daa58da0114ad7
设备清洗效果较好，对环境无污染，操作方便，近年来推广较快。
3）三氧化二铝流动传法：将清洗物放入清洗炉内，用压缩空气吹动经电加热的三氧化二铝小颗粒，使炉内形成一个温度均匀的浴床。被清洗物件上的聚合物、油污和有机物等迅速高温分解。
清洗介质最好选粒径为0.1~0.15mm，由30％α型和70％γ型组成的实心氧化铝颗粒，其对被清洗物的磨损量小，且控温效果好。粒径和堆积密度较小的介质不但有利于流化，而且节约能量。但是，为了避免介质嵌入喷丝孔内，选用的粒径应远小于孔径，而过细的介质(如粉状)因粘附力大，不利于热的传导，故应综合考虑。但不能用于熔体过滤器滤芯的清洗。 4）三甘醇法：具有温度低、安全、无毒、清洗效果好、对设备无损坏等特点，尤其适用于熔体过滤的清洗。
利用三甘醇在沸点时(常压时为285℃)，能溶解聚酯的原理达到清洗的目的。
清洗步骤是将被清洗物放入有加热系统的三甘醇槽内，从室温升至265±5℃，保温约6h，再让其自然冷却到约100℃；取出被清洗物，放入95℃左右的热水槽中清洗约20min，再温度为60~70℃的10％NaOH溶液中浸12h后，用热水清洗。若是喷丝板和熔体过滤器滤芯，则要求进行超声波清洗。
省去酸洗，清洗后的喷丝板光泽明亮，对喷丝孔的损伤小，可延长喷丝板、计量泵、齿轮泵和过滤器、滤芯的使用寿命，但成本高，约为盐浴的6~7倍，清洗后的熔体过滤器滤芯的使用寿命延长一倍以上。
三甘醇清洗法属于溶剂法，它的特点为：
a.清洁周期长、需6-12h、清洁工序较多；b.基建与设备投资高，溶剂清洗罐及其溶剂回收的费用是各种方法中成本最高的，其运行费用也高；c.环境保护难，三甘醇对人体有害，要集中专门处理；d.对组件的损伤较小，一般溶剂的工作温度低于315摄氏度，对金属组件不起化学反应，是各种方法中对组件、喷丝板损伤最小的方式，尤其适用于熔体过滤的清洗。 5）超声波清洗法：一种对液体浴发生充分而强有力的机械振动的设备，这种设备以声波来达到清洗的目的，因而起到对被清洗物表面的洗涤作用，释放出103350kPa级的能量，以便松散、消除污物的污垢及杂质。严禁清洗池缺水、断水，以防止损坏超声装置。 25.纺丝生产常见的故障、疵点及处理办法（了解） （1）飘丝：
1.熔体含水率高 调整切片干燥工艺，降低含水率 2.喷丝板板面和喷丝孔不洁 铲洁板面或更换组件 3.组件压力过低 增加过滤层压力 4.组件过滤破损 更换组件
5.熔体温度过高 降低箱体、熔体温度
6.熔体粘度不匀 调整各区温度，增加挤出机混合效果 (2)并丝
1.熔体温度过高 降低螺杆各区及箱体、熔体温度 2.侧吹风冷却不良 增加侧吹风风速或降低风温 3.汞供量过大 降低汞供量
4.喷丝板板面不洁 铲洁板面或更换组件 5.喷丝孔有弯头丝 更换组件，休整喷丝孔 (3)注头丝和硬头丝
1.断装组件的预热温度偏低 提高组件预热箱温度和延长预热时间 2.熔体温度过低 提高熔体温度
3.侧吹风冷却过快 降低侧吹风风速或提高侧吹风风温
4.熔体与喷丝板剥离性能不良 更换组件 (4)集束不良
1.侧吹风风速过大 调整侧吹风风速 2.冷却凝固点过长 改善冷却凝固条件 (5)丝条晃动过大
1.侧吹风风速过大或过小 调整侧吹风风速
2.纺丝等空气流动过大，回风严重 正确控制纺丝室气流状况 3.侧吹风风箱堵塞严重，吹风不匀 清理侧吹风过滤网 (6)挂丝
1.喷丝板过滤网阻塞，喷丝速度不匀，冷却速度不一致，喷丝孔磨损 更换纺丝组件 2.冷却不充分 提高冷却效率
26.影响纺粘法非织造材料性能的主要因素 1)纺丝牵伸工艺影响单丝细度和强力：相关实验表明，在相同挤出量条件下，长丝细度下降，其强力增加，断裂伸长减小。随着纺丝速度的加快，纤维线密度减少，纺丝线上丝束的张力增大，致使成网长丝分子取向度随之增高。 2)喷丝孔吐出量Q对纤网的影响：纺丝成网工艺中纺丝速度相同时，若喷丝孔的吐丝量下降，则丝条在纺程上所受压力相对增加，这有利于长丝的取向、结晶和长丝细化。
3)喷丝孔的孔数和孔径：理论上讲纺丝成网喷丝板的孔径在0.2～0.80mm范围内均可纺丝。实际工程上选择孔径的依据是控制聚合物熔体出喷丝孔的剪切速率范围。喷丝孔的排列和孔数对熔体细流的均匀冷却，良好凝固成形有很大关系。圈形分布时喷丝板外圈的丝条能均匀冷却，但当孔数较多时，内圈的丝条往往不容易充分冷却。矩形分布，其优点是可以改进内层丝条的冷却，但缺点是侧吹风迎风侧和背风侧丝条的冷却条件不一致。
4)冷却风条件：a.风速：冷却风速度过高，喷丝板温度过低，易产生断丝，但如果冷却风速过低，不能带走应排除的热量，丝条不能充分固化，拉伸时也易产生断丝现象；b.冷却吹风温度：温度10摄氏度以上，均匀分布；c.相对温度：比热容，静电；d.单体抽吸风。 27.典型纺粘工艺的设备（了解）
28.纺丝成网工艺技术的进展（了解):多元化；纺丝速度提高；双组分技术趋于成熟；微细旦技术纺粘/熔喷复合材料比例迅速增长。 29.干法纺丝溶剂选择的原则：
1).“极性相近”原则；2).“溶度参数相近：原则；3).高分子-溶剂相互原则：高分子溶剂相互作用参数以二分之一为界。
A.若是非极性：选择溶度参数相近的溶剂，“相似相溶” B.若是极性：溶度参数和极性都要与聚合物相近
C.其次还要考虑使用的方便的程度，即溶剂的沸点、腐蚀性、毒性、蒸馏提纯的难度、可燃烧及性价比等。
30.干法纺丝中溶剂从纺丝线上除去的3种机理：
1).闪蒸：聚合物原液从喷丝孔中出来的瞬间，溶剂被压缩消除，突然从纺丝线的一侧穿透并逸出，此过程较短；
2).纺丝线内部的扩散：纺丝线内部中由于溶剂浓度的不同而扩散，只不过为单扩散过程； 3).纺丝线表面的蒸发：纺丝线表面的溶剂，与介质之间发生对流传质。
31.美国Dupont公司的闪蒸法：将ＬＰＥ（线性聚乙烯）溶于200℃的二氯甲烷中，浓度为13%，并以CO2在6.9Mpa的压力下饱和制成纺丝溶液，然后从刀口状的喷丝孔中喷出，长丝丝束直径约1120dtex，喷出速度约为10-11km/min。丝束喷出过程中，二氯甲烷瞬间挥发，丝束变细，并形成速度梯度，从而使丝束得到牵伸，形成0.11-0.17dtex的超细单纤维，其
取向度极高，强度很大。同时采用静电分丝和凝网技术，使纤维成网，再经热轧加固后成为溶剂纺丝成网法非织造材料。
32.静电纺丝的原理：如果电场力的大小等于高分子溶液或熔体的表面张力时，带电的液滴就悬挂在毛细管的末端并处在平衡状态。随着电场力的增大，在毛细管末端呈半球状的液滴在电场力的作用下被拉伸成圆锥状，这就是Taylor锥。 当电场力超过一个临界值后，排斥的电场力将克服液体的表面张力形成射流，喷射细流在外加电场中发生不稳定运动如“鞭动”并分裂，同时溶剂挥发或熔体固化得到纳米纤维，并落在接收装置上，形成非织造布。 静电纺丝过程：聚合物射流的产生和射流沿直线的初步拉伸；射流不稳定性的产生及进一步拉伸；射流固化收集。 静电纺丝设备的组成：静电纺丝机应有喷丝头及纺丝液供给系统、纤维收集装置和高压发生器三个主要部分组成。 静电纺丝的工艺参数的影响
静电纺丝的过程参量：①施加的电场强度；②电纺流体的流动速率；③喷丝头与收集板间的距离，而且收集板可以固定静止或运动（通常为旋转），其次还有溶液浓度、液体流量、导电度等。
静电纺丝过程中涉及的物质主要是静电射流的流体（粘度或粘弹性、表面张力、电导率、比热、导热率及相变热）。同时射流周围环境对过程也有一定影响，如真空、空气或其它气氛、温度、湿度、气体流通速率等。 分子质量影响
a.Mw过低，溶液粘度低，无法形成足够的缠结，电纺难 b.Mw过高，电纺纤维直径大，得不到纳米纤维
聚合物溶液性质影响:静电纺丝能形成纤维的必要条件是聚合物溶液需有适当粘度。
溶液浓度的影响：随着溶液浓度的增加，所形成的圆锥状会变成尖角状，其液体柱喷出柱会变长。浓度过低，溶液粘度低，大分子没有形成足够的缠结，容易得到串珠状纤维bMw过高，粘度过大，溶液容易在喷丝头处凝固而无法纺丝。
静电纺丝过程中由于聚合物溶液表面电荷的排斥使得液滴被拉伸。聚合物不具备导电性则无法纺丝。
工艺条件的影响：
施加电压是生成纤维的前提条件。聚合物熔体比溶液粘度大，需更高的静电纺丝起始电压。当纺丝液上的静电力克服了纺丝液的表面张力时即开始静电纺丝。
随电压增大，高分子电纺液的射流有更大的表面电荷密度，因而有更大的静电斥力。同时，更高的电场强度使射流获得更大的加速度。这两个因素均能引起射流及形成的纤维有更大的拉伸应力，导致更高的拉伸应变速率，有利于制得更细的纤维。
喷丝头与收集板间的距离（即电极间距）:电极间距加大，则需要加一个较大的电压才能得到纤维；电极间距减小，则需要较低的电压。 电极间距的大小还影响纤维束的干燥和劈裂细化，距离太短，溶剂得不到充分挥发就会粘连在一起，挥发不完全也会引起纤维直径的变大。
液体流速:通常进料速率由进料泵（或喷头倾角）来控制。太慢则纺丝速度低。太快则使纤维束得不到充分拉伸，纤维的直径也就变大，更有甚者以大块液滴的形式落到接收板上。 喷丝头孔径（常用喷丝头的内径为0.4~1.2mm）:小的内径可减少溶液的堵塞和纤维上珠状物的量，喷丝头端的液滴尺寸减小，表面张力下降，喷丝速度下降，溶液到达接收器的时间增多，纤维更细。太小则在喷丝头出口处无法形成液滴。 33.可用于制备超细纤维非织造布的几种方法
1）熔喷法：熔融的高聚物从喷丝板喷出，受到高速热空气喷吹，受到极度拉伸，形成超细纤维，以极高速度飞向网帘或凝网帘滚筒形成纤网。
2）静电法：聚合物溶液或熔体在高压静电场的作用下，由Taylor锥形成的喷射流在电场中加速，在不稳定点处发生不稳定扰动，伴随着溶剂挥发或熔体冷却固化，最终在接收器上形成直径在几十纳米到几微米之间的超细纤维。
3）闪蒸法：采用线性聚乙烯为原料，溶解于200摄氏度的二氯甲烷溶剂中，浓度为13%，并以CO2在6.9Mpa的压力下饱和制成纺丝溶液，从喷丝孔中高速喷出，由于溶剂的瞬间挥发，形成超细纤维，再经过静电分丝和凝网技术，使纤维成网，再经热轧加固后成为溶剂纺丝成网法非织造材料。
4）“橘瓣型”双组分纺丝+水刺开纤：将两种不同的高聚物熔体分成相同数量的等分，然后统一从一个喷丝孔中喷出，两个成分既不要融化成一体，也不要彼此分离太散，形成纤网层后送入水刺机，利用高压水将纤维打散成单根超细纤维，并且使纤维凝结成布。
34.熔喷非织造工艺的特点：能耗大；超细纤维纤网结构；过滤，阻菌，吸附方面有突出优点；纤维取向度较差；纤维强力低。 35.熔喷工艺对聚合物熔体性能的要求
凡是热塑性聚合物切片原料均可用于熔喷工艺。
1）聚合物切片原料的性能，主要的参数有：聚合物种类、分子量及其分布、聚合物降解性能、切片形状、含杂。
2）聚合物原料的分子量及分子量分布。对熔喷工艺来说，一般认为聚合物原料分子量低，分子量分布窄有利于熔喷纤网的均匀性。聚合物分子量越低，MFI越高，熔体粘度越低，越能适合于熔喷工艺较弱的牵伸作用。
3）聚合物种类：聚合物种类不同时，分子结构差异很大，决定了熔点及流变性能的不同。 36.熔喷工艺原理：采用高速热空气流对模头喷丝孔挤出的聚合物熔体细流进行牵伸，由此形成超细纤维并收集在凝网帘或滚筒上，同时自身粘合而成为熔喷法非织造布。 37.熔喷法与纺粘法的异同点
相同点：一是聚合物都要在熔融状态下由喷丝孔挤出，二是纤网可经热粘合（面粘合或点粘合）或由自身粘合加固成非织造布。
不同点：1.成网工艺。纺粘法：骤冷空气冷却，同时拉伸，形成连续长丝，铺放到成网帘上。熔喷法：高速热空气喷吹，受到极度拉伸，形成超细纤维，以极速的速度飞向网帘或凝网滚筒形成纤网。2.纤网加固方式：纺粘法：加固方式多，除热粘合外，还有水刺，针刺，化学粘合等手段。熔喷法：主要依靠热粘合或自身粘合。3.产品性能：纺粘法：纺粘非织造为细度均匀（15-40μm）的长丝纤网结构，产品强度高。熔喷法：长短不一，粗细不均匀（1-5μm）的短纤维纤网结构，产品强度低。
38.熔喷工艺过程：聚合物准备-螺杆挤出机（熔融挤压）-过滤装置-计量汞-熔喷模头组合件-熔体细流拉伸-冷却-接收装置-卷绕装置-
39.熔喷工艺的设备（熔喷模头系统、空气加热器、接收装置、辅助设备等） 40.影响熔喷法非织造布产品性能的主要因素：分为在线参数和离线参数。 在线参数是指在熔喷生产过程中可按需调节的变量，主要有聚合物熔体挤出量与温度、牵伸热空气速度和温度以及熔喷接收距离等。
离线参数是指只能在设备不运转时才能调节的变量，如熔喷模头喷丝孔形状、牵伸热空气通道尺寸及导入角度等等。
(1)纤网定量 纤网定量↑→纵横向强度↑（不大） (2) 接收距离 接收距离↓ →蓬松度↓、 密度↑ (3) 挤出量 挤出量↑→纤维的直径↑、产量↑