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[紡粘無紡布物理性能主要影響因素分析]
發布日期:[2019/9/11] 共閱[120]次

紡粘無紡布的生產過程中,各種因素都可能會對產品的物理性能造成影響。分析這些因素與紡粘無紡布性能之間的關系,有助于正確控制工藝條件,得到品質良好、適用性廣泛的紡粘無紡布產品。在此,針對紡粘無紡布物理性能的主要影響因素簡單做些分析,與大家一起分享。


1、聚丙烯切片的熔融指數和分子量分布


聚丙烯切片的主要質量指標是分子量、分子量分布、等規度、熔融指數及灰分含量。用于紡絲的PP切片,其分子量都在10萬一25萬之間,但實踐證明,聚丙烯分子量在12萬左右時熔體的流變性能好,其允許的大紡絲速度也高。


熔融指數是反映熔體流變性能好壞的一個參數,紡粘用聚丙烯切片的熔融指數通常在10~50之間。紡絲成網過程中,絲條只得到一次的氣流牽伸,絲條的牽伸倍數受熔體流變性能的限制,分子量越大亦即熔融指數越小,其流變性就越差,絲條所獲得的牽伸倍數就越小,在噴絲孔熔體吐出量相同的條件下所得絲條的纖度也越大,因而紡粘無紡布表現出手感硬。


如果熔融指數較大,熔體的粘度下降,流變性較好,牽伸的阻力減小,同樣的牽伸條件下,牽伸的倍數增加。大分子的取向度提高,紡粘無紡布的斷裂強度就會提高,而且絲條的纖度下降,布料表現為手感柔軟。在工藝相同的情況下,聚丙烯的熔融指數越高,其纖度越小,斷裂強度越大。


分子量分布常以聚合物的重均分子量(Mw)與數均分子量(Mn)的比值(Mw/Mn)來衡量,稱分子量分布值。分子量分布值越小,其熔體的流變性能就越穩定,紡絲過程也越穩定,有利于提高紡絲速度,且有較低的熔體彈性及拉伸粘度,可減少紡絲應力,使PP更易拉伸變細,可獲得較細旦的纖維,而且成網的均勻性較好,具有良好的手感和均勻度。


2、紡絲溫度


紡絲溫度的設定取決于原料的熔融指數和對產品物理性能的要求。原料熔融指數越高,相應地紡絲溫度越高,反之亦然。紡絲溫度直接關系到熔體粘度,溫度低。熔體的粘度高,紡絲難以進行,容易產生斷絲、僵絲或粗絲團,影響產品的質量。所以,為了降低熔體粘度,提高熔體的流變性,一般采用提高溫度的辦法。


紡絲溫度對纖維的結構和性能有很大的影響。紡絲溫度越低,熔體的拉伸粘度越高,拉伸阻力就越大,絲條就越難拉伸,要得到同樣纖度的纖維,溫度低時牽伸氣流的速度要比較高。因此,其它工藝條件相同的情況下,紡絲溫度較低時,纖維難于牽伸。


纖維的纖度較大,分子取向度較低,表現在紡粘無紡布上為斷裂強力較低,斷裂伸長較大,手感較硬;紡絲溫度較高時,纖維牽伸較好,纖維的纖度較小,分子取向度較高,表現在紡粘無紡布上為斷裂強力較高,斷裂伸長較小,手感柔軟。


但值得注意的是,在一定的冷卻條件下,如果紡絲溫度太高,出來的絲條在短時間內冷卻不夠,牽伸過程中有些纖維會斷裂,可能會形成疵點。在實際生產中,紡絲溫度選擇在220—230℃ 為宜。


3 、冷卻成型條件


紡粘無紡布成型過程中,絲條的冷卻速度對紡粘無紡布的物理性能有很大影響。熔融聚丙烯從噴絲頭出來后若能迅速均勻地冷卻,其結晶速率慢,結晶度就低,所得纖維的結構是不穩定的碟狀液晶結構,在牽伸時可能達到的牽伸倍數就比較大,分子鏈的取向性更好,可進一步提高結晶度,提高纖維的強度,降低其伸長率,表現在紡粘無紡布上為斷裂強度較大,伸長較低;如果緩慢冷卻,得到的纖維是穩定的單斜晶體結構,不利于纖維的牽伸,表現在紡粘無紡布上為斷裂強力較小,伸長較大。


所以,在成型過程中,通常采用增大冷卻風量,降低絲室溫度的辦法來提高紡粘無紡布的斷裂強度,降低伸長率。另外,絲條的冷卻距離與其性能也有密切關系,在紡粘無紡布生產中,冷卻距離一般選擇在50~60cm之間。


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