欲保證無紡布生產(chǎn)中物料潔凈，方法之一是使用過濾系統(tǒng)。本文介紹兩款德國制造的過濾器，它們更換濾網(wǎng)時工藝不產(chǎn)生波動，同時能直接使用回收料進行生產(chǎn)以降低成本。
在紡粘法生產(chǎn)無紡布的工藝中，纖維抽絲和無紡布成布過程是合二為一的。聚合物原料經(jīng)過擠出機以熔融狀態(tài)進入噴絲頭，再經(jīng)紡絲后直接進入傳輸帶，最終形成無紡布。
紡粘生產(chǎn)線
無紡布生產(chǎn)的紡粘工藝
切片經(jīng)過混合和喂料后，進入擠出機，再經(jīng)過濾器，以熔體狀態(tài)進入熔體泵。通常，過濾器中裝有過濾網(wǎng)等部件，以將熔體中的雜質(zhì)擋住，避免進入下游設(shè)備。
對于過濾器而言，最重要的要求是在過濾器更換濾網(wǎng)過程中，不對生產(chǎn)造成不良影響和不引起物料中斷或減少。熔體泵可增強熔體壓力，并確保熔體物料穩(wěn)定輸送。
根據(jù)這種工藝，纖維噴絲板有不同的設(shè)計方式。通常，噴絲板系統(tǒng)配置了許多熔體泵，這些熔體泵需確保紡絲能順利進行。
噴絲板系統(tǒng)設(shè)計和精密控制，可以確保通過噴絲板的熔體平穩(wěn)、無波動。另外，噴絲板中也有過濾器，以保證熔體均勻、潔凈。噴絲板的過濾器由多層織網(wǎng)組成，熔體中殘余的雜質(zhì)被其阻擋，因而過濾網(wǎng)需定期更換。
在更換噴絲板過濾網(wǎng)時，需停止此工位工作，有時還需停止整條生產(chǎn)線運行。過濾網(wǎng)越細，噴絲板的壽命也越長。因此，噴絲板之前的過濾器應(yīng)該盡可能多的除去熔體中的雜質(zhì)，以增加過濾器的使用壽命。
紡粘工藝流程
熔紡工藝中，將熔體直接注射到熱的高速空氣流，熔體由液態(tài)變成纖維狀，纖維的直徑為0.5~30um，通常是2~7um。纖維和熱空氣一起進入堆積網(wǎng)，與冷空氣接觸后被冷卻、固化。
氣流波動造成纖維隨意取向，而纖維取向性的隨意化正是無紡布熔紡工藝的要求，因此，可滿足無紡布生產(chǎn)的同質(zhì)化要求。這些不透明的無紡布具有低的撕裂強度、大的表面積和絕緣、過濾性能。
熔紡工藝的顯著特點是熔體被加熱到較高的溫度，因此，熔體流道的設(shè)計、噴絲板內(nèi)部結(jié)構(gòu)和熔體流的優(yōu)化非常重要。
熔體流速過低或存在死角都將造成熔體熱降解，降解物料若進入噴絲頭則會在最終產(chǎn)品上形成破洞或黑塊，這樣將不得不停止整條生產(chǎn)線，以清潔傳輸帶。
工藝中，長絲擠出后進入冷空氣區(qū)，此時由于空氣流的變化和靜電等因素，纖維不粘在一起。
無紡布堆積過程發(fā)生在有孔的堆積帶，堆積帶輸送直到無紡布成卷、打包，單根長絲的直徑為15~ 35um。與熔紡工藝類似，纖維結(jié)構(gòu)無序，但具有輕、保暖和高吸水性。與其它布料相比，無紡布具有極好的單位密度/重量的抗張強度，主要應(yīng)用于防水密封材料、衛(wèi)生用品或土工布，如防止水土流失等。
“Reicofil”工藝中，空氣遍布整個織布，而在后續(xù)工序，纖維分離并通過氣旋混合。
蘇拉集團（Saurer）旗下紐馬格（Neumag）提供給土耳其的生產(chǎn)線采用ASON Spunbound 技術(shù)。由于噴絲板、注射器和堆積帶位置可變，生產(chǎn)靈活性大大增強。因此，單一一條生產(chǎn)線可以生產(chǎn)許多種產(chǎn)品，而且切換時間非常短。同時，也可以使用不同的原料，如復合纖維以及目前在無紡布巿場增長極其迅速的聚酯材料。
無紡纖維的堆積
無紡布生產(chǎn)中的過濾系統(tǒng)
在無紡布生產(chǎn)過程中，熔體過濾系統(tǒng)的作用是除去熔體中的雜質(zhì)，保護噴絲板。因為即使很小的雜質(zhì)也可能迫使更換噴絲頭，造成整條生產(chǎn)線停車。同時，每個纖維的斷頭都可以導致無紡布的瑕疵和不規(guī)整。另外，在纖維紡絲過程中，也要求噴絲板更換頻率低。
對過濾細度的要求取決于無紡布的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用領(lǐng)域，對于土工布產(chǎn)品，肉眼可見的雜質(zhì)是允許的，而對于醫(yī)療用品，任何微小的雜質(zhì)都必須被清除。噴絲板過濾器的過濾細度由最終產(chǎn)品和纖維的直徑?jīng)Q定，通常為20~75um。
多數(shù)情況下，更換噴絲板的過濾器只能在生產(chǎn)線停止階段進行，同時通過上游熔體過濾器泄壓。通常，上游熔體過濾器的過濾細度與噴絲板過濾器的過濾細度相當或更細，以達到延長噴絲板壽命。
在選擇過濾器類型時，必須考慮過濾器對熔體特性不會造成任何影響。死角、停留時間過長、空氣進入過濾器或氧化的熔體都可能導致聚合物降解、改變原料特性和造成產(chǎn)品質(zhì)量缺陷，因而必須停機清理。
另一方面，原材料價格和營運成本的上升，要求必須考慮過濾系統(tǒng)的經(jīng)濟因素，延長噴絲板過濾器的換網(wǎng)時間及改善產(chǎn)品質(zhì)量可以節(jié)約成本。同時，也必須考慮投資和營運成本。
另外，需要著重考慮的是能否使用回收物料，由于原料占整個生產(chǎn)成本的比重極大，使用更加便宜的回收料更能快速回收投資，通常，投資過濾器的回收期應(yīng)少于12 個月。 |