熔噴工藝對(duì)聚合物熔體性能的要求

熔噴工藝對(duì)聚合物熔體性能的要求
從理論上講,凡是熱塑性聚合物切片原料均可用于熔噴工藝。熔噴工藝常用的聚合物切片原料有聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、乙烯一丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚氨基甲酸酯等。但是,聚丙烯是熔噴工藝應(yīng)用最多的一種原料。
影響熔噴工藝的主要原料參數(shù)有相對(duì)分子量及其分布、熔融流動(dòng)指數(shù)、聚合物降解性能、切片形狀、含雜等。
1.相對(duì)分子量及其分布與嫁融流勸指數(shù)
原料的相對(duì)分子量及其分布是影響熔噴工藝和熔噴法非織造布性能最主要的因素。對(duì)熔噴工藝來(lái)說(shuō),一般認(rèn)為聚合物原料相對(duì)分子量低、相對(duì)分子量分布窄有利于熔噴纖網(wǎng)的均勻性。聚合物相對(duì)分子量大小與其熔融流動(dòng)指數(shù)(MFI)成反比,與聚合物熔體的熔融粘度成正比。即聚合物相對(duì)分子量越低,MFI越高,熔體粘度越低,越適于熔噴工藝較弱的牽伸作用。
通常,聚丙烯、聚乙烯及其共聚物在熔噴工藝設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮MFI。而其他熱塑性高聚物熔噴時(shí)考慮用熔體粘度或特性粘度來(lái)反映原料的相對(duì)分子量大小。
采用MFI較低的聚丙烯原料可生產(chǎn)出強(qiáng)力較高的熔噴法非織造布。最早應(yīng)用的是普通纖維級(jí)聚丙烯原料,其相對(duì)分子量高,MFI較低,通常只有12。該聚丙烯在熔噴時(shí)必須借助于螺桿擠出機(jī)的高溫和剪切作用來(lái)降解。隨著科技的進(jìn)步,MFTI為12的聚丙烯很快就為MHI35的所取代,同時(shí)出現(xiàn)了專為熔噴工藝所用的聚丙烯,其MFI高達(dá)1500。聚丙烯MFI的提高,可降低螺桿擠出機(jī)的工作溫度,提高熔體流動(dòng)速率,有利于減少過(guò)度降解聚合物的形成,延長(zhǎng)熔噴模頭壽命,提高產(chǎn)量,減少能耗,同時(shí)給選用添加劑以更大的靈活性。
美國(guó)熔噴工藝常用的聚丙烯切片的MFI達(dá)到400、800、1200等,我國(guó)尚未批量生產(chǎn),仍依賴于進(jìn)口。聚丙烯切片的MF∏I越高,則熔噴時(shí)能耗越小。MFI800與MFI30相比,能耗約
降低25%。
如要求熔噴法非織造布的強(qiáng)度高,一般可使用MFI30~35的聚丙烯切片,但生產(chǎn)能耗