熔噴法

熔噴法的工藝原理如圖1所示。聚合物母粒放入擠出機，並在擠出機內熔融，温度在240℃左右（針對聚丙烯一熔噴法採用的主要樹脂）。熔體通過計量泵，到達熔噴模頭。計量泵測量輸出到噴嘴的熔體流量。噴絲嘴是一-排間距不到1mm，直徑在0.2~0.4mm的毛細管。在毛細管的兩側就是進氣孔，加入250~300℃的壓縮空氣。在剛剛形成的聚合物擠出噴絲頭時，壓縮空氣的頭端作用於聚合物，以高於聲速（550m/s）的氣流將熱長絲牽伸至直徑1~10μum，根據其物理特性這種網被稱為微纖網。熱空氣向下流動時與周圍空氣混合，使纖維冷卻並最終固結成短而細的纖維。熔噴法的主要工藝流程如下：

熔體準備→過濾→計量→熔體從噴絲孔擠出→熔體細流牽伸與冷卻→成網

模頭組合件是熔噴生產線中最關鍵的機械，由聚合物熔體分配系統模頭系統、拉伸熱空氣管路通道以及加熱保温元件等組成。

熔噴模頭組合件的模頭系統通常由底板、噴絲頭、氣板、加熱元件等組成，是整個組合件中的重要部分。熔噴法非織造布的均勻度與模頭設計、製造有密切關係。通常熔噴模頭的加工精度要求很高，因此熔噴模頭製造成本較昂貴。

美國埃克森公司生產的熔噴模頭結構如圖2所示，共有192個噴絲孔，分成4個區域，每個區域有48個噴絲孔，區域之間被25.4mm寬的空間所隔開，該空間用於固定上下兩塊模體，因此該熔噴模頭的噴絲孔實際上是由上下模體配合形成的。先在上下模體結合面上各自加工出微細的凹槽，然後上下模體貼合，校正後可形成一排噴絲孔。

該結構的特點是，可得到較大的噴絲孔長徑比，模頭清潔較方便，但是加工精度和裝配精度要求高。噴絲頭噴絲孔呈單排排列，常用直徑為0.2~0.4mm，長徑比應大於10，孔距為0.6~1.0mm。噴絲孔的加工方法有機械鑽孔、電弧深孔及毛細管焊接加工等。常用的拉伸熱空氣風道夾角為60°，也有設計成90°或30°的。

美國Biaxfberflm公司開發出一種具有多排噴絲孔並列排列的熔噴機械，如圖3所示，其熔噴系統結構緊湊，熔噴模頭系統的加熱依靠牽伸熱空氣，沒有其他的電加熱裝置，設備投資較小。此熔噴頭的特點是採用毛細管擠出熔體。聚合物熔體1經過穿過空氣腔2的毛細管3，由空氣板的開孔處擠出。在此區域由熱空氣向聚合物的熱轉移十分有效。毛細管噴絲孔可有1~4排，毛細管間距約1.5mm，因此11.4cm寬的紡絲板可有22~448只孔。一組紡絲板可有8塊紡絲板，每塊板都有一隻多管輸出的行星泵輸人相同數量的聚合物，而每塊紡絲板的空氣輸人量可單獨調節。幾組紡絲板可並列安裝，形成所需寬度的生產裝置。

聚合物熔體從毛細管中擠出，空氣腔中的牽伸熱空氣從篩網與毛細管組成的縫隙中噴出，並將從毛細管中擠出的聚合物熔體牽伸成超細纖維。由於採用多排噴絲孔，大大提高了生產速度，增加了產量。工作寬度較大時，配置多個計量泵，以保證熔噴纖網單位面積質量的均勻性。該系統通過更換模頭，可生產纖維直徑為1~50μum的熔噴法非織造布。若模頭工作寬度為50.8cm時，產量為300kg/h（纖維直徑為10μm）。 ^[1]