熔喷布是一种通过熔喷工艺制成的超细纤维非织造材料,广泛应用于口罩、过滤材料、医用防护服等领域。其核心生产工艺涉及高温熔融、喷丝成网等步骤,而生产设备的清洁维护(尤其是真空清洗炉的作用)对保证产品质量和生产效率至关重要。以下将详细解析熔喷布的生产工艺,并重点说明真空清洗炉的关键作用。
一、熔喷布生产工艺流程
1.原料准备
主要原料为聚丙烯(PP)颗粒,通过添加驻极母粒等改性材料提升过滤性能。原料需干燥处理以避免水分影响熔融过程。
2.熔融挤出
聚丙烯颗粒经螺杆挤出机加热至200–250℃,熔融成黏流态聚合物。螺杆挤出机的温度分段控制(进料段、压缩段、均化段)确保熔体均匀。
3.熔体过滤与计量
熔体通过过滤器去除杂质,再经计量泵精确控制流量,确保喷丝稳定性。
4.喷丝与牵伸
高压热空气(300–400℃)从喷丝板两侧的狭缝喷出,将熔体从喷丝孔(孔径约0.2–0.4mm)中拉伸成超细纤维(直径1–5微米)。此过程需严格控制气流速度、温度及熔体黏度。
5.纤维成网与驻极处理
纤维在接收装置(如滚筒或网帘)上随机堆积成网,随后通过电晕放电或静电驻极工艺赋予纤维静电吸附能力,增强过滤效率。
6.卷绕与后处理
成网后的熔喷布经压实、收卷,部分产品需进行热轧加固或表面处理。
二、真空清洗炉的核心作用
在熔喷布生产中,喷丝板、螺杆挤出机、过滤器等设备长期接触高温熔体,易残留聚合物和碳化物。这些残留物会堵塞喷丝孔、影响纤维均匀性,导致产品缺陷。真空清洗炉通过高温热解和真空环境清洁设备,其作用如下:
1.清洁原理
高温分解:将待清洗部件(如喷丝板)放入炉内,升温至400–500℃,使残留的聚合物热解为小分子气体(如CO₂、H₂O)。
真空抽吸:炉内保持负压(真空度约0.08MPa至0.1MPa),通过真空泵将热解气体和碳化颗粒排出,避免二次污染。
氧化辅助:部分工艺通入少量氧气,加速残留物的氧化分解,提高清洗效率。
2.对生产的意义
保障喷丝质量:彻底清除喷丝板微孔内的堵塞物,确保纤维细度均匀。
延长设备寿命:减少人工刮擦清洗对精密部件的损伤(如喷丝孔内壁)。
提升生产效率:清洗周期缩短至4–8小时(传统碱洗需24小时以上),降低停机时间。
环保与安全:避免使用强酸强碱,减少危废产生;密闭操作防止有害气体泄漏。
3.操作流程
1.拆卸待清洗部件,去除表面大块残料。
2.将部件装入真空清洗炉,密封后抽真空。
3.阶梯升温至设定温度,保温2–4小时。
4.冷却后取出部件,检查清洁度,必要时重复清洗。
三、常见问题与优化方向
残留碳化层:若清洗后仍有黑斑,需调整升温曲线或延长保温时间。
能耗控制:采用分段加热和余热回收技术降低能耗。
自动化集成:结合物联网技术实现清洗过程远程监控,提高智能化水平。
总结
真空清洗炉是熔喷布生产中不可或缺的配套设备,其通过高温热解和真空环境高效清除设备残留物,直接关系到喷丝质量、设备寿命及生产成本。随着熔喷布需求精细化,对清洗工艺的稳定性与环保性要求将进一步提升,推动真空清洗技术向更节能、智能的方向发展。
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