欲確保無(wú)紡布生產(chǎn)中物料潔凈，方法之一是使用過(guò)濾系統(tǒng)。本文介紹兩款德國(guó)制造的過(guò)濾器，它們更換濾網(wǎng)時(shí)工藝不產(chǎn)生波動(dòng)，同時(shí)能直接使用回收料進(jìn)行生產(chǎn)以降低成本。
在紡粘法生產(chǎn)無(wú)紡布的工藝中，纖維抽絲和無(wú)紡布成布過(guò)程是合二為一的。聚合物原料經(jīng)過(guò)擠出機(jī)以熔融狀態(tài)進(jìn)入噴絲頭，再經(jīng)紡絲后直接進(jìn)入傳輸帶，終形成無(wú)紡布。
紡粘生產(chǎn)線
無(wú)紡布生產(chǎn)的紡粘工藝
切片經(jīng)過(guò)混合和喂料后，進(jìn)入擠出機(jī)，再經(jīng)過(guò)濾器，以熔體狀態(tài)進(jìn)入熔體泵。通常，過(guò)濾器中裝有過(guò)濾網(wǎng)等部件，以將熔體中的雜質(zhì)擋住，避免進(jìn)入下游設(shè)備。
對(duì)于過(guò)濾器而言，較重要的要求是在過(guò)濾器更換濾網(wǎng)過(guò)程中，不對(duì)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(qiáng)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(jì)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(jìn)行。
噴絲板系統(tǒng)設(shè)計(jì)和精密控制，可以確保通過(guò)噴絲板的熔體平穩(wěn)、無(wú)波動(dòng)。另外，噴絲板中也有過(guò)濾器，以確保熔體均勻、潔凈。噴絲板的過(guò)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(guò)濾網(wǎng)需定期更換。
在更換噴絲板過(guò)濾網(wǎng)時(shí)，需停止此工位工作，有時(shí)還需停止整條生產(chǎn)線運(yùn)行。過(guò)濾網(wǎng)越細(xì)，噴絲板的壽命也越長(zhǎng)。因此，噴絲板之前的過(guò)濾器應(yīng)該盡可能多的除去熔體中的雜質(zhì)，以增加過(guò)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(jìn)入堆積網(wǎng)，與冷空氣接觸后被冷卻、固化。
氣流波動(dòng)造成纖維隨意取向，而纖維取向性的隨意化正是無(wú)紡布熔紡工藝的要求，因此，可滿足無(wú)紡布生產(chǎn)的同質(zhì)化要求。這些不透明的無(wú)紡布具有低的撕裂強(qiáng)度、大的表面積和絕緣、過(guò)濾性能。
熔紡工藝的顯著特點(diǎn)是熔體被加熱到較高的溫度，因此，熔體流道的設(shè)計(jì)、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(guò)低或存在殘余都將造成熔體熱降解，降解物料若進(jìn)入噴絲頭則會(huì)在產(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(zhǎng)絲擠出后進(jìn)入冷空氣區(qū)，此時(shí)由于空氣流的變化和靜電等因素，纖維不粘在一起。
無(wú)紡布堆積過(guò)程發(fā)生在有孔的堆積帶，堆積帶輸送直到無(wú)紡布成卷、打包，單根長(zhǎng)絲的直徑為15~35um。與熔紡工藝類似，纖維結(jié)構(gòu)無(wú)序，但具有輕、保暖和高吸水性。與其它布料相比，無(wú)紡布具有極好的單位密度/重量的抗張強(qiáng)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(gè)織布，而在后續(xù)工序，纖維分離并通過(guò)氣旋混合。
蘇拉集團(tuán)（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(qiáng)。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(shí)間非常短。同時(shí)，也可以使用不同的原料，如復(fù)合纖維以及目前在無(wú)紡布巿場(chǎng)增長(zhǎng)極其迅速的聚酯材料。
無(wú)紡纖維的堆積
無(wú)紡布生產(chǎn)中的過(guò)濾系統(tǒng)
在無(wú)紡布生產(chǎn)過(guò)程中，熔體過(guò)濾系統(tǒng)的作用是除去熔體中的雜質(zhì)，保護(hù)噴絲板。因?yàn)榧词购苄〉碾s質(zhì)也可能迫使更換噴絲頭，造成整條生產(chǎn)線停車。同時(shí)，每個(gè)纖維的斷頭都可以導(dǎo)致無(wú)紡布的瑕疵和不規(guī)整。另外，在纖維紡絲過(guò)程中，也要求噴絲板更換頻率低。
對(duì)過(guò)濾細(xì)度的要求取決于無(wú)紡布的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)于土工布產(chǎn)品，肉眼可見(jiàn)的雜質(zhì)是允許的，而對(duì)于醫(yī)療用品，任何微小的雜質(zhì)都必須被清除。噴絲板過(guò)濾器的過(guò)濾細(xì)度由產(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(guò)濾器只能在生產(chǎn)線停止階段進(jìn)行，同時(shí)通過(guò)上游熔體過(guò)濾器泄壓。通常，上游熔體過(guò)濾器的過(guò)濾細(xì)度與噴絲板過(guò)濾器的過(guò)濾細(xì)度相當(dāng)或更細(xì)，以達(dá)到延長(zhǎng)噴絲板壽命。
在選擇過(guò)濾器類型時(shí)，必須考慮過(guò)濾器對(duì)熔體特性不會(huì)造成任何影響。殘余、停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、空氣進(jìn)入過(guò)濾器或氧化的熔體都可能導(dǎo)致聚合物降解、改變?cè)咸匦院驮斐僧a(chǎn)品質(zhì)量缺陷，因而必須停機(jī)清理。
另一方面，原材料價(jià)格和營(yíng)運(yùn)成本的上升，要求必須考慮過(guò)濾系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)因素，延長(zhǎng)噴絲板過(guò)濾器的換網(wǎng)時(shí)間及改善產(chǎn)品質(zhì)量可以節(jié)約成本。同時(shí)，也必須考慮投資和營(yíng)運(yùn)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(gè)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(guò)濾器的回收期應(yīng)少于12個(gè)月。
無(wú)紡布生產(chǎn)要求工藝連續(xù)和壓力穩(wěn)定，以確保紡絲過(guò)程連續(xù)。德國(guó)格諾斯（Gneuβ）研制的過(guò)濾器，熔體流道過(guò)濾面積大，采用具有專利技術(shù)的旋轉(zhuǎn)式過(guò)濾技術(shù)