无纺布生产中的熔体过滤加工

　　欲保证无纺布生产中物料洁净，方法之一是使用过滤系统。本文介绍两款德国制造的过滤器，它们更换滤网时工艺不产生波动，同时能直接使用回收料进行生产以降低成本。

　　在纺粘法生产无纺布的工艺中，纤维抽丝和无纺布成布过程是合二为一的。聚合物原料经过挤出机以熔融状态进入喷丝头，再经纺丝后直接进入传输带，最终形成无纺布。
 
　　纺粘生产线

　　无纺布生产的纺粘工艺

　　切片经过混合和喂料后，进入挤出机，再经过滤器，以熔体状态进入熔体泵。通常，过滤器中装有过滤网等部件，以将熔体中的杂质挡住，避免进入下游设备。

　　对于过滤器而言，最重要的要求是在过滤器更换滤网过程中，不对生产造成不良影响和不引起物料中断或减少。熔体泵可增强熔体压力，并确保熔体物料稳定输送。

　　根据这种工艺，纤维喷丝板有不同的设计方式。通常，喷丝板系统配置了许多熔体泵，这些熔体泵需确保纺丝能顺利进行。

　　喷丝板系统设计和精密控制，可以确保通过喷丝板的熔体平稳、无波动。另外，喷丝板中也有过滤器，以保证熔体均匀、洁净。喷丝板的过滤器由多层织网组成，熔体中残余的杂质被其阻挡，因而过滤网需定期更换。

　　在更换喷丝板过滤网时，需停止此工位工作，有时还需停止整条生产线运行。过滤网越细，喷丝板的寿命也越长。因此，喷丝板之前的过滤器应该尽可能多的除去熔体中的杂质，以增加过滤器的使用寿命。
 
　　纺粘工艺流程

　　熔纺工艺中，将熔体直接注射到热的高速空气流，熔体由液态变成纤维状，纤维的直径为0.5~30um，通常是2~7um。纤维和热空气一起进入堆积网，与冷空气接触后被冷却、固化。

　　气流波动造成纤维随意取向，而纤维取向性的随意化正是无纺布熔纺工艺的要求，因此，可满足无纺布生产的同质化要求。这些不透明的无纺布具有低的撕裂强度、大的表面积和绝缘、过滤性能。

　　熔纺工艺的显著特点是熔体被加热到较高的温度，因此，熔体流道的设计、喷丝板内部结构和熔体流的优化非常重要。

　　熔体流速过低或存在死角都将造成熔体热降解，降解物料若进入喷丝头则会在最终产品上形成破洞或黑块，这样将不得不停止整条生产线，以清洁传输带。

　　工艺中，长丝挤出后进入冷空气区，此时由于空气流的变化和静电等因素，纤维不粘在一起。

　　无纺布堆积过程发生在有孔的堆积带，堆积带输送直到无纺布成卷、打包，单根长丝的直径为15~ 35um。与熔纺工艺类似，纤维结构无序，但具有轻、保暖和高吸水性。与其它布料相比，无纺布具有极好的单位密度/重量的抗张强度，主要应用于防水密封材料、卫生用品或土工布，如防止水土流失等。

　　“Reicofil”工艺中，空气遍布整个织布，而在后续工序，纤维分离并通过气旋混合。

　　苏拉集团（Saurer）旗下纽马格（Neumag）提供给土耳其的生产线采用ASON Spunbound 技术。由于喷丝板、注射器和堆积带位置可变，生产灵活性大大增强。因此，单一一条生产线可以生产许多种产品，而且切换时间非常短。同时，也可以使用不同的原料，如复合纤维以及目前在无纺布巿场增长极其迅速的聚酯材料。
 
　　无纺纤维的堆积

　　无纺布生产中的过滤系统

　　在无纺布生产过程中，熔体过滤系统的作用是除去熔体中的杂质，保护喷丝板。因为即使很小的杂质也可能迫使更换喷丝头，造成整条生产线停车。同时，每个纤维的断头都可以导致无纺布的瑕疵和不规整。另外，在纤维纺丝过程中，也要求喷丝板更换频率低。

　　对过滤细度的要求取决于无纺布的结构和应用领域，对于土工布产品，肉眼可见的杂质是允许的，而对于医疗用品，任何微小的杂质都必须被清除。喷丝板过滤器的过滤细度由最终产品和纤维的直径决定，通常为20~75um。

　　多数情况下，更换喷丝板的过滤器只能在生产线停止阶段进行，同时通过上游熔体过滤器泄压。通常，上游熔体过滤器的过滤细度与喷丝板过滤器的过滤细度相当或更细，以达到延长喷丝板寿命。

　　在选择过滤器类型时，必须考虑过滤器对熔体特性不会造成任何影响。死角、停留时间过长、空气进入过滤器或氧化的熔体都可能导致聚合物降解、改变原料特性和造成产品质量缺陷，因而必须停机清理。

　　另一方面，原材料价格和营运成本的上升，要求必须考虑过滤系统的经济因素，延长喷丝板过滤器的换网时间及改善产品质量可以节约成本。同时，也必须考虑投资和营运成本。

　　另外，需要着重考虑的是能否使用回收物料，由于原料占整个生产成本的比重极大，使用更加便宜的回收料更能快速回收投资，通常，投资过滤器的回收期应少于12 个月。

　　无纺布生产要求工艺连续和压力稳定，以确保纺丝过程连续。德国格诺斯（Gneuβ）研制的过滤器，熔体流道过滤面积大，采用具有专利技术的旋转式过滤技术，过滤转盘位于两个模块之间。