雙組分熔噴非織造布在過濾中的應(yīng)用

0過濾劑過濾濾材非織布以其輕、軟、通風(fēng)良好等特點(diǎn)在多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。特別是具有良好的過濾性、高產(chǎn)量、成本低、易用等材料的優(yōu)點(diǎn)。逐漸取代傳統(tǒng)的機(jī)織過濾和過濾材料。其中,熔噴法獲得的非織造布與其他方法相比具有纖維更細(xì)的特征,纖維平均直徑為0.6μm的纖網(wǎng)已能穩(wěn)定的制造。1機(jī)械法、化學(xué)法目前,開纖方法中技術(shù)比較成熟是紡粘法非織造布與超細(xì)纖維的分纖。由于它們都屬于高聚物熔體直接紡絲的合成纖維,在紡絲過程中存在相似性,可以借鑒其開纖方法應(yīng)用于雙組分熔噴非織造布的開纖加工之中?，F(xiàn)有的主要開纖方法介紹如下。1.1熱處理法依據(jù)不同高聚物組分在一定溫度下的熱膨脹性不同來實(shí)施纖維裂離。a)干熱法纖維受熱發(fā)生不同程度膨脹,在兩組分纖維的界面產(chǎn)生剪切力,依靠剪切力的作用使纖維分離,從而達(dá)到開纖的目的。但使用此種方法分纖一般需要較高的溫度b)濕熱法在較低的溫度環(huán)境下,利用水的溶脹作用,對不同組分產(chǎn)生不同程度的溶脹,達(dá)到纖維分離目的。但由于溫度較低,大分子鏈段的熱運(yùn)動依然很微弱,不能產(chǎn)生足夠的能量擺脫相互的纏繞,使纖維難以分離。1.2機(jī)械法在高壓水刺的沖擊作用下,纖網(wǎng)上的部分纖維在纖網(wǎng)的正反兩面不斷的穿插纏結(jié),同時,原來較光滑的圓柱形截面分離成異形細(xì)絲。開纖后,纖維比表面積增加,纖維之間的摩擦力增大,纖網(wǎng)的自鎖能力增強(qiáng),改變了纖網(wǎng)原來的微結(jié)構(gòu),使纖維更加粗細(xì)交錯,各向異性,無序排列。該法材料處理后破損纖維比例高于分離的纖維,因此還需要進(jìn)一步改進(jìn)加工技術(shù)。事實(shí)上,高壓水刺往往給非織造布材料留下更多的孔洞,顯然更適合于紡粘無紡布,不適合于熔噴無紡布過濾材料的加工。1.3化學(xué)法作為一種相對溫和的方法,且在反應(yīng)體系中試劑能夠均勻地作用于材料,因此具有良好的發(fā)展前景。借鑒目前超細(xì)纖維的加工方法,可以采取堿減量法、酸性試劑法和溶脹試劑法使非織造布開纖。a)堿減量法目前,堿減量法廣泛應(yīng)用于復(fù)合超細(xì)纖維分離加工b)酸處理法酸處理法雖在實(shí)驗(yàn)室取得了階段性成果,但尚未見于工業(yè)化生產(chǎn)。劉若冰等c)溶劑處理法借鑒溶劑法紡絲,使用各種溶脹劑對纖維進(jìn)行開纖。使用苯甲醇和環(huán)己酮作用于PET/PA6復(fù)合纖維,苯甲醇對PA6有顯著的各向異性,這種各向異性引起PA6纖維軸向尺寸有較大的改變,產(chǎn)生剪切力使雙組分分開,具有一定的效果。此種方法由于是利用溶脹性使纖維分離,不涉及化學(xué)反應(yīng),并且殘液可以回收重復(fù)利用,無環(huán)境污染,符合工業(yè)化生產(chǎn)的要求,具有巨大的應(yīng)用潛力。但由于溶劑相對較多的進(jìn)入纖維非結(jié)晶區(qū),會對纖維的物理特性產(chǎn)生影響,在應(yīng)用時需要嚴(yán)格的工藝控制。1.4超聲波作為一種縱向波,其作用于纖維的界面處引起共振,使紋隙進(jìn)一步擴(kuò)大,隨著作用時間的增加,導(dǎo)致纖維的最終裂離。尤其再結(jié)合適當(dāng)?shù)拈_纖試劑,這種效果就更加明顯。并且經(jīng)超聲波處理后的試樣更加緊密,空隙率降低,更能發(fā)揮其高效過濾性能。該法作為一項(xiàng)新技術(shù)易在研究之中。2采用本方法計算分纖率對于纖維開纖效果的評價一般是利用橫截面法進(jìn)行評價,主要有總單絲法、單絲計數(shù)法、理論推算法,周長法。a)截面根數(shù)法。用電子顯微鏡縱向觀察,計算纖維中分離的根數(shù):%=式中,該法簡易、直觀,但熔噴非織造布纖維之間往往不能完全分離,經(jīng)常出現(xiàn)粘連現(xiàn)象,不利于纖維的辨別與計算。使用這種方法計算結(jié)果離散性大,重現(xiàn)性差,需要大量測試試樣。b)橫截面周長法。是目前使用較普遍的方法,根據(jù)橫截面的不同,使用不同的計算公式計算。但該法只適用于超細(xì)復(fù)合纖維,熔噴非織造布纖維交錯復(fù)雜,很難制作出橫截面整齊的試樣。c)圖像分析法。作者現(xiàn)在正在嘗試另一種方法,通過制作薄的纖維網(wǎng)試樣并做縱向觀察,利用纖維邊長來計算開纖率。此法的優(yōu)點(diǎn)在于省略了對移位分纖率和裂離分纖率的區(qū)別計算,只需測量纖維的分離邊長來統(tǒng)計計算纖維的分纖率。%==1/式中,該法能比較準(zhǔn)確反映出纖網(wǎng)微結(jié)構(gòu)改變對過濾效果的影響,但觀察者必須對單根纖維是否是完全分離有準(zhǔn)確的辨別能力