熔喷非织造技术的研究及应用进展

熔喷非织造布是非织造材料生产技术中发展较快的一种,在国内外被誉为是流程最短的聚合物一步法生产工艺。其产品具有纤维超细、柔软、过滤阻力小、过滤效率高和纤维自身粘合缠结等许多明显的优点。近年来,其在医卫防护、过滤、吸油、吸音、保暖以及电池隔膜等领域得到了广泛应用。本文简要介绍了熔喷非织造工艺原理和原料,重点综述了熔喷非织造材料在过滤领域的应用进展,并对未来熔喷非织造材料的开发进行了展望。     

聚乳酸基生物可降解熔喷非织造材料的研究进展与展望

聚乳酸(PLA)基熔喷非织造材料存在柔韧性不足、驻极耐久性差、功能性单一等问题,限制了其作为高性能吸附与过滤材料的应用和发展,本文全面总结了PLA基熔喷材料在原料设计、加工成形及应用方面的研究进展。介绍了PLA基熔喷材料的加工成形方法及其改性,主要包括母粒改性(共聚/嵌段、增强增韧、功能性改性等)和后整理改性(静电驻极整理和功能整理);阐述了PLA基熔喷材料在空气过滤、医疗防护、卫生保健、组织工程、清洁擦拭、吸油、保暖领域的典型应用。最后,对PLA基熔喷材料的纤维微纳化、多组分化、复合化、耐静电驻极化、功能和智能化发展方向进行了展望,为PLA基熔喷材料的高质化和高值化发展提供理论和技术参考。     

聚乳酸基生物可降解熔喷非织造材料的研究进展与展望

聚乳酸(PLA)基熔喷非织造材料存在柔韧性不足、驻极耐久性差、功能性单一等问题,限制了其作为高性能吸附与过滤材料的应用和发展,本文全面总结了PLA基熔喷材料在原料设计、加工成形及应用方面的研究进展。介绍了PLA基熔喷材料的加工成形方法及其改性,主要包括母粒改性(共聚/嵌段、增强增韧、功能性改性等)和后整理改性(静电驻极整理和功能整理);阐述了PLA基熔喷材料在空气过滤、医疗防护、卫生保健、组织工程、清洁擦拭、吸油、保暖领域的典型应用。最后,对PLA基熔喷材料的纤维微纳化、多组分化、复合化、耐静电驻极化、功能和智能化发展方向进行了展望,为PLA基熔喷材料的高质化和高值化发展提供理论和技术参考。     

常压等离子体表面改性血液过滤用熔喷非织造布

介绍自制常压介质阻挡放电等离子体装置，运用该装置对PBT熔喷非织造布血液过滤材料进行表面改性，讨论了介质材料、放电间隙、处理时间和放电气体等因素对改性效果的影响。本工作的结果对常压介质阻挡放电及其在材料改性中的应用具有重要的意义。     

常压等离子体表面改性血液过滤用熔喷非织造布

介绍自制常压介质阻挡放电等离子体装置,运用该装置对PBT熔喷非织造布血液过滤材料进行表面改性,讨论了介质材料、放电间隙、处理时间和放电气体等因素对改性效果的影响。本工作的结果对常压介质阻挡放电及其在材料改性中的应用具有重要的意义。     

二氧化硅气凝胶/聚丙烯熔喷非织造材料的制备及性能研究

通过熔喷非织造技术制备了一定质量比(1/100、2/100、3/100)的二氧化硅(SiO_2)气凝胶/聚丙烯(PP)熔喷非织造材料,采用扫描电镜、X射线衍射仪、万能材料试验机、透气量仪及滤料试验系统测试分析该非织造材料的结构形貌、结晶性能、晶型结构、力学性能、透气性、过滤性能等性能,结果表明:通过SiO_2气凝胶改性的熔喷非织造材料的纤维直径增大,纤维网结构疏松;其熔喷材料结晶度提高,但晶型较改性前并未改变;其透气率增高,SiO_2气凝胶/PP熔喷非织造材料的过滤效率相比单一PP熔喷非织造材料提高了约50%,但随着SiO_2气凝胶添加量增加,其拉伸力学性能有所下降。     

为聚烯烃非织造材料提供永久亲水性的新型内部添加剂

介绍了一种为聚烯烃纤维和非织造材料提供永久亲水性的新型添加剂 ,该添加剂是一种表面活性剂 ,在纺丝、纺粘或熔喷过程中直接以熔融状态加入。阐述了该添加剂的特性、亲水改性机理以及对不同应用领域中产品的改性效果     

聚丙烯/聚酯双组分微纳米纤维熔喷非织造材料制备及其性能

针对聚丙烯(PP)超细纤维材料韧性不足的问题,以聚酯(PET)和PP为原料,采用共混熔喷法制备了PP/PET双组分微纳米纤维熔喷非织造材料,研究了PP/PET双组分聚合物熔体的流动指数和热性能,并对制备样品的形貌特征和柔韧性进行分析。结果表明:样品形貌为典型的熔喷非织造材料结构特征,细纤维与粗纤维在水平方向上交错排列形成叠合形态;且随PET质量分数从8% 增大到15%,纤维的平均直径从5.52 μm逐渐降低到3.61 μm;在双组分纤维内,PET与PP之间有清晰相界面,且PET以直径为10~100 nm的微纤形式存在;样品的韧性得分随着PET质量分数的提高从29.91增到35.20。     

汽车吸声非织造材料的制备与性能

为开发在中高频和宽频范围内具有优异吸声性能的汽车吸声非织造材料,添加RGO,并将静电纺丝技术和双组分熔喷非织造技术有效结合,制备出RGO/PAN纳米纤维膜/双组分熔喷非织造材料。采用SEM、TG、XRD、表面电阻、吸声系数对制备的非织造材料性能进行表征,研究是否添加RGO以及不同添加量对RGO/PAN纳米纤维膜/双组分熔喷非织造材料性能的影响。结果表明:RGO/PAN纳米纤维膜/双组分熔喷非织造材料中存在RGO;添加RGO后改善了双组分熔喷非织造材料的热稳定性能和抗静电性能,当RGO质量分数为3%时,抗静电性能最好;在500～6 300 Hz范围内,添加RGO后,双组分熔喷非织造材料吸声性能的改善较为显著,最大增幅为24%。     

对位芳纶纳米纤维/熔喷非织造复合过滤材料的制备及性能研究

以二甲基亚砜/氢氧化钾(DMSO/KOH)为溶剂溶解对位芳纶纤维,制备负电性的对位芳纶纳米纤维(ANFs)溶液.采用静电发生器对聚丙烯(PP)熔喷非织造材料进行正电驻极处理.利用涂膜技术将ANFs溶液涂覆在PP熔喷非织造材料的表面制备复合过滤材料.测试结果表明,PP熔喷非织造材料表面可形成一层连续的对位芳纶纳米纤维膜,该复合过滤材料具有良好的过滤效果,过滤效率达93.18％,过滤阻力为42.14 Pa,其力学性能也得到显著提升.     

抗菌空气过滤材料的制备及其性能研究

利用nano-Ag/nano-TiO2对丙纶熔喷非织造材料进行抗菌功能改性,通过改变等离子体处理时间、nano-Ag/nano-TiO2配比、改性处理时间、改性温度等工艺参数,成功制备出具有抗菌功能的熔喷非织造空气过滤材料,并进行了相关性能测试。结果表明:nano-Ag/nano-TiO2改性的最佳工艺为nano-Ag/nano-TiO2配比36:1,反应温度30℃,改性时间10 min。Nano-Ag/nano-TiO2成功附着在材料表面,且未破坏材料原有纤维结构,过滤性能没有发生大的变化,与未改性的材料一样具有较好的过滤性能。PP熔喷非织造材料经nano-Ag/nano-TiO2改性后,具有明显的抗菌杀菌功能,且有较好的抗菌持久性。     

聚丙烯腈静电纺/聚丙烯熔喷复合材料的制备及过滤性能研究

以聚丙烯腈(PAN)为原料,N,N-二甲基甲酰胺为溶剂制备纺丝液并进行静电纺丝,用熔喷聚丙烯(PP)非织造材料为基材接收静电纺PAN纳米纤维膜,制备PAN静电纺/PP熔喷复合材料。研究了静电纺丝工艺参数对纤维直径及均匀度的影响,优化了静电纺丝工艺,在此基础上改变纺丝时间控制熔喷非织造材料表面复合的静电纺纳米纤维含量,通过AFC-131滤料性能测试系统测试了PAN静电纺/PP熔喷复合材料的空气过滤性能。结果表明,在熔喷非织造材料喷覆静电纺PAN纳米纤维膜后,过滤效率明显提高,颗粒越小,过滤效率提高越多,且随喷覆时间的增加,过滤效率提高,滤阻增加,但滤阻增加值小于过滤效率增加值,综合考虑在纺丝时间为10min时,可以制备高效低阻的PAN静电纺/PP熔喷复合非织造过滤材料。     

熔喷法非织造技术的特点与发展趋势

简要介绍了熔喷法非织造技术的工艺流程及特点,概述了熔喷法在新型原料开发、设备改进、纺粘/熔喷复合工艺、纤维细旦化和双组分技术等方面的进展情况和发展趋势,指出熔喷法非织造布在新的应用领域的拓展有赖于原料、技术和设备的不断创新与发展。     

热塑性聚氨酯熔喷非织造材料制备与性能

为改善传统熔喷非织造材料强度低、弹性回复性差的问题,以热塑性聚氨酯(TPU)为原料制备了一种新型弹性熔喷非织造材料。研究了TPU的热性能及流变性能,分析了制备工艺参数对TPU熔喷非织造材料形貌、力学性能、透气性能和水接触角的影响。结果表明:数均分子量为33 767 g/mol、分子量分布指数为2.19、熔点为159.4 ℃的TPU原料,在230 ℃时流变性能良好,适合进行熔喷纺丝;当纤维平均直径为10.27 μm、纤维网平均孔径为145 μm时,制备的TPU熔喷非织造材料的纵、横向断裂强度分别为52和49 N/(5 cm),纵、横向断裂伸长率分别为424%和459%,50%伸长回复率为97%,透气率为580 L/(m²·s),水接触角为110.3°,呈现明显的拒水特性。     

熔喷非织造技术的发展现状

熔喷是一种制备超细纤维非织造布的加工方法,自出现以来发展非常迅速。文章分别从生产技术、原料开发和产品应用等方面介绍了近年来熔喷非织造技术的发展状况,并预测了今后的发展趋势。     

熔喷法非织造布的应用与发展趋势

介绍了熔喷非织造布工艺原理、工艺流程以及熔喷非织造布的现状和熔喷非织造布的发展趋势,指出熔喷非织造布在作为过滤材料中的优势以及熔喷非织造布在过滤材料应用中的前景。     

新型熔喷法非织造布

瑞士与德国合营的Sandler公司在北美工业纺织品展览会上推出一种新型熔喷法非织造布。这种称作Sawascreen的非织造布是一种结构均匀、纤维极细的材料,它不仅具有优良的防水性,而且具有较高的透气性,是疏水性熔喷法材料中最轻的产品。     

聚丙烯熔喷非织造材料的吸油性能

在吸油或擦拭过程中,对材料在压力下的吸油性能要求较高。将4种聚丙烯树脂在相同的成形工艺条件下制成熔喷非织造材料,测试其表观密度、纤维直径、透气量和接触角以及其在有无压力下的吸油倍率,探究熔喷非织造材料结构性能与吸油特性之间的关系。结果表明：蓬松性是影响熔喷非织造材料的主要因素,其次是纤维直径,而5.6°之内的接触角变化对吸油倍率无明显影响。同时,在受力吸油应用工况下,需要考虑材料的回弹性。     

聚乳酸超细纤维敷料的熔喷成形工艺及其快速导液特性

为拓展聚乳酸(PLA)超细纤维非织造材料在医用敷料领域的应用,以聚乙二醇(PEG)、十二烷基硫酸钠(SDS)共混改性PLA为原料,利用熔喷非织造成形方法制备PLA/PEG/SDS超细纤维材料,并对其结构和导液特性进行测试与分析。结果表明：随着SDS质量分数由0%增大到1.5%,PLA/PEG/SDS共混聚合物的冷结晶温度从116.02℃降至93.58℃(降低约23.9%),熔融温度从164.10℃降至150.58℃(降低约8.9%);材料中超细纤维(纤维直径<5μm)的数量占比从0%增大至57%,同时5μL水的浸没时间从0.24 s降低至0.06 s,液体扩散面积从36.05 cm²增大至78.26 cm²,吸水速率从4.38%/s提升至9.15%/s,液态水分扩散速率从2.21 mm/s提升至8.34 mm/s,表明液体导液特性有所提升,可用做敷料和补片等医用护理材料的基材。     

熔喷非织造吸油材料的研究

文章对熔喷非织造吸油材料的国内外研究现状进行了总结,并对熔喷非织造吸油材料的加工原理和特点进行了分析,从而为熔喷非织造吸油材料的应用提供参考。