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本文采用熔喷级聚丙烯(PP)和聚酯(PET)切片为原料,利用熔喷法非织造技术,并与驻极工艺相结合,开发一种新型的具有高过滤效率的双组分熔喷驻极非织造布。
本文首先对两种切片原料的热性能及流变性能进行研究,结果表明:两种切片熔体都属于切力变稀流体,聚酯熔体的牛顿性较强,对剪切速率不敏感,对温度敏感,且剪切速率大于2000s-1时,熔体粘度波动小,这样有利于熔体稳定连续成纤;并且当温度在285℃~295℃范围内时,熔体的粘度相对稳定,此时纺丝成形较好;PP熔体对剪切速率的敏感程度高,对温度较不敏感,在熔喷加工过程中可以通过提高螺杆的转速来降低熔体的粘度,从而提高其可纺性,较合适的纺丝温度范围为215℃~230℃。
在对切片性能研究的基础上,通过反复实践得出双组分熔喷非织造布的制备工艺,制备出PP/PET配比分别为30/70,50/50,70/30的并列型双组分熔喷非织造布。利用自制的驻极装置对制备的双组分熔喷非织造布的驻极工艺探讨,得出最佳驻极工艺参数:极化电流0.21mA,驻极时间1.5min,驻极间距2.5cm,驻极电压23.6kV,热处理温度140℃。
然后对双组分熔喷驻极非织造布的性能进行测试表征,并与单组分聚丙烯熔喷非织造布对比。结果表明:双组分熔喷驻极非织造布的纤维平均直径为2~3.5μm,比单组分熔喷非织造布的更细,平均孔径更小,为12.3~15.6μm;孔隙率更高,高达90%~94%;并且其断裂强力,断裂伸长率均优于聚丙烯单组分熔喷非织造布。对制备的双组分熔喷驻极非织造布进行表面电荷密度测定,结果表明配比为50/50的PP/PET双组分熔喷非织造布的表面电荷密度最大,其值为-1.92μC/m2。
最后,本文对制备的双组分熔喷驻极非织造布进行应用研究,结果表明:双组分熔喷驻极非织造布的过滤效率比单组分聚丙烯熔喷非织造布的效率要高,其中50/50的PP/PET双组分熔喷驻极非织造布的过滤性能最高,高达97.34%,可用于高效过滤材料。同时,双组分熔喷非织造布的吸油倍率达到1602.4%,可用于开发高性能的吸油材料。