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1、熔喷布基础工艺流程2020-5绪论熔喷布主要是聚丙烯，此外有聚氨酯，聚乳酸，纤维直径可以达到15微米。它具有很好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性。可运用于医疗卫生用布上，比如手术衣、防护服、消毒包布、口罩、尿片、妇女卫生巾等，工业上也有突出表现，可作为过滤材料、绝缘材料、水泥包装袋、土工布、包覆布等。本文符合2020.4江苏发布口罩用聚丙烯熔喷非织造布 T/JSFZXH001-2020团体标准。1.0行业标准检测口罩用聚丙烯熔喷非织造布(T/JSFZXH001-2020)纺粘/熔喷/纺粘(SMS)法非织造布(FZ/T 64034-2014)熔喷法非织造布(FZ/T 64078-2019)塑料
2、聚丙烯(PP)熔喷专用料(GBT 30923-2014)1.0.1熔喷布分级口罩熔喷布根据过滤效率分级6级过滤效率水平KN30KN60KN80KN90KN95KN100颗粒物过滤效率%306080909599.97细菌过滤效率95/气流阻力80 Pa.s微生物指标符合GB15979-2002普通口罩规定种类初始污染菌cfu/g细菌菌落总数cfu/g或cfu/ml大肠菌落致病性化脓菌真菌菌落总数cfu/g或cfu/ml普通级/200不得检出不得检出200消毒级1000020不得检出不得检出不得检出口罩熔喷布异味指标符合GB18401-2003规定GB18401-2003规定应有培训或专业人员检测
3、。样品开封后，立即进行该项目的检测试验应在洁净的无异常气味的环境中进行操作者须戴手套，双手拿起试样靠近鼻腔仔细嗅闻试样所带有的气味，如检测出有霉味、高沸程石油味(如汽油、煤油味)、鱼腥味、芳香烃气味中的一种或几种，则判为“有异味”并记录异味类别。否则判为“无异味”应有3人独立评判，并以2人一致的结果为样品检测结果。1.0.2原料与生产车间标准1.0.2.1原料标准聚丙烯熔喷专用料是以聚丙烯为基础原料，采用过氧化物降解，可控流变的方法来改善树脂的流动性及分子量分布。根据客户需求，可生产熔体质量流动速率在3001900g/10min范围的聚丙烯熔喷专用料。产品适用于熔喷法无纺布成型工艺，是生产聚丙
4、烯熔喷无纺布产品的主要原料。口罩里面最重要的是熔喷层M，主要是为了隔离飞沫、颗粒物、酸雾、微生物等等。熔喷布专用料就是熔喷料-高熔融指数的聚丙烯。聚丙烯熔融指数越高，熔喷出的纤维就越细，制成的熔喷布过滤性也越好。聚丙烯熔喷专用料要求项目单位PPH,Y0450PPH,Y1000PPH,Y1200PPH,Y1300PPH,Y1500颗粒外观黑粒个/kg0大粒和小粒g/kg30熔体质量流动速率g/10min450501000100120010013001001500100灰分%0.03挥发分（质量分数）%0.2二叔丁基过氧化物（DTBP）残留量mg/kg5分子量分布-2-4专业型号识别PPH均聚聚丙
5、烯PPY纤维级聚丙烯PP1200MFR举例1PPH Y 1200 聚丙烯熔喷专用料MFR1200g/10min原料卫生要求GB15979-2002普通口罩规定：(1) 原材料应无毒无害、无污染原材料包装应清洁，清楚标明内含物的名称生产单位，生产日期或生产批号影响卫生质量的原材料应不裸露;有特殊要求的原材料应标明保存条件和保质期。(2) 对影响产品卫生质量的原材料应有相应检验报告或证明材料，必要时需进行微生物监控和采取相应措施。(3) 禁止使用废弃的卫生用品作原材料或半成品。1.0.2.2生产环境卫生指标（GB15979） 装配与包装车间空气中细菌菌落总数应2500cfu/m2； 工作台表面细菌
6、菌落总数应2500cfu/cm2； 工人手表面细菌总数300cfu/只手，并不得检出致病菌。1.0.2.3生产区周围环境（GB15979）1) 应整洁，无垃圾，无蚊、蝇等害虫孽生地。2) 应有足够空间满足生产需要，布局必须符合生产工艺要求，分隔合理，人物分流，产品流程中无逆向与交叉原料进人与成品出去应有防污染措施和严格的操作规程，减少生产环境微生物污染。3) 应配置有效的防尘、防虫、防鼠设施，地面，墙面、工作台面应平整光滑、不起尘便于除尘与清洗消毒有充足的照明与空气消毒或净化措施，以保证生产环境满足本标准第5章的规定。4) 配置必需的生产和质检设备，有完整的生产和质检记录切实保证产品卫生质量。
7、5) 生产过程中使用易燃、易爆物品或产生有害物质的，必须具备相应安全防护措施符合国家有关标准或规定。6) 原材料和成品应分开堆放待检合格不合格原材料和成品应严格分开堆放并设明显标志。仓库内应干燥清洁，通风，设防虫、防鼠设施与垫仓板符合产品保存条件。7) 进人生产区要换工作衣和工作鞋，戴工作帽，直接接触裸装产品的人员需戴口罩清洗和消毒双手或戴手套:生产区前应相应设有更衣室、手池消毒池与缓冲区。8) 从事卫生用品生产的人员应保持个人卫生，不得留指甲，工作时不得戴手饰，长发应卷在工作帽内，痢疾，伤寒病毒性肝炎活动性肺结核、尖锐湿疣、淋病及化脓性或渗出性皮肤病患者或病原携带者不得参与直接与产品接触的生
8、产活动。9) 从事卫生用品生产的人员应在上岗前及定期(每年一次)进行健康检查与卫生知识(包括生产卫生，个人卫生，有关标准与规范培训合格者方可上岗。1.0.2.4消毒过程要求（GB15979）1 消毒级产品最终消毒必须采用环氧乙烷、电离辐射或压力蒸汽等有效消毒方法所用消毒设备必须符合有关卫生标准。2 根据产品卫生标准、初始污染菌与消毒效果生物监测评价标准制定消毒程序、技术参数工作制度，经验证后严格按照既定的消毒工艺操作。该消毒程序技术参数或影响消毒效果的原材料或生产工艺发生变化后应重新验证确定消毒工艺。3 每次消毒过程必须进行相应的工艺(物理)化学指示剂监测，每月用相应的生物指示剂监测只有当工艺
9、监测、化学监测、生物监测达到规定要求时被消毒物品才能出厂。4 产品经消毒处理后，外观与性能应与消毒处理前无明显可见的差异。1.0.2.5包装运输与贮存要求（GB15979）A. 执行卫生用品运输或贮存的单位或个人，应严格按照生产者提供的运输与贮存要求进行运输或贮存。B. 直接与产品接触的包装材料必须无毒无害清洁产品的所有包装材料必须具有足够的密封性和牢固性以达到保证产品在正常的运输与贮存条件下不受污染的目的.1.0.3力学及外观指标（T/JSFZXH001-2020）基本技术要求项目规格（g/m2）2050100150幅宽偏差/mm-1到+3单位面积质量偏差率/%8754单位面积质量变异系数7
10、6断裂强力/N横向2610纵向4915纵向断裂伸长率/%20外观质量要求项目要求破洞不允许针孔不明显10个/100cm2明显不允许晶点面积1mm10个/100cm2面积1mm不允许飞花不允许异物不允许注1：晶点是指布面存在点状聚合物颗粒。注2：飞花是指布面存在已固结的飞絮/飞花形成的纤维条，表面有凸起感。注3：KN95及以上过滤水平的口罩熔喷布不允许有针孔和晶点。2.0熔喷工艺2.0.1工艺简述熔喷法是一种一步生产非织造布的工艺(由切片到纤网)。在加工过程中，高速空气将从挤压机模头端出来的熔融态热塑性树脂吹到一个成网帘带上或成网滚筒上，形成细纤维自粘合纤网。高流速的熔体从一个带有一单排小孔的模
11、头挤出，然后通过热空气喷嘴，将熔体吹成非常细的纤维(110m)。纤维再被聚集到成网帘上。熔喷工艺需要非常高的熔体流动指数(MFR)，窄的分子量分布。当使用低熔体弹性的低黏度原料时，拉伸更容易，气流速度和空气量均可降低。熔喷设备在60年代末70年代初商业化，当时所用的聚合物都是低MFR级的，所以只能采用已有的聚合物为原料。这些聚合物的MFR为12/2535。在1985年，MFR为90和150的聚合物进入市场。90年代MFR为400和800级的树脂成为熔喷法工艺常用的树脂，现今这些产品仍在使用，并且在一段时间内，在市场上仍会有一席之地。但是已有MFR更高的树脂进入市场。本文旨在介绍用于卫生及过滤领
12、域应用的MFR1200树脂的优点。高MFR的聚丙烯树脂的优点是制得的纤维细小、布孔隙小、卫生（屏蔽）和过滤（效果）领域用制品性能好，加工能耗低、产量大、重量轻，织物柔软。2.0.2工艺关键数据意义及控制优化2.0.2.1高细度熔喷纤维控制因素不同MFR工艺控制点数据MFR/（g/10 min）水压头mm空气量NM3/H熔体温度模头温度空气温度熔喷间距cm450600180031528028515580060013502902602651551200600950270240255155(1) MFR：聚丙烯的MFR 越大制得的纤维的直径越细。纤维越细, 布的孔隙就越小, 过滤效果就越好 (透气率
13、低)，且高 MFR 的原料, 在较低温度和较小的风量下, 可以得到孔隙小得多的产品。(2) 水压头：水压头即剪切速率的增大会导致熔喷专用PP材料挤出胀大比的增大，选择合理的挤出量可以在提高强度同时减少并丝。因此，在熔喷设备方面可考虑尽量优化喷丝板上喷丝孔的入口角度，加大入口段长度，以降低熔体进入喷丝孔的入口效应；同时，在熔喷非织造布制备过程中，可通过合理调节熔体泵及螺杆转速，使PP材料在较低的剪切速率条件下通过喷丝孔，达到减少并丝、细化纤维直径的目的。(3) 空气量：熔喷纤维的直径随气流速度的增加而减小,但气流速度过高, 易产生 “结块” , 而且 “结块”的尺寸增加 , 将造成纤维的断头率增
14、加。热空气速度 纤维直径 非织造布手感由硬变软，纤维缠结增多，纤网密实、光滑，强度增加，但气流速度过大，易出现飞花，严重影响布面外观。(4) 熔体温度：模孔处熔体的黏度减少甚至消除熔喷产品中的 “结块。(5) 模头温度：模头温度直接影响模孔处熔体的黏度，熔喷过程中所用的原料树脂如果具有较高的黏度(1.4 dL/g), 熔体的流动性较差，不利于熔喷过程的进行。也适当提高加工温度，以减小熔体的挤出胀大行为来获得更细纤维。(6) 空气温度：热气流的气流温度过低, 会造成纤维的 “结块” 现象, 气流温度过高, 熔喷产品柔软、蓬松，但会引起纤维的断裂, 产生 “rope” (聚合物的熔融结块)现象。(7) 熔喷间距（DCD）：模头与收集装置的距离对产品质量和性能也有影响，增加熔喷间距，实际力学强度下降，材质变软，过滤效果变差。实际所用的原料树脂不同 , 要求距离也不同，可根据用户产品的性能(如强度、剥离力、纵横向排列比等)调整喷头距离。(8) 此外，热空气喷射角也影响最终纤维力学。
