熔噴布空壓機和羅茨風(fēng)機：醫用口罩用熔噴布為什么要用羅茨風(fēng)機而不能用空壓機

　　要說(shuō)清楚這個(gè)問(wèn)題，我們要了解熔噴布是怎么生產(chǎn)的，這個(gè)問(wèn)題可能有點(diǎn)專(zhuān)業(yè)，小編特意請教了錦工風(fēng)機的工程師，他舉了一個(gè)例子來(lái)幫助大家明白，大家應該都吃過(guò)的一種零食——棉花糖的制作原理。我們先了解了棉花糖是怎么制造出來(lái)的，就不難理解熔噴布的制造原理了。

　　制造棉花糖需要兩樣關(guān)鍵的東西，一是高速旋轉的、四周開(kāi)有小孔的容器，二是加熱后融化的糖漿。融化的糖漿從小孔中甩出后，被拉伸成細細的糖絲，遇到較冷的空氣迅速冷凝固化，凝固的糖絲糾纏在一起，就形成了棉絮一樣的棉花糖。

　　熔噴布也是這個(gè)原理。不同的是，熔噴布使用的是熔融態(tài)的聚合物（比如聚丙烯），并且不是像糖漿那樣“甩”出來(lái)，而是在高壓的作用下從具有很多細小噴口的模具中噴出來(lái)，以下是錦工風(fēng)機客戶(hù)利用羅茨風(fēng)機作為氣源制造熔噴布的場(chǎng)景實(shí)拍：

　　在噴口周?chē)懈咚?、熾熱的氣流“吹”?zhù)噴出的熔融態(tài)聚合物。氣流將聚合物拉伸，被拉長(cháng)的聚合物再遇到冷空氣凝結固化形成纖維，最終在氣體湍流的作用下無(wú)序但均勻的附著(zhù)在滾筒或者傳送帶上。然后，滾筒上的纖維再經(jīng)過(guò)輥壓、施加靜電荷的駐極等過(guò)程，就成為最終的熔噴布成品。

　　空壓機或羅茨風(fēng)機就是熱空氣氣流的氣源設備，但是空壓機是這樣工作的，它是靠活塞在密閉的腔體內壓縮空氣輸出氣流的，活塞與機殼之間要用潤滑油來(lái)潤滑，要不會(huì )過(guò)熱燒毀，然后氣體出來(lái)后再把油過(guò)濾，但是只能過(guò)濾大部分油霧，還是會(huì )有少量的油霧隨空氣一起噴出，帶著(zhù)熔融態(tài)聚合物形成熔噴布，用腳丫子想也能想明白，這個(gè)熔噴布上肯定會(huì )有油霧異味。此外，空壓機壓力達100KPA-10000KPA以上，這個(gè)壓力對于熔噴布來(lái)說(shuō)太高了，不利于熔噴布形成內聚力，需要降壓使用。

　　而羅茨風(fēng)機是這樣工作的，利用機殼和葉輪之間的微小間隙，強制把空氣擠出，腔體內不用潤滑油，因此輸出空氣不含油，噴出的熔噴布不含雜質(zhì)無(wú)異味。羅茨風(fēng)機的壓力范圍是10-100KPA，一般最佳熔噴布壓力要求為58.8KPA，因為正好適合熔噴機。而且在100KPA以下低壓力工況下效率要比空壓機高很多，其簡(jiǎn)單的內部結構保養起來(lái)也比空壓機方便。

　　使用羅茨風(fēng)機制造熔噴布纖維不僅會(huì )層疊粘合，還會(huì )互相纏繞，具有足夠的內聚力，可以形成較高強度穩定的結構。

　　截止4月16日，錦工風(fēng)機已為150多條熔噴布生產(chǎn)線(xiàn)配套了三葉羅茨鼓風(fēng)機，助力150多條中小型熔噴線(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)和30多條其他醫用物資生產(chǎn)線(xiàn)的高效運轉，保障了防疫物資的生產(chǎn)，大國工匠助力抗疫。

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熔噴布空壓機和羅茨風(fēng)機：熔噴布設備為什么要用羅茨風(fēng)機？

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熔噴布空壓機和羅茨風(fēng)機：熔噴布設備為什么要用羅茨風(fēng)機？_1

　　確實(shí)要用到羅茨風(fēng)機，之所以不使用其他類(lèi)型的鼓風(fēng)機，這要說(shuō)道熔噴布的生產(chǎn)過(guò)程。

　　我們都知道，現在生產(chǎn)口罩的的主要原材料就是熔噴布，熔噴布的生產(chǎn)在當下的中國化工行業(yè)，并不是什么高難度的工藝。之所以4月以來(lái)，熔噴布價(jià)格不斷升高，主要原因其實(shí)在于下游需求緊缺，大量中間商希望從中賺一筆。做起了倒賣(mài)和販賣(mài)劣質(zhì)熔噴布的事情。

　　事實(shí)上，國內做熔噴布的化工企業(yè)，生產(chǎn)的熔噴布足夠國內，乃至出口使用的。

　　熔噴布的生產(chǎn)工藝分為：聚合物準備→熔融擠壓→計量泵→熔噴模頭組合件→熔體細流拉伸→冷卻→接收裝置。

　　熔噴非織造工藝是利用高速熱空氣對模頭噴絲孔擠出的聚合物熔體細流進(jìn)行牽伸，由此形成超細纖維并凝聚在凝網(wǎng)簾或滾筒上，并依靠自身粘合而成為非織造布。

　　說(shuō)通俗一點(diǎn)，就是通過(guò)高壓熱空氣，給熔融狀態(tài)下的聚丙烯吹出來(lái)，然后在吹出的過(guò)程中，自然冷卻，結成絲，形成布。這也是熔噴布這個(gè)叫法的來(lái)源。

　　噴射工藝原理圖：

　　說(shuō)白了，同制作棉花糖的工藝，有類(lèi)似的異曲同工的形式。

　　棉花糖是將融化的糖漿，放在一個(gè)容器里，通過(guò)離心力的作用，直接甩出去，在空氣冷卻狀態(tài)下自然的凝固。本身糖的粘性較高，速度合適的狀態(tài)下，會(huì )拉成絲。

　　(有再抖音，或者不少地方看過(guò)棉花糖手動(dòng)工具制造的人，就能夠理解這個(gè)工藝。)

　　但是，熔噴布和棉花糖的原理類(lèi)似，并不是說(shuō)制造工藝就是完全一樣的。

　　熔噴布的噴射有兩種：一種是水平形式，一種是垂直形式。

　　熔噴布的設備構成：

　　主要設備：上料機、螺桿擠出機、計量泵、熔噴模頭組合件、空壓機、空氣加熱器、接收裝置、卷繞裝置。 生產(chǎn)聚酯等原料，還需要切片干燥裝置。生產(chǎn)輔助設備主要有模頭清潔爐、靜電施加裝置和噴霧裝置等。

　　<水平是熔噴設備>

　　在整個(gè)設備中，我們看到了一個(gè)比較重要的東西：那就是需要加熱的高壓氣流將聚丙烯溶液給吹出來(lái)，這就要說(shuō)到重點(diǎn)了：羅茨風(fēng)機。

　　羅茨風(fēng)機是為了將加熱后的高壓氣流，在精確控制流量，高純凈度，且高壓力的狀態(tài)下，穩定的輸送氣體的。

　　看到我上面在描述羅茨風(fēng)機的作用的時(shí)候，為什么要加這多的形容詞？我們一個(gè)一個(gè)來(lái)說(shuō)原因。

　　1、精確控制流量。

　　在工業(yè)生產(chǎn)中，我們一般不講送風(fēng)風(fēng)速是多少，一般都說(shuō)流量。因為流量對應著(zhù)：速度，風(fēng)口截面積。

　　因為熔噴布的纖維絲的長(cháng)短，是可以調整的，如果流量過(guò)大，會(huì )將噴射出來(lái)的聚丙烯吹成點(diǎn)狀。如果流量過(guò)小，纖維絲太長(cháng)，可能達不到防塵的效果。

　　所以，不能這個(gè)熱空氣的送風(fēng)方式，不能簡(jiǎn)單用一個(gè)家用電動(dòng)機，帶一個(gè)葉輪直接送風(fēng)。

　　2、高壓力

　　熔噴布在制備過(guò)程中，我們看到需要一定壓力，將聚丙烯送到遠處的成型帶上面凝固。同時(shí)穩定的高壓力，也對應著(zhù)對溫度的控制要更好。

　　大家都知道，我們吹一口氣，出去后很快就涼了。但是壓力更高的狀態(tài)下，可以有效的保證在一定階段聚丙烯液體不會(huì )過(guò)早的凝固。知道左后落在成型帶上面搞好冷卻凝固。

　　這就相當于一個(gè)熱空氣“護駕”的過(guò)程。

　　在當前所有的鼓風(fēng)機理念，能夠提供高壓力的鼓風(fēng)機，有三種：往復式壓縮機（也就是活塞形式的壓縮機），羅茨風(fēng)機，葉氏鼓風(fēng)機（也被稱(chēng)為三葉羅茨風(fēng)機），離心式壓縮機。

　　往復式壓縮機之所以不采用，主要原因就是速度慢，流量小，在熔噴布生產(chǎn)中，不合適。

　　離心式壓縮機，在新技術(shù)的發(fā)展中，確實(shí)能夠做到高壓力輸出，但是這種高壓力輸出的離心式壓縮機，造價(jià)比價(jià)高。經(jīng)濟上面不合適。

　　羅茨風(fēng)機相比于這兩者就比較好，由于羅茨風(fēng)機是采用的回轉式的機械式空氣壓縮方式。

　　動(dòng)態(tài)圖，展示一下羅茨風(fēng)機的氣體流動(dòng)方式。

　　用一個(gè)三葉羅茨風(fēng)機（也被稱(chēng)為葉氏風(fēng)機）的氣體壓縮原理說(shuō)明一下整個(gè)氣體過(guò)程。

　　我們看到灰色區域，就是每次吸進(jìn)來(lái)的風(fēng)，然后送出去。

　　這種機械的回轉式，這種吸氣風(fēng)濕就有非常大的優(yōu)勢：吸氣量固定，要想增加流量，直接提高風(fēng)機轉速就可以了。

　　同時(shí)最大的優(yōu)勢在于，不會(huì )有“跑氣”，這是一個(gè)密閉的環(huán)境。（有了解過(guò)馬自達轉子發(fā)動(dòng)機或許對這個(gè)結構有一定的熟悉度）

　　所以，從高壓力的角度來(lái)說(shuō)，羅茨風(fēng)機本身就是一個(gè)機械加壓的過(guò)程。無(wú)需二次針對熱空氣加壓了。

　　3、高純凈度

　　這玩意不是一個(gè)開(kāi)玩笑的要求。熔噴布的生產(chǎn)不能有一點(diǎn)的油漬。我們都知道，電動(dòng)機一般都會(huì )有潤滑油。并且在高溫工作下，有潤滑油的蒸發(fā)，也屬于正?，F象。但是沒(méi)辦法熔噴布的生產(chǎn)過(guò)程中，絕對不能有油。因為在還沒(méi)有結成網(wǎng)的聚丙烯溶液中，一旦有油，最后很容易無(wú)法結成網(wǎng)。

　　目前能夠做到高純凈度的只有羅茨風(fēng)機可以。所以羅茨風(fēng)機在特殊氣體的制備中都有廣泛應用。例如：煤氣，二氧化碳，二氧化硫等特殊氣體。

　　因此，在熔噴布的生產(chǎn)中，都是使用羅茨風(fēng)機在給熔噴摸頭輸送高溫氣體。

　　熔噴模頭及熔噴后成型的流程。

　　這是熔噴摸頭的結構圖，這就能夠很清晰的看到，加熱單元是直接加熱，沒(méi)有二次加壓的過(guò)程。羅茨風(fēng)機起到了機械加壓的作用。

　　總體來(lái)說(shuō)，當前熔噴布的生產(chǎn)并不是多么困難的工藝?，F在漲價(jià)的主要原因在于，不少人想撈一筆而已。

　　下面看一下，熔噴的實(shí)際成型情況。

熔噴布空壓機和羅茨風(fēng)機：生產(chǎn)熔噴布為什么要用羅茨風(fēng)機？看看這里的解釋吧

　　生產(chǎn)熔噴布會(huì )使用到風(fēng)機，主要使用的部分是模頭上面，下面錦工風(fēng)機和大家來(lái)解釋下，羅茨風(fēng)機在熔噴布生產(chǎn)中的作用。

　　1、配套位置

　　羅茨風(fēng)機的管道是配套在電加熱器上面的，鏈接到電加熱器之后，對其進(jìn)行鼓風(fēng)，聚丙烯物料進(jìn)入電加熱器之后，會(huì )融化，融化之后，就需要較大的風(fēng)量，此時(shí)就用到了羅茨風(fēng)機。

　　2、羅茨風(fēng)機的優(yōu)勢

　　羅茨風(fēng)機輸送的空氣是清潔空氣，因為熔噴布屬于醫療用品的原材料，所以，就需要保證其清潔程度，羅茨風(fēng)機輸送的空氣可以保證空氣的清潔，不含有油氣成分，適合熔噴布生產(chǎn)使用。

　　3、型號參數范圍廣

　　熔噴布生產(chǎn)中需要壓力在80kpa左右，羅茨風(fēng)機的最高壓力可以達到200kpa ，羅茨風(fēng)機的型號也非常多，可以滿(mǎn)足熔噴布生產(chǎn)使用，這也是熔噴布生產(chǎn)中選用羅茨風(fēng)機的原因。

　　4、價(jià)格因素

　　羅茨風(fēng)機因結構簡(jiǎn)單，采用鑄鐵材質(zhì)，行業(yè)發(fā)展成熟，羅茨風(fēng)機的價(jià)格相對其他類(lèi)型的風(fēng)機，價(jià)格要低一些，價(jià)格因素也熔噴布生產(chǎn)行業(yè)中選用羅茨風(fēng)機的因素之一。

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