Polypropeenista sulapuhallettu kuitukankaan tuotanto
Sulapuhallettu kuitukangas
Yleiskatsaus
Suojaavien maskien ja vaatteiden eri käyttötarkoitukset tai tasot käyttävät erilaisia materiaaleja ja valmistusmenetelmiä. Ylimmän tason lääketieteellisissä suojanaamareissa (kuten N95) ja suojavaatteissa käytetään kolmesta viiteen kerrosta kuitukangasta, nimittäin SMS- tai SMMMS-yhdistelmää.
Näiden suojavarusteiden tärkein osa on suojakerros, nimittäin sulapuhallettu kuitukangaskerros M, jonka kuitujen halkaisija on suhteellisen hieno, 2–3 μm, ja sillä on tärkeä rooli bakteerien ja veren tunkeutumisen estämisessä. Mikrokuitukankaalla on hyvä suodatus-, ilmanläpäisevyys- ja adsorptiokyky, joten sitä käytetään laajalti suodatusmateriaaleissa, lämpömateriaaleissa, lääketieteellisessä hygieniassa ja muilla aloilla.
Polypropeenista sulapuhallettua kuitukankaan tuotantotekniikka ja prosessi
Sulapuhallettu kuitukankaan tuotantoprosessi on yleensä polymeerihartsiviipaleen syöttö → sulan ekstruusio → sulan epäpuhtauksien suodatus → annostelupumpun tarkka mittaus → spinet → verkko → reunakäämitys → tuotteen käsittely.
Sulapuhallusprosessin periaate on puristaa polymeerisulaa suulakkeen suuttimen reiästä ohueksi sulavirtaukseksi. Samanaikaisesti nopea ja korkean lämpötilan ilmavirtaus suuttimen reiän molemmin puolin suihkuttaa ja venyttää sulavirtaa, joka sitten jauhetaan vain 1–5 μm:n hienojakoisiksi filamenteiksi. Nämä filamentit vedetään sitten lämpövirran avulla noin 45 mm:n pituisiksi lyhyiksi kuiduiksi.
Jotta kuuma ilma ei puhaltaisi lyhyttä kuitua erilleen, koagulaatiosihdin alle asetetaan alipaineimulaite keräämään tasaisesti kuumailmavenytyksellä muodostettu mikrokuitu. Lopuksi se käyttää itseliimautuvaa liimaa sulapuhallettua kuitua varten.
Tärkeimmät prosessiparametrit:
Polymeeriraaka-aineiden ominaisuudet: mukaan lukien hartsiraaka-aineiden reologiset ominaisuudet, tuhkapitoisuus, suhteellinen molekyylimassajakauma jne. Näistä raaka-aineiden reologiset ominaisuudet ovat tärkein indeksi, jota yleisesti ilmaistaan sulamisindeksillä (MFI). Mitä suurempi MFI, sitä parempi materiaalin sulajuoksevuus ja päinvastoin. Mitä pienempi hartsimateriaalin molekyylipaino, sitä suurempi MFI ja mitä pienempi sulaviskositeetti, sitä sopivampi se on sulapuhallusprosessiin, jossa on huono vetolujuus. Polypropeenin MFI:n on oltava välillä 400–1800 g / 10 mIN.
Sulatuspuhalluksen tuotantoprosessissa raaka-aineiden ja tuotteiden kysynnän mukaan mukautettuihin parametreihin kuuluvat pääasiassa:
(1) Kun lämpötila on vakio, suulakepursotuksen määrä kasvaa ja sulapuhalluksen määrä kasvaa. Lujuus kasvaa (huippuarvon saavuttamisen jälkeen se laskee). Sen suhde kuidun halkaisijaan kasvaa lineaarisesti. Liian suuren suulakepursotuksen määrän kasvaessa kuidun halkaisija kasvaa, juurien lukumäärä pienenee ja lujuus pienenee. Liimausosuus pienenee, mikä aiheuttaa kuitukankaan liimautumista ja silkkisyyttä, joten kuitukankaan suhteellinen lujuus pienenee.
(2) Ruuvin kunkin alueen lämpötila ei liity ainoastaan kehruuprosessin tasaisuuteen, vaan se vaikuttaa myös tuotteen ulkonäköön, tuntumaan ja suorituskykyyn. Liian korkea lämpötila voi aiheuttaa "SHOT"-lohkopolymeerin muodostumista, kangasvirheiden lisääntymistä, kuitujen katkeamisen lisääntymistä ja "lentämistä". Väärät lämpötila-asetukset voivat aiheuttaa sprinkleripään tukkeutumisen, kuluttaa kehruuaukon ja vahingoittaa laitetta.
(3) Venytetyn kuumailman lämpötila Venytetyn kuumailman lämpötila ilmaistaan yleensä kuumailman nopeudella (paineella), ja sillä on suora vaikutus kuidun hienouteen. Jos muut parametrit pysyvät samoina, kuumailman nopeuden kasvaessa kuitu ohenee, kuidun solmukohdat kasvavat, tasainen voima ja lujuus kasvavat, jolloin kuitukankaasta tulee pehmeä ja sileä. Mutta liian suuri nopeus voi helposti näyttää "lentävältä", mikä vaikuttaa kuitukankaan ulkonäköön. Nopeuden laskiessa huokoisuus kasvaa, suodatusvastus pienenee, mutta suodatustehokkuus heikkenee. On huomattava, että kuumailman lämpötilan tulee olla lähellä sulamislämpötilaa, muuten syntyy ilmavirtausta ja laatikko vaurioituu.
(4) Sulamislämpötila Sulamislämpötila, joka tunnetaan myös sulan pään lämpötilana, liittyy läheisesti sulan juoksevuuteen. Lämpötilan noustessa sulan juoksevuus paranee, viskositeetti laskee, kuidusta tulee hienompaa ja tasaisuus paranee. Kuitenkin mitä alhaisempi viskositeetti on, sitä parempi. Liian alhainen viskositeetti aiheuttaa liiallista vetoa, kuidut katkeavat helposti, eikä ilmassa lentävien erittäin lyhyiden mikrokuitujen muodostumista voida kerätä.
(5) Vastaanottoetäisyys Vastaanottoetäisyys (DCD) tarkoittaa kehruusuuttimen ja verkkoverhon välistä etäisyyttä. Tällä parametrilla on erityisen merkittävä vaikutus kuituverkon lujuuteen. DCD:n kasvaessa lujuus ja taivutusjäykkyys pienenevät, kuidun halkaisija pienenee ja sidospiste pienenee. Tämän seurauksena kuitukangas on pehmeää ja kuohkeaa, läpäisevyys kasvaa ja suodatusvastus ja suodatustehokkuus heikkenevät. Kun etäisyys on liian suuri, kuidun veto pienenee kuuman ilmavirran vuoksi, ja kuidut takertuvat toisiinsa vedon aikana, mikä johtaa filamenttien muodostumiseen. Kun vastaanottoetäisyys on liian pieni, kuitua ei voida jäähdyttää kokonaan, mikä johtaa langan ja kuitukankaan lujuuden heikkenemiseen ja haurauden lisääntymiseen.
