Виробництво нетканого матеріалу з поліпропілену, методом роздування розплаву
Неткане полотно з розплавленого видуву, що неткане
Огляд
Різні способи використання або рівні захисних масок та одягу використовують різні матеріали та методи підготовки, оскільки медичні захисні маски найвищого рівня (наприклад, N95) та захисний одяг використовують від трьох до п'яти шарів нетканого композиту, а саме комбінацію SMS або SMMMS.
Найважливішою частиною цього захисного спорядження є бар'єрний шар, а саме шар розплавленого нетканого матеріалу M, діаметр волокон якого відносно малий, 2 ~ 3 мкм, що відіграє життєво важливу роль у запобіганні проникненню бактерій та крові. Мікрофіброва тканина має добру фільтрувальну здатність, повітропроникність та адсорбційність, тому вона широко використовується у фільтрувальних матеріалах, термоматеріалах, медичній гігієні та інших галузях.
Технологія та процес виробництва нетканого матеріалу з поліпропілену, методом роздування розплаву
Процес виробництва нетканого матеріалу методом розплавлення зазвичай полягає в тому, щоб подавати зріз полімерної смоли → екструзія розплаву → фільтрація домішок розплаву → точне вимірювання за допомогою дозуючого насоса → спінет → сітка → намотування країв → обробка продукту.
Принцип процесу видування розплаву полягає у видавлюванні розплаву полімеру з отвору фільєри фільєри для утворення тонкого потоку розплаву. Одночасно високошвидкісний та високотемпературний потік повітря з обох боків отвору фільєри розпилює та розтягує потік розплаву, який потім подрібнюється на нитки з тонкістю лише 1 ~ 5 мкм. Ці нитки потім під дією теплового потоку витягуються на короткі волокна довжиною близько 45 мм.
Щоб запобігти роздування короткого волокна гарячим повітрям, під коагуляційним екраном встановлюється вакуумний відсмоктувальний пристрій для рівномірного збору мікроволокна, утвореного шляхом високошвидкісного розтягування гарячим повітрям. Нарешті, за допомогою самоклеючого матеріалу виготовляється нетканий матеріал методом розплавлення.
Основні параметри процесу:
Властивості полімерної сировини: включаючи реологічні властивості смоляної сировини, вміст золи, відносний розподіл молекулярної маси тощо. Серед них реологічні властивості сировини є найважливішим показником, який зазвичай виражається індексом плавлення (ІПП). Чим вищий ІПП, тим краща плинність розплаву матеріалу, і навпаки. Чим нижча молекулярна маса смоляного матеріалу, тим вищий ІПП і нижча в'язкість розплаву, тим краще підходить для процесу видування розплаву з поганою витяжкою. Для поліпропілену ІПП повинен бути в діапазоні 400 ~ 1800 г / 10 хв.
У процесі виробництва розплавленого видуву параметри, що коригуються відповідно до потреб сировини та продукції, включають, головним чином:
(1) Кількість екструзії розплаву: при постійній температурі збільшується кількість екструзії, збільшується кількість видуванням розплаву нетканого матеріалу та збільшується міцність (після досягнення пікового значення зменшується). Її зв'язок з діаметром волокна лінійно зростає, чим більша кількість екструзії, тим більше діаметр волокна збільшується, тим менша кількість коренів, тим менша міцність, що зменшується, тим менша зв'язуюча частина, що призводить до утворення шовку, тому відносна міцність нетканого матеріалу зменшується.
(2) Температура кожної ділянки шнека не лише впливає на плавність процесу обертання, але й впливає на зовнішній вигляд, відчуття та продуктивність виробу. Занадто висока температура може призвести до утворення "пострілів" у блочному полімері, збільшення дефектів тканини, збільшення кількості пошкоджених волокон, появу "вильоту". Неправильне налаштування температури може призвести до блокування головки розпилювача, зносу отвору фільєри та пошкодження пристрою.
(3) Температура гарячого повітря при розтягуванні. Температура гарячого повітря при розтягуванні зазвичай виражається швидкістю (тиском) гарячого повітря, що безпосередньо впливає на тонкість волокна. Якщо інші параметри однакові, то збільшення швидкості гарячого повітря призводить до стоншення волокна, збільшення вузла волокна, рівномірність зусилля та міцності, а нетканий матеріал стає м'яким та гладким на дотик. Але якщо швидкість занадто велика, нетканий матеріал може «летіти», що впливає на його зовнішній вигляд; зі зменшенням швидкості збільшується пористість, зменшується опір фільтрації, але ефективність фільтрації погіршується. Слід зазначити, що температура гарячого повітря повинна бути близькою до температури розплаву, інакше утворюватиметься потік повітря та пошкодиться короб.
(4) Температура розплаву Температура розплаву, також відома як температура розплавленої головки, тісно пов'язана з плинністю розплаву. Зі збільшенням температури плинність розплаву покращується, в'язкість зменшується, волокно стає тоншим, а однорідність кращою. Однак, чим нижча в'язкість, тим краще, оскільки занадто низька в'язкість призведе до надмірного утворення тяги, волокно легко рветься, утворюючи надкороткі мікроволокна, що літають у повітрі, їх неможливо зібрати.
(5) Відстань прийому Відстань прийому (DCD) – це відстань між фільєрою та сітчастою завісою. Цей параметр має особливо значний вплив на міцність волокнистої сітки. Зі збільшенням DCD зменшуються міцність та жорсткість на вигин, зменшується діаметр волокна та зменшується точка зчеплення. Таким чином, неткане полотно стає м’яким та пухнастим, його проникність збільшується, а опір фільтрації та ефективність фільтрації зменшуються. Коли відстань занадто велика, осадка волокна зменшується потоком гарячого повітря, і в процесі витягування відбувається заплутування між волокнами, що призводить до утворення ниток. Коли відстань прийому занадто мала, волокно не може повністю охолонути, що призводить до утворення дроту, зниження міцності нетканого полотна та збільшення його крихкості.
