Introducción a la producción y aplicación de telas no tejidas fundidas por soplado

El proceso de producción de telas no tejidas fundidas por soplado consiste en utilizar aire caliente de alta velocidad para extraer la fina corriente de polímero fundido extruido del orificio de la matriz, formando así fibras ultrafinas y condensándose en la cortina de red o rodillo, y confiando en Bonds mismo para convertirse en una tela no tejida.

Comparación de fibra fundida por soplado y fibra hilada:

• Longitud de fibra: Spunbond es un filamento, meltblown es una fibra corta.
• Resistencia de la fibra: Resistencia de la fibra Spunbond> Resistencia de la fibra fundida por soplado.
• Finura de la fibra: la fibra fundida por soplado es más delgada que la fibra hilada.

Los dispositivos de soplado en fusión se dividen en tipos horizontales y verticales según sus métodos de colocación.

1. Flujo de proceso y equipo

Proceso de fusión por soplado

 Preparación de polímeros→extrusión de fusión→bomba dosificadora→ensamblaje de matriz de soplado de fusión→estiramiento por goteo de fusión→enfriamiento→dispositivo receptor

Equipo incluido en línea de producción de telas no tejidas fundidas por soplado pp

Equipo principal: alimentador, extrusora de tornillo, bomba dosificadora, conjunto de troquel soplado en fusión, compresor de aire, calentador de aire, dispositivo receptor, dispositivo de bobinado. Para producir poliéster y otras materias primas, también se requiere un dispositivo de secado de virutas.

Equipo auxiliar: horno de limpieza de troqueles, dispositivo de aplicación electrostática y dispositivo de pulverización, etc.

1. Alimentador

Instalado en la tolva de la extrusora. La función del alimentador es succionar las láminas de polímero hacia la tolva de la extrusora de tornillo. Suele tener una función automática. La cantidad de alimentación por unidad de tiempo se puede configurar de acuerdo con la producción de toda la línea de producción.

2. Extrusora de tornillo

3. Bomba dosificadora

4. Conjunto de cabeza de troquel de soplado en fusión

El ensamblaje del troquel es la parte más crítica del equipo de soplado en fusión, e incluye principalmente:

1. Sistema de distribución de polímeros fundidos
2. Sistema de cabezal de troquel

Sistema de distribución de polímeros fundidos

El sistema de distribución de polímero fundido puede garantizar que el polímero fundido fluya uniformemente a lo largo de la matriz de soplado en fusión y tenga un tiempo de residencia uniforme, lo que garantiza que la tela no tejida soplada en fusión tenga propiedades más uniformes en todo el ancho.

Sistema de troquel

El sistema de cabezal de troquel está compuesto por la hilera, la placa de gas, los elementos de calentamiento y conservación del calor, etc.

La uniformidad de los productos fundidos por soplado está estrechamente relacionada con el troquel. Generalmente, la precisión de procesamiento del cabezal de extrusión por soplado en fusión es alta, por lo que el costo de fabricación del cabezal de extrusión es alto.

5. Calentador de aire

El proceso de fusión por soplado requiere mucho aire caliente. La salida de aire comprimido por el compresor de aire se deshumidifica y se filtra y luego se envía al calentador de aire para su calentamiento, y luego se envía al conjunto de matriz de fusión por soplado. El calentador de aire es un recipiente a presión y, al mismo tiempo, debe resistir la oxidación del aire a alta temperatura, por lo que el material debe ser de acero inoxidable.

6. Dispositivo receptor

Los principales tipos de dispositivos de recepción del proceso de soplado en fusión son: tipo rodillo, tipo pantalla plana

Moldeo tridimensional (mandril): dispositivo para producir elementos filtrantes

Adopte un dispositivo de recepción tridimensional, dividido en recepción intermitente y recepción continua.

Dispositivo receptor intermitente

El dispositivo receptor se mueve hacia adelante y hacia atrás y las fibras se enrollan en el mandril en múltiples capas; la distancia de recepción se cambia para producir un elemento de filtro con un gradiente de densidad;

Cambie el tamaño del mandril para producir elementos filtrantes con diferentes diámetros internos. Después de fabricar cada elemento de filtro, se debe reemplazar el mandril, por lo que la eficiencia de producción es baja.

Dispositivo de recepción continua

El mandril receptor tiene forma de viga en voladizo y hay un eje de transmisión para sacar el elemento de filtro tubular. El extremo de la cabeza del eje de transmisión está roscado y el elemento filtrante tubular se extrae del mandril receptor y se transporta al sistema de corte.

Al producir elementos filtrantes con gradientes de densidad, se deben equipar múltiples cabezales de terrajas con diferentes distancias de recepción.

7. Equipo auxiliar

El principal equipo auxiliar de la línea de producción de soplado en fusión es el horno de limpieza de troqueles. El bloqueo del orificio ocurrirá después de que se produzca el cabezal de extrusión por soplado en fusión durante algún tiempo. En este momento, se debe reemplazar el cabezal del troquel de fusión por soplado.

La matriz de soplado en fusión reemplazada debe dispararse para eliminar el polímero y las impurezas que quedan en la matriz. Los tornillos y las hileras generalmente se tuestan para eliminar los polímeros residuales y las impurezas.

2. Materias primas utilizadas en soplado en fusión

En teoría, todas las materias primas de chips de polímeros termoplásticos (fusión a alta temperatura, solidificación a baja temperatura) se pueden utilizar en el proceso de fusión por soplado. El polipropileno es uno de los materiales de chips más utilizados para la tecnología de soplado en fusión. Además, los materiales de chips de polímero comúnmente utilizados para la tecnología de soplado en fusión incluyen poliéster, poliamida, polietileno, politetrafluoroetileno, poliestireno, PBT, EMA, EVA, etc.

El tipo de polímero determina su punto de fusión y sus propiedades reológicas. Para cada materia prima de polímero, existe un proceso de soplado en fusión correspondiente, como la temperatura de calentamiento, la relación longitud-diámetro del tornillo, la forma del tornillo, el proceso de secado de la materia prima, etc., existen ciertas diferencias.

Las materias primas de polímeros de olefina (como el polipropileno) tienen un alto grado de polimerización, por lo que la temperatura de calentamiento es más alta que su punto de fusión 100 ℃ o más se puede fundir por soplado sin problemas, mientras que la temperatura de calentamiento del poliéster es ligeramente más alta que su punto de fusión se puede fundir por soplado . Las materias primas de olefina generalmente no necesitan secarse. El poliéster debe secarse con virutas.

El peso molecular y la distribución del peso molecular de las materias primas poliméricas son los factores más importantes que afectan el proceso de soplado en fusión y el rendimiento de las telas no tejidas sopladas en fusión.

Para el proceso de soplado en fusión, generalmente se cree que el bajo peso molecular y la estrecha distribución del peso molecular de las materias primas poliméricas son beneficiosas para la uniformidad de la tela de soplado en fusión. Cuanto menor sea el peso molecular del polímero, mayor será el índice de fluidez (MFI, índice de fluidez, se refiere al peso de la masa fundida que fluye en 10 minutos bajo cierta presión y temperatura), y cuanto menor sea la viscosidad de la masa fundida, la más adecuado es El proceso de fusión por soplado tiene un efecto de estiraje más débil.

3.la estructura y propiedades de las telas no tejidas fundidas por soplado

Una de las características de las telas no tejidas fundidas por soplado es que la finura de la fibra es pequeña, generalmente menos de 10 μm, y la mayor parte de la finura de la fibra es de 1 a 4 μm.

Varias fuerzas en toda la línea de hilatura desde la boquilla de la matriz de soplado en fusión hasta el dispositivo receptor no se pueden equilibrar (la influencia de la fluctuación de la fuerza de estiramiento del flujo de aire de alta temperatura y alta velocidad, la velocidad y la temperatura del aire de enfriamiento, etc.) , lo que hace que la fibra fundida por soplado tenga diferentes tamaños de finura.

La uniformidad del diámetro de la fibra en la tela no tejida hilada es significativamente mejor que la de la fibra fundida por soplado, porque en el proceso de hilatura, las condiciones del proceso de hilatura son estables y las condiciones de estiramiento y enfriamiento no cambian.

La cristalinidad y la orientación de la fibra fundida por soplado son más pequeñas que las del método de unión por hilado. Por lo tanto, la resistencia de la fibra fundida por soplado es escasa y la resistencia de la tela de fibras también es escasa. La resistencia de varias fibras de PP es la siguiente:

Debido a la poca resistencia de las fibras fundidas por soplado, la aplicación práctica de las telas no tejidas fundidas por soplado se debe principalmente a las características de sus fibras ultrafinas.

4.la aplicación de telas no tejidas fundidas por soplado

En la actualidad, las telas no tejidas fundidas por soplado se utilizan principalmente para:

1 material de filtro

La filtración es la separación de partículas dispersas en gas o líquido.

Mecanismo de filtración: deposición por tamizado, deposición electrostática, deposición por difusión, etc.

¿Son las partículas más grandes que el tamaño de poro del material del filtro que se va a tamizar?

Los estudios han demostrado que: los materiales de filtro con un tamaño de poro de entre diez y decenas de micras pueden atrapar polvo de hasta 1 µm. Para mejorar el efecto de sedimentación del tamiz, es necesario reducir el tamaño de los poros del material filtrante, es decir, reducir la finura de la fibra y aumentar la densidad del material.

Los materiales no tejidos fundidos por soplado tienen las ventajas de fibras finas, muchos poros y tamaño de poro pequeño.

solicitud:

Filtración de gases: mascarillas médicas, materiales filtrantes para aires acondicionados de interior.

Filtración de líquidos: filtración de bebidas, filtración de agua.

Para mejorar el efecto de filtración, se puede reducir la finura de la fibra y aumentar la densidad del material del filtro, pero provocará un aumento significativo en la resistencia de filtración.

Por lo tanto, deje que el material no tejido soplado en fusión se cargue electrostáticamente, y su efecto de filtrado se puede mejorar a través del efecto electrostático, es decir, el tratamiento de electreto.

La tela no tejida soplada en fusión tratada con electret tiene electricidad estática de larga duración y puede confiar en el efecto electrostático para atrapar el polvo fino, por lo que tiene las ventajas de una alta eficiencia de filtración y una baja resistencia a la filtración.

El polipropileno tiene una alta resistividad eléctrica (7×1010Ω·cm) y una gran capacidad de inyección de carga. Es un material ideal para fabricar fibras electret. Los experimentos muestran que después de 1440 horas de almacenamiento de la tela no tejida soplada en fusión de polipropileno acabada con electreto en un estado natural, la eficiencia de filtración permanece sin cambios.

La influencia del acabado electret en la eficiencia de filtración y la resistencia de las telas no tejidas fundidas por soplado

Se puede ver que la resistencia a la filtración de la tela no tejida fundida por soplado no ha cambiado después del acabado electret, pero la eficiencia de filtración ha mejorado mucho, lo cual no tiene comparación con otras telas no tejidas.

2. Material médico y sanitario

Mascarilla médica: un material compuesto (SMS) hecho de material hilado en las capas interna y externa, y material fundido por soplado en el medio.

3. Materiales de protección ambiental (materiales absorbentes de aceite)

La tela no tejida de polipropileno soplado en fusión es un buen material absorbente de aceite debido a sus propiedades materiales y estructura de microfibra. Ha sido ampliamente utilizado en países desarrollados como Europa, América, Japón, etc., como derrames de petróleo marino, derrames de petróleo de equipos de fábrica y tratamiento de aguas residuales.

La tela no tejida de polipropileno soplado en fusión tiene propiedades hidrofóbicas y lipofílicas, es resistente a ácidos y álcalis fuertes y tiene una densidad más baja que el agua. Después de la absorción de aceite, puede flotar en el agua durante mucho tiempo sin deformarse y puede reciclarse y almacenarse durante mucho tiempo. Las telas no tejidas de polipropileno soplado en fusión se fabrican en cordones absorbentes de aceite, cadenas absorbentes de aceite, almohadas absorbentes de aceite, etc. La absorción de aceite puede alcanzar de 10 a 50 veces su peso.

4. Materiales de la ropa (materiales de mantenimiento del calor)

Los materiales de aislamiento térmico deben tener buenas propiedades de aislamiento térmico y pueden usarse durante mucho tiempo sin cambiar sus propiedades de aislamiento térmico.

Los experimentos muestran que la estructura de malla de fibra es uno de los principales factores que afectan el rendimiento de transferencia de calor de los materiales de aislamiento térmico.

Para el material de aislamiento térmico compuesto por soplado en fusión, su espesor tiene poco efecto sobre la permeabilidad al aire, mientras que la permeabilidad al aire de las escamas de fibra de poliéster aumenta rápidamente a medida que disminuye el espesor. Por lo tanto, el material de aislamiento térmico compuesto soplado en fusión tiene una fuerte resistencia al viento.

5. Separador de batería

El material del diafragma es un componente importante de la batería y, a menudo, se coloca entre las placas positiva y negativa. La función principal es aislar las placas positiva y negativa para asegurar el flujo del dieléctrico.

El material de polipropileno tiene una excelente resistencia a ácidos y álcalis. El material de diafragma de polipropileno soplado en fusión tiene las características de tamaño de poro pequeño, porosidad grande, resistencia pequeña y diversos cambios de producto.