Pengantar Produksi dan Aplikasi Kain Non-Tenun Meltblown

Proses produksi kain bukan tenunan meltblown adalah dengan menggunakan udara panas berkecepatan tinggi untuk menarik aliran tipis lelehan polimer yang diekstrusi dari lubang cetakan, sehingga membentuk serat yang sangat halus dan mengembun pada tirai atau roller bersih, dan mengandalkan Bonds itu sendiri untuk menjadi kain bukan tenunan.

Perbandingan serat meltblown dan serat ikatan pintal:

• Panjang serat: Spunbond adalah filamen, meltblown adalah serat pendek.
• Kekuatan serat: Kekuatan serat spunbond> Kekuatan serat meltblown.
• Kehalusan serat: Serat meltblown lebih tipis daripada serat ikatan pintal.

Alat penghembus leleh dibagi ke dalam tipe horizontal dan vertikal menurut metode penempatannya.

1. Aliran proses dan peralatan

Proses peleburan

 Persiapan polimer → ekstrusi leleh → pompa pengukur → rakitan cetakan peniup leleh → peregangan tetesan leleh → pendinginan → perangkat penerima

Peralatan yang termasuk dalam lini produksi kain bukan tenunan meltblown pp

Peralatan utamapengumpan, ekstruder sekrup, pompa pengukur, perakitan die meltblown, kompresor udara, pemanas udara, perangkat penerima, perangkat penggulung. Untuk memproduksi poliester dan bahan baku lainnya, perangkat pengering chip juga diperlukan.

Peralatan tambahantungku pembersih cetakan, perangkat aplikasi elektrostatis, dan perangkat semprot, dll.

1. Pengumpan

Dipasang pada hopper ekstruder. Fungsi pengumpan adalah untuk menghisap irisan polimer ke dalam hopper ekstruder sekrup. Biasanya memiliki fungsi otomatis. Jumlah pengumpanan per satuan waktu dapat diatur sesuai dengan output dari seluruh lini produksi.

2. Pengekstrusi sekrup

3. Pompa pengukur

4. Rakitan kepala cetakan yang ditiup leleh

Perakitan die adalah bagian paling penting dari peralatan meltblown, terutama termasuk:

1. Sistem distribusi lelehan polimer
2. Sistem kepala mati

Sistem distribusi lelehan polimer

Sistem distribusi lelehan polimer dapat memastikan bahwa lelehan polimer mengalir secara seragam di sepanjang cetakan meltblown dan memiliki waktu tinggal yang seragam, sehingga memastikan bahwa kain bukan tenunan yang dilelehkan memiliki sifat yang lebih seragam di seluruh lebarnya.

Sistem mati

Sistem die head terdiri atas pemintal, pelat gas, elemen pemanas dan pengawet panas, dll.

Keseragaman produk meltblown sangat erat kaitannya dengan die. Umumnya, akurasi pemrosesan kepala cetakan yang meleleh tinggi, sehingga biaya pembuatan kepala cetakan mahal.

5. Pemanas udara

Proses meltblown membutuhkan banyak udara panas. Output udara terkompresi oleh kompresor udara dihilangkan kelembabannya dan disaring, lalu dikirim ke pemanas udara untuk dipanaskan, dan kemudian dikirim ke rakitan cetakan yang meleleh. Pemanas udara adalah bejana tekan, dan pada saat yang sama harus tahan terhadap oksidasi udara bersuhu tinggi, sehingga bahannya harus dari baja tahan karat.

6. Perangkat penerima

Jenis utama perangkat penerima proses meltblown adalah: tipe roller, tipe layar datar

Cetakan tiga dimensi (mandrel): perangkat untuk memproduksi elemen filter.

Mengadopsi perangkat penerima tiga dimensi, dibagi menjadi penerimaan intermiten dan penerimaan kontinu.

Perangkat penerima yang terputus-putus

Perangkat penerima bergerak maju-mundur, dan serat dililitkan pada mandrel dalam beberapa lapisan; jarak penerimaan diubah untuk menghasilkan elemen filter dengan gradien densitas;

Mengubah ukuran mandrel untuk menghasilkan elemen filter dengan diameter bagian dalam yang berbeda. Setelah setiap elemen filter dibuat, mandrel perlu diganti, sehingga efisiensi produksi menjadi rendah.

Perangkat penerima berkelanjutan

Mandrel penerima berbentuk balok kantilever, dan ada poros transmisi untuk mengeluarkan elemen filter tubular. Ujung kepala poros transmisi berulir, dan elemen filter tubular ditarik keluar dari mandrel penerima dan diangkut ke sistem pemotongan.

Apabila memproduksi elemen filter dengan gradien densitas, beberapa die head dengan jarak penerimaan yang berbeda-beda, harus dilengkapi.

7. Peralatan tambahan

Peralatan bantu utama dari lini produksi meltblown adalah tungku pembersih cetakan. Penyumbatan lubang akan terjadi setelah kepala cetakan yang meleleh diproduksi selama beberapa waktu. Pada saat ini, kepala cetakan yang meleleh perlu diganti.

Cetakan meltblown yang diganti perlu ditembakkan untuk menghilangkan polimer dan kotoran yang tersisa dalam cetakan. Sekrup dan pemintal biasanya dipanggang untuk menghilangkan sisa polimer dan kotoran.

2. Bahan baku yang digunakan dalam meltblown

Secara teori, semua bahan baku chip polimer termoplastik (peleburan suhu tinggi, pemadatan suhu rendah) dapat digunakan dalam proses meltblown. Polipropilena adalah salah satu bahan chip yang paling banyak digunakan untuk teknologi meltblown. Selain itu, bahan chip polimer yang umum digunakan untuk teknologi meltblown meliputi poliester, poliamida, polietilena, polytetrafluoroethylene, polistirena, PBT, EMA, EVA, dll.

Jenis polimer menentukan titik leleh dan sifat reologi. Untuk setiap bahan baku polimer, ada proses peniupan leleh yang sesuai, seperti suhu pemanasan, rasio panjang-diameter sekrup, bentuk sekrup, proses pengeringan bahan baku, dll., ada perbedaan tertentu.

Bahan baku polimer olefin (seperti polipropilena) memiliki tingkat polimerisasi yang tinggi, sehingga suhu pemanasan lebih tinggi dari titik lelehnya 100 ℃ atau lebih tinggi dapat dilebur dengan lancar, sedangkan suhu pemanasan poliester sedikit lebih tinggi dari titik lelehnya dapat dilebur. Bahan baku olefin umumnya tidak perlu dikeringkan. Poliester harus dikeringkan dengan chip.

Berat molekul dan distribusi berat molekul bahan baku polimer merupakan faktor terpenting yang mempengaruhi proses meltblown dan kinerja kain bukan tenunan meltblown.

Untuk proses meltblown, secara umum diyakini bahwa berat molekul rendah dan distribusi berat molekul sempit dari bahan baku polimer bermanfaat untuk keseragaman jaring yang meleleh. Semakin rendah berat molekul polimer, semakin tinggi indeks aliran leleh (MFI, indeks aliran leleh, mengacu pada berat lelehan yang mengalir keluar dalam 10 menit di bawah tekanan dan suhu tertentu), dan semakin rendah viskositas lelehan, semakin cocok.

3. struktur dan sifat kain bukan tenunan yang dilelehkan

Salah satu karakteristik kain bukan tenunan meltblown adalah kehalusan seratnya yang kecil, biasanya kurang dari 10 μm, dan sebagian besar kehalusan seratnya adalah 1 hingga 4 μm.

Berbagai gaya pada seluruh garis pemintalan dari nosel die meltblown ke perangkat penerima tidak dapat diseimbangkan (pengaruh fluktuasi gaya peregangan dari suhu tinggi dan aliran udara berkecepatan tinggi, kecepatan, dan suhu udara pendingin, dll.), Yang membuat serat yang meleleh memiliki ukuran kehalusan yang berbeda.

Keseragaman diameter serat pada jaring kain bukan tenunan ikatan pintal secara signifikan lebih baik daripada serat meltblown, karena pada proses ikatan pintal, kondisi proses pemintalan stabil, dan kondisi penyusunan dan pendinginan tidak berubah.

Kristalinitas dan orientasi serat meltblown lebih kecil daripada metode ikatan pintal. Oleh karena itu, kekuatan serat yang meleleh buruk, dan kekuatan jaring serat juga buruk. Kekuatan beberapa serat PP adalah sebagai berikut:

Karena kekuatan serat meltblown yang buruk, aplikasi praktis kain bukan tenunan meltblown terutama disebabkan oleh karakteristik seratnya yang sangat halus.

4. aplikasi kain bukan tenunan meltblown

Saat ini, kain bukan tenunan meltblown terutama digunakan untuk:

1 bahan filter

Filtrasi adalah pemisahan partikel yang terdispersi dalam gas atau cairan.

Mekanisme filtrasi: pengendapan pengayakan, pengendapan elektrostatik, pengendapan difusi, dll.

Apakah partikel lebih besar daripada ukuran pori-pori bahan filter yang akan disaring?

Penelitian telah menunjukkan bahwa: bahan filter dengan ukuran pori antara sepuluh hingga puluhan mikron dapat memerangkap debu hingga 1 µm. Untuk meningkatkan efek sedimentasi saringan, perlu untuk mengurangi ukuran pori-pori bahan saringan, yaitu mengurangi kehalusan serat dan meningkatkan kepadatan bahan.

Bahan bukan tenunan meltblown memiliki keunggulan serat yang halus, banyak pori-pori, dan ukuran pori-pori yang kecil.

aplikasi:

Penyaringan gas: masker medis, bahan penyaring untuk AC dalam ruangan.

Penyaringan cairan: penyaringan minuman, penyaringan air.

Untuk meningkatkan efek penyaringan, kehalusan serat dapat dikurangi dan densitas bahan filter dapat ditingkatkan, tetapi ini akan menyebabkan peningkatan yang signifikan dalam resistensi penyaringan.

Oleh karena itu, biarkan bahan bukan tenunan yang dilelehkan bermuatan listrik, dan efek penyaringannya dapat ditingkatkan melalui efek elektrostatis, yaitu perlakuan elektret.

Kain bukan tenunan meltblown yang diberi perlakuan elektret memiliki listrik statis yang tahan lama dan dapat mengandalkan efek elektrostatik untuk menjebak debu halus, sehingga memiliki keunggulan efisiensi penyaringan yang tinggi dan resistansi penyaringan yang rendah.

Polipropilena memiliki resistivitas listrik yang tinggi (7×1010Ω-cm) dan kapasitas injeksi muatan yang besar. Ini adalah bahan yang ideal untuk membuat serat elektret. Eksperimen menunjukkan bahwa setelah 1440 jam penyimpanan kain bukan tenunan polipropilena yang dilelehkan dengan elektret dalam keadaan alami, efisiensi penyaringan tetap tidak berubah.

Pengaruh finishing elektret pada efisiensi penyaringan dan ketahanan kain bukan tenunan yang dilelehkan

Dapat dilihat bahwa ketahanan filtrasi dari kain bukan tenunan meltblown tidak berubah setelah finishing elektret, tetapi efisiensi filtrasi telah banyak ditingkatkan, yang tidak tertandingi oleh kain bukan tenunan lainnya.

2. Bahan medis dan kesehatan

Masker medis: bahan komposit (SMS) yang terbuat dari bahan ikatan pintal pada lapisan dalam dan luar, serta bahan yang dilelehkan di bagian tengah.

3. Bahan perlindungan lingkungan (bahan penyerap minyak)

Kain bukan tenunan polipropilena meltblown adalah bahan penyerap minyak yang baik karena sifat material dan struktur serat mikronya. Ini telah banyak digunakan di negara-negara maju seperti Eropa, Amerika, Jepang, dll., seperti tumpahan minyak laut, tumpahan minyak dari peralatan pabrik, dan pengolahan limbah.

Kain bukan tenunan polipropilena meltblown memiliki sifat hidrofobik dan lipofilik, tahan terhadap asam dan basa kuat, serta memiliki kepadatan yang lebih rendah dari air. Setelah penyerapan minyak, dapat mengapung di atas air untuk waktu yang lama tanpa deformasi dan dapat didaur ulang dan disimpan untuk waktu yang lama. Kain bukan tenunan polipropilena meltblown dibuat menjadi kabel penyerap minyak, rantai penyerap minyak, bantal penyerap minyak, dll. Penyerapan minyak bisa mencapai 10-50 kali lipat dari beratnya.

4. Bahan pakaian (bahan yang menghangatkan)

Bahan insulasi termal harus memiliki sifat insulasi termal yang baik dan dapat digunakan untuk waktu yang lama tanpa mengubah sifat insulasi termalnya.

Eksperimen menunjukkan bahwa struktur jaring serat adalah salah satu faktor utama yang mempengaruhi kinerja perpindahan panas bahan insulasi termal.

Untuk bahan insulasi termal komposit meltblown, ketebalannya memiliki pengaruh yang kecil terhadap permeabilitas udara, sedangkan permeabilitas udara serpihan serat poliester meningkat dengan cepat seiring dengan berkurangnya ketebalan. Oleh karena itu, bahan insulasi termal komposit meltblown memiliki hambatan angin yang kuat.

5. Pemisah baterai

Bahan diafragma adalah komponen penting baterai dan sering ditempatkan di antara pelat positif dan negatif. Fungsi utamanya adalah untuk mengisolasi pelat positif dan negatif untuk memastikan aliran dielektrik.

Bahan polipropilena memiliki ketahanan asam dan alkali yang sangat baik. Bahan diafragma meltblown polipropilena memiliki karakteristik ukuran pori-pori yang kecil, porositas yang besar, resistensi yang kecil, dan perubahan produk yang beragam.