Inleiding tot de productie en toepassing van smeltvliesstoffen

Het productieproces van meltblown niet-geweven stoffen bestaat uit het gebruik van hete lucht met hoge snelheid om de dunne stroom polymeermelt te trekken die wordt geëxtrudeerd uit de opening van de matrijs, waardoor ultrafijne vezels worden gevormd en condenseren op het netgordijn of de rol, en vertrouwen op de Bonds zelf om een niet-geweven stof te worden.

Vergelijking van meltblown vezels en spun-bond vezels:

• Vezellengte: Spunbond is een filament, meltblown is een korte vezel.
• Vezelsterkte: Spunbond vezelsterkte> Gesmolten vezelsterkte.
• Fijnheid vezel: Gesmolten vezel is dunner dan gebonden vezel.

Smeltblazers worden op basis van hun plaatsingsmethode onderverdeeld in horizontale en verticale types.

1. Processtroom en apparatuur

Smeltproces

 Polymeerbereiding→smeltextrusie→doseerpomp→smeltblaasmatrijs assemblage→smelt druppelstrekken→koelen→ontvanginrichting

Apparatuur inbegrepen in pp smelting geblazen niet-geweven stof productielijn

Belangrijkste apparatuur: toevoer, schroefextruder, doseerpomp, smeltblaasmatrijsassemblage, luchtcompressor, luchtverwarmer, ontvangstapparaat, wikkelapparaat. Voor de productie van polyester en andere grondstoffen is ook een spaanderdroger nodig.

Hulpapparatuur: oven voor het reinigen van matrijzen, apparaat voor elektrostatische toepassing en sproeiapparaat, enz.

1. Voer

Geïnstalleerd op de trechter van de extruder. De functie van de feeder is om de polymeerplakjes in de trechter van de schroefextruder te zuigen. De feeder heeft meestal een automatische functie. De hoeveelheid voeding per tijdseenheid kan worden ingesteld op basis van de output van de hele productielijn.

2. Schroefextruder

3. Doseerpomp

4. Assemblage van smeltblaasmatrijzen

De matrijsassemblage is het meest kritieke onderdeel van de smeltblaasapparatuur en omvat voornamelijk:

1. Distributiesysteem voor polymeermelt
2. Matrijskop systeem

Distributiesysteem voor polymeermelt

Het verdeelsysteem voor de polymeermelt kan ervoor zorgen dat de polymeermelt gelijkmatig over de lengte van de smeltblaasmatrijs stroomt en een gelijkmatige verblijftijd heeft, waardoor het smeltgeweven textiel over de hele breedte gelijkmatigere eigenschappen heeft.

Matrijs systeem

Het matrijskopsysteem bestaat uit de spindop, gasplaat, verwarmings- en warmtebehoudselementen, enz.

De uniformiteit van smeltgeblazen producten hangt nauw samen met de matrijs. Over het algemeen is de verwerkingsnauwkeurigheid van de smeltgeblazen matrijzenkop hoog, dus de productiekosten van de matrijzenkop zijn duur.

5. Luchtverwarmer

Voor het smeltblaasproces is veel hete lucht nodig. De perslucht van de luchtcompressor wordt ontvochtigd en gefilterd en vervolgens naar de luchtverwarmer gestuurd om te verwarmen en vervolgens naar de smeltblaasmatrijs. De luchtverwarmer is een drukvat en moet tegelijkertijd bestand zijn tegen oxidatie van lucht op hoge temperatuur, dus het materiaal moet roestvrij staal zijn.

6. Ontvangstapparaat

De belangrijkste soorten ontvangers voor smeltblaasprocessen zijn: roltype, vlakschermtype

Driedimensionaal gieten (doorn): apparaat voor het produceren van filterelementen

Gebruik een driedimensionaal ontvangstapparaat, verdeeld in intermitterend ontvangen en continu ontvangen.

Intermitterend ontvangstapparaat

Het ontvangstapparaat beweegt heen en weer en de vezels worden in meerdere lagen op de doorn gewikkeld; de ontvangstafstand wordt gewijzigd om een filterelement met een dichtheidsgradiënt te produceren;

Verander de grootte van de doorn om filterelementen met verschillende binnendiameters te produceren. Nadat elk filterelement is gemaakt, moet de doorn worden vervangen, dus de productie-efficiëntie is laag.

Continu ontvangstapparaat

De opvangdoorn heeft de vorm van een vrijdragende balk en er is een transmissieas voor de uitvoer van het buisvormige filterelement. Het hoofdeinde van de transmissieas is voorzien van schroefdraad en het buisvormige filterelement wordt uit de opvangdoorn getrokken en naar het snijsysteem getransporteerd.

Bij de productie van filterelementen met dichtheidsgradiënten moeten meerdere matrijskoppen met verschillende ontvangstafstanden worden gebruikt.

7. Hulpapparatuur

De belangrijkste hulpapparatuur van de smeltblaasproductielijn is de oven voor het reinigen van de matrijs. Nadat de kop van de smeltblaasmatrijs enige tijd is geproduceerd, treedt er een verstopping van het gat op. Op dat moment moet de kop van de smeltblaasmatrijs worden vervangen.

De vervangen smeltblaasmatrijs moet worden gebakken om het polymeer en de onzuiverheden die in de matrijs achterblijven te verwijderen. Schroeven en spindoppen worden meestal geroosterd om achtergebleven polymeren en onzuiverheden te verwijderen.

2. Grondstoffen voor meltblown

In theorie kunnen alle thermoplastische (bij hoge temperatuur smeltende, bij lage temperatuur stollende) polymeer chip grondstoffen worden gebruikt in het meltblown proces. Polypropyleen is een van de meest gebruikte chipmaterialen voor smeltblaastechnologie. Daarnaast zijn de meest gebruikte polymeer chip materialen voor meltblown technologie onder andere polyester, polyamide, polyethyleen, polytetrafluorethyleen, polystyreen, PBT, EMA, EVA, enz.

Het type polymeer bepaalt het smeltpunt en de reologische eigenschappen. Voor elke polymeergrondstof is er een bijbehorend smeltblaasproces, zoals de verwarmingstemperatuur, de schroeflengte/diameterverhouding, de schroefvorm, het droogproces van de grondstof, enz.

Olefin polymeer grondstoffen (zoals polypropyleen) hebben een hoge polymerisatiegraad, dus de verwarmingstemperatuur hoger is dan het smeltpunt 100 ℃ of hoger kan soepel worden meltblown, terwijl de polyester verwarmingstemperatuur iets hoger is dan het smeltpunt kan worden meltblown. Olefin grondstoffen hoeven over het algemeen niet gedroogd te worden. Polyester moet spaander-droog zijn.

Het moleculaire gewicht en de moleculaire gewichtsverdeling van polymeergrondstoffen zijn de belangrijkste factoren die het smeltblaasproces en de prestaties van smeltgeweven non-woven stoffen beïnvloeden.

Voor het smeltblaasproces wordt algemeen aangenomen dat het lage molecuulgewicht en de smalle molecuulgewichtverdeling van de polymeergrondstoffen gunstig zijn voor de uniformiteit van de smeltband. Hoe lager het molecuulgewicht van het polymeer, hoe hoger de smeltindex (MFI, melt flow index, verwijst naar het gewicht van de smelt die in 10 minuten onder een bepaalde druk en temperatuur uitvloeit) en hoe lager de smeltviscositeit, hoe geschikter het smeltblaasproces.

3.de structuur en eigenschappen van meltblown niet-geweven stoffen

Een van de kenmerken van meltblown niet-geweven stoffen is dat de vezelfijnheid klein is, meestal minder dan 10 μm, en de meeste vezelfijnheid is 1 tot 4 μm.

Verschillende krachten op de hele spinlijn van de spuitmond van de smeltblaasmatrijs tot het ontvangstapparaat kunnen niet in balans zijn (de invloed van de schommeling in de strekkracht van de luchtstroom met hoge temperatuur en hoge snelheid, de snelheid en temperatuur van de koellucht, enz.

De uniformiteit van de vezeldiameter in de spunbond non-woven weefselbaan is aanzienlijk beter dan die van de meltblown vezel, omdat in het spunbondproces de omstandigheden van het spinproces stabiel zijn en de voorwaarden voor het opstellen en afkoelen niet veranderen.

De kristalliniteit en oriëntatie van de gesmolten vezel zijn kleiner dan die van de spun-bond methode. Daarom is de sterkte van de meltblown vezel slecht en de sterkte van het vezelweb ook. De sterkte van verschillende PP-vezels is als volgt:

Vanwege de lage sterkte van smeltgeweven vezels is de praktische toepassing van smeltgeweven non-woven stoffen voornamelijk te danken aan de eigenschappen van de ultrafijne vezels.

4.de toepassing van meltblown niet-geweven stoffen

Momenteel worden smeltgeweven non-woven stoffen voornamelijk gebruikt voor:

1 filtermateriaal

Filtratie is de afscheiding van deeltjes die zich in een gas of vloeistof bevinden.

Filtratiemechanisme: zeefdepositie, elektrostatische depositie, diffusiedepositie, enz.

Zijn de deeltjes groter dan de poriegrootte van het te zeven filtermateriaal?

Studies hebben aangetoond dat: filtermaterialen met een poriegrootte tussen tien en tientallen micron stof tot 1 µm kunnen opvangen. Om het bezinkingseffect van de zeef te verbeteren, is het nodig om de poriegrootte van het filtermateriaal te verkleinen, dat wil zeggen de vezelfijnheid te verminderen en de dichtheid van het materiaal te vergroten.

Gesmolten niet-geweven materialen hebben de voordelen van fijne vezels, veel poriën en kleine poriëngrootte.

toepassing:

Gasfiltratie: medische maskers, filtermateriaal voor airconditioners binnenshuis.

Vloeistoffiltratie: drankfiltratie, waterfiltratie.

Om het filtereffect te verbeteren, kan de vezelfijnheid worden verminderd en de dichtheid van het filtermateriaal worden verhoogd, maar dit zal de filterweerstand aanzienlijk verhogen.

Laat daarom het meltblown non-woven materiaal elektrostatisch opladen, en het filtereffect kan worden verbeterd door het elektrostatische effect, dat wil zeggen de elektretbehandeling.

De elektrisch behandelde smeltvliesstof heeft langdurige statische elektriciteit en kan vertrouwen op het elektrostatische effect om fijn stof op te vangen, waardoor het de voordelen heeft van een hoge filtratie-efficiëntie en een lage filtratieweerstand.

Polypropyleen heeft een hoge elektrische weerstand (7×1010Ω-cm) en een grote ladingsinjectiecapaciteit. Het is een ideaal materiaal voor het maken van elektreetvezels. Experimenten tonen aan dat na 1440 uur opslag van het met elektronenvezels afgewerkte smeltvlies van polypropyleen in natuurlijke staat, de filterefficiëntie onveranderd blijft.

De invloed van electret afwerking op de filtratie efficiëntie en weerstand van meltblown vliesstoffen

Het is te zien dat de filtratieweerstand van de meltblown non-woven stof niet veranderd is na electret nabewerking, maar de filtratie-efficiëntie is sterk verbeterd, wat ongeëvenaard is door andere non-woven stoffen.

2. Medische en gezondheidsmaterialen

Medisch masker: een composietmateriaal (SMS) gemaakt van spun-bond materiaal op de binnenste en buitenste lagen, en meltblown materiaal in het midden.

3. Milieubeschermende materialen (olieabsorberende materialen)

Polypropyleen meltblown non-woven stof is een goed olie-absorberend materiaal dankzij de materiaaleigenschappen en de microvezelstructuur. Het is op grote schaal gebruikt in ontwikkelde landen zoals Europa, Amerika, Japan, enz., zoals olielekkages op zee, olielekkages van fabrieksapparatuur en rioolwaterzuivering.

Polypropyleen meltblown non-woven stof heeft hydrofobe en lipofiele eigenschappen, is bestand tegen sterke zuren en alkaliën en heeft een lagere dichtheid dan water. Na olieabsorptie kan het lange tijd op het water drijven zonder te vervormen en kan het gerecycled en langdurig opgeslagen worden. Van polypropyleen smeltgeweven non-woven stoffen worden olieabsorberende koorden, olieabsorberende kettingen, olieabsorberende kussens, enz. gemaakt. De olieabsorptie kan 10-50 keer het gewicht bedragen.

4. Kledingmaterialen (warmhoudend materiaal)

Thermische isolatiematerialen moeten goede thermische isolatie-eigenschappen hebben en lange tijd gebruikt kunnen worden zonder dat hun thermische isolatie-eigenschappen veranderen.

Experimenten tonen aan dat de vezelnetstructuur een van de belangrijkste factoren is die de warmteoverdracht van thermische isolatiematerialen beïnvloedt.

De dikte van het smeltbrandcomposiet thermische isolatiemateriaal heeft weinig effect op de luchtdoorlaatbaarheid, terwijl de luchtdoorlaatbaarheid van polyestervezelvlokken snel toeneemt naarmate de dikte afneemt. Daarom heeft het meltblown composiet thermische isolatiemateriaal een sterke windweerstand.

5. Batterijscheider

Het membraanmateriaal is een belangrijk onderdeel van de accu en wordt vaak tussen de positieve en negatieve platen geplaatst. De belangrijkste functie is het isoleren van de positieve en negatieve platen om de stroom van het diëlektricum te garanderen.

Polypropyleen materiaal heeft een uitstekende zuur- en alkalibestendigheid. Polypropyleen meltblown membraanmateriaal heeft de kenmerken van kleine poriegrootte, grote porositeit, kleine weerstand en diverse productveranderingen.