تحليل العوامل الرئيسية المؤثرة على الخصائص الفيزيائية لأقمشة سبونبوند غير المنسوجة

في عملية إنتاج أقمشة سبونبوند غير المنسوجة، قد تؤثر عوامل مختلفة على خصائصها الفيزيائية. يساعد تحليل العلاقة بين هذه العوامل وأداء المنتج على التحكم الأمثل في ظروف العملية، والحصول على منتجات عالية الجودة وواسعة الاستخدام من أقمشة سبونبوند غير المنسوجة المصنوعة من البولي بروبيلين. سنحلل هنا بإيجاز أهم العوامل المؤثرة على الخصائص الفيزيائية لأقمشة سبونبوند غير المنسوجة، ونشاركها مع الجميع.

مؤشر الانصهار وتوزيع الوزن الجزيئي لشرائح البولي بروبيلين

المؤشرات الرئيسية لجودة شرائح البولي بروبيلين هي الوزن الجزيئي، وتوزيع الوزن الجزيئي، وتماثل الخواص، ومؤشر الانصهار، ومحتوى الرماد. يتراوح الوزن الجزيئي لرقائق البولي بروبيلين المستخدمة في الغزل بين 100000 و250000، إلا أن الممارسة أثبتت أن الخصائص الريولوجية للمصهور تكون في أفضل حالاتها عندما يكون الوزن الجزيئي للبولي بروبيلين حوالي 120000، وتكون أقصى سرعة غزل مسموح بها عالية أيضًا. مؤشر الانصهار هو معلمة تعكس الخصائص الريولوجية للمصهور، وعادةً ما يتراوح مؤشر انصهار شرائح البولي بروبيلين المستخدمة في الغزل الشبكي بين 10 و50. أثناء عملية الغزل في شبكة، يتلقى الخيط تيارًا واحدًا فقط من تدفق الهواء، وتقتصر نسبة تيار الخيط على الخصائص الريولوجية للمصهور. كلما زاد الوزن الجزيئي، أي كلما قل مؤشر الانصهار، كانت السيولة أسوأ، وانخفضت نسبة تيار الخيط. في ظل نفس ظروف قذف المصهور من الفوهة، يكون حجم ألياف الخيوط الناتجة أكبر أيضًا، مما يُنتج ملمسًا أكثر صلابة لأقمشة سبونبوند غير المنسوجة. كلما ارتفع مؤشر المصهور، انخفضت لزوجته، وتحسنت خصائصه الريولوجية، وانخفضت مقاومته للتمدد. وفي ظل نفس ظروف التمدد، تزداد نسبة التمدد. مع زيادة درجة اتجاه الجزيئات الكبيرة، تزداد قوة كسر قماش سبونبوند غير المنسوج، وتنخفض دقة الخيوط، مما يُنتج ملمسًا ناعمًا للنسيج. في ظل نفس العملية، كلما ارتفع مؤشر مصهور البولي بروبيلين، انخفضت نعومته وزادت قوة كسره.

غالبًا ما يُقاس توزيع الوزن الجزيئي بنسبة متوسط ​​الوزن الجزيئي (Mw) إلى متوسط ​​الوزن الجزيئي العددي (Mn) للبوليمر (Mw/Mn)، والمعروفة باسم قيمة توزيع الوزن الجزيئي. كلما انخفضت قيمة توزيع الوزن الجزيئي، زادت ثبات الخواص الريولوجية للمصهور، وازداد استقرار عملية الغزل، مما يُحسّن سرعة الغزل. كما أن مرونة الذوبان ولزوجة الشد أقل، مما يُقلل من إجهاد الغزل، ويُسهّل تمدد البولي بروبلين ليصبح أدق، وينتج أليافًا أدق. علاوة على ذلك، يتميز تجانس الشبكة بشعور جيد وتجانس.

درجة حرارة الدوران

يعتمد ضبط درجة حرارة الغزل على مؤشر ذوبان المواد الخام ومتطلبات الخصائص الفيزيائية للمنتج. كلما ارتفع مؤشر ذوبان المادة الخام، ارتفعت درجة حرارة الغزل، والعكس صحيح. ترتبط درجة حرارة الغزل ارتباطًا مباشرًا بلزوجة المصهور، ودرجة الحرارة منخفضة. لزوجة المصهور عالية، مما يجعل الغزل صعبًا وعرضة لإنتاج ألياف مكسورة أو صلبة أو خشنة، مما يؤثر على جودة المنتج. لذلك، من أجل تقليل لزوجة المصهور وتحسين خصائصه الريولوجية، يتم اعتماد طريقة زيادة درجة الحرارة بشكل عام. درجة حرارة الغزل لها تأثير كبير على بنية وخصائص الألياف. كلما انخفضت درجة حرارة الغزل، زادت لزوجة تمدد المصهور، زادت مقاومة التمدد، وصعوبة تمدد الخيوط. للحصول على ألياف بنفس الدقة، يجب أن تكون سرعة تدفق هواء التمدد عالية نسبيًا في درجات الحرارة المنخفضة. لذلك، في ظل نفس ظروف العملية، عندما تكون درجة حرارة الغزل منخفضة، يصعب تمدد الألياف. تتميز الألياف بدقة عالية واتجاه جزيئي منخفض، وهو ما يتجلى في أقمشة سبونبوند غير المنسوجة ذات قوة كسر منخفضة، واستطالة عالية عند الكسر، وملمس يد صلب؛ عندما تكون درجة حرارة الغزل عالية، يكون تمدد الألياف أفضل، وتكون دقة الألياف أصغر، ويكون الاتجاه الجزيئي أعلى. وينعكس هذا في قوة الكسر العالية، واستطالة الكسر الصغيرة، وملمس اليد الناعم لأقمشة سبونبوند غير المنسوجة. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أنه في ظل ظروف تبريد معينة، إذا كانت درجة حرارة الغزل مرتفعة للغاية، فلن يبرد الخيط الناتج بدرجة كافية في فترة زمنية قصيرة، وقد تنكسر بعض الألياف أثناء عملية التمدد، مما قد يؤدي إلى تكوين عيوب. في الإنتاج الفعلي، يجب اختيار درجة حرارة الغزل بين 220-230 درجة مئوية.

ظروف تشكيل التبريد

يؤثر معدل تبريد الخيوط بشكل كبير على الخصائص الفيزيائية لأقمشة سبونبوند غير المنسوجة أثناء عملية التشكيل. إذا أمكن تبريد البولي بروبيلين المنصهر بسرعة وبشكل متساوٍ بعد خروجه من المغزل، فإن معدل تبلوره يكون بطيئًا وتكون تبلوره منخفضة. بنية الألياف الناتجة هي بنية بلورية سائلة على شكل قرص غير مستقر، والتي قد تصل إلى نسبة تمدد أكبر أثناء التمدد. يكون اتجاه السلاسل الجزيئية أفضل، مما يمكن أن يزيد من التبلور ويحسن قوة الألياف ويقلل من استطالتها. يتجلى ذلك في أقمشة سبونبوند غير المنسوجة ذات قوة الكسر العالية واستطالة أقل؛ إذا تم تبريدها ببطء، فإن الألياف الناتجة لها بنية بلورية أحادية الميل مستقرة، مما لا يساعد على تمدد الألياف. يتجلى ذلك في أقمشة سبونبوند غير المنسوجة ذات قوة الكسر المنخفضة والاستطالة الكبيرة. لذلك، في عملية التشكيل، تُستخدم عادةً زيادة حجم هواء التبريد وخفض درجة حرارة غرفة الغزل لتحسين مقاومة الكسر وتقليل استطالة أقمشة سبونبوند غير المنسوجة. علاوة على ذلك، ترتبط مسافة تبريد الخيوط ارتباطًا وثيقًا بأدائها. في إنتاج أقمشة سبونبوند غير المنسوجة، تتراوح مسافة التبريد عادةً بين 50 و60 سم.

شروط الرسم

يُعدّ اتجاه السلاسل الجزيئية في خيوط الحرير عاملاً هاماً يؤثر على قوة الشد والاستطالة عند كسر الخيوط المفردة. كلما زادت درجة الاتجاه، زادت قوة الخيط المفرد وقلت استطالته عند الكسر. يمكن تمثيل درجة الاتجاه بثنائية انكسار الخيط، وكلما زادت القيمة، زادت درجة الاتجاه. تتميز الألياف الأولية المتكونة عند خروج مصهور البولي بروبيلين من المغزل ببلورة واتجاه منخفضين نسبياً، وهشاشة ألياف عالية، وسهولة كسر، واستطالة كبيرة عند الكسر. لتغيير خصائص الألياف، يجب شدّها بدرجات متفاوتة حسب الحاجة قبل تشكيل شبكة. فيإنتاج الغزل والنسيجتعتمد قوة شد الألياف بشكل أساسي على حجم هواء التبريد وحجم هواء الشفط. كلما زاد حجم هواء التبريد والشفط، زادت سرعة التمدد، وستتمدد الألياف بالكامل. سيزداد التوجه الجزيئي، وستصبح الدقة أدق، وستزداد القوة، وستنخفض الاستطالة عند الكسر. عند سرعة دوران تبلغ 4000 متر/دقيقة، يصل خيط البولي بروبيلين إلى قيمة تشبع الانكسار، ولكن في عملية تمدد تدفق الهواء للغزل في شبكة، يصعب عمومًا تجاوز السرعة الفعلية للخيط 3000 متر/دقيقة. لذلك، في الحالات التي تكون فيها المتطلبات القوية عالية، يمكن زيادة سرعة التمدد بجرأة. ومع ذلك، في حالة ثبات حجم هواء التبريد، إذا كان حجم هواء الشفط كبيرًا جدًا ولم يكن تبريد الخيط كافيًا، فإن الألياف تكون عرضة للكسر في موقع البثق للقالب، مما يتسبب في تلف رأس الحقن ويؤثر على الإنتاج وجودة المنتج. ولذلك، ينبغي إجراء التعديلات المناسبة في الإنتاج الفعلي.

لا تقتصر الخصائص الفيزيائية لأقمشة سبونبوند غير المنسوجة على خصائص الألياف فحسب، بل تشمل أيضًا بنية شبكتها. فكلما كانت الألياف أدق، زادت درجة عدم انتظام ترتيبها عند وضع الشبكة، وكانت الشبكة أكثر تناسقًا، وزاد عدد الألياف في وحدة المساحة، وانخفضت نسبة القوة الطولية والعرضية للشبكة، وزادت مقاومة الكسر. لذا، يُمكن تحسين تناسق منتجات أقمشة سبونبوند غير المنسوجة وتعزيز مقاومة الكسر من خلال زيادة حجم هواء الشفط. ومع ذلك، إذا كان حجم هواء الشفط كبيرًا جدًا، فمن السهل أن يتسبب في كسر الأسلاك، ويكون التمدد قويًا جدًا. يميل اتجاه البوليمر إلى أن يكون كاملًا، وتكون تبلوره مرتفعًا جدًا، مما يقلل من قوة التأثير والاستطالة عند الكسر، ويزيد من هشاشته، وبالتالي يقلل من قوة واستطالة القماش غير المنسوج. بناءً على ذلك، يتضح أن قوة واستطالة أقمشة سبونبوند غير المنسوجة تزدادان وتنخفضان بانتظام مع زيادة حجم هواء الشفط. في الإنتاج الفعلي، من الضروري ضبط عملية الإنتاج بما يتناسب مع الاحتياجات والظروف الفعلية للحصول على منتجات عالية الجودة.

درجة حرارة الدرفلة الساخنة

شبكة الألياف المُشكّلة بتمديد الألياف تكون في حالة رخوة، ويجب دحرجتها على الساخن ولصقها لتصبح نسيجًا. الترابط بالدرفلة على الساخن هو عملية تُليّن فيها ألياف الشبكة جزئيًا وتُذاب بواسطة أسطوانات دحرجة على الساخن تحت ضغط ودرجة حرارة مُحددين، ثم تُربط الألياف معًا لتكوين نسيج. يكمن السر في التحكم الجيد في درجة الحرارة والضغط. وظيفة التسخين هي تليين الألياف وصهرها. تُحدد نسبة الألياف المُليّنة والمذابة الخصائص الفيزيائية للنسيج.أقمشة غير منسوجة سبونبوندعند درجات حرارة منخفضة جدًا، يلين ويذوب جزء صغير فقط من الألياف ذات الوزن الجزيئي المنخفض، ويرتبط عدد قليل جدًا من الألياف معًا تحت الضغط. تكون ألياف شبكة الألياف عرضة للانزلاق، بينما تتمتع الأقمشة غير المنسوجة بقوة كسر أقل واستطالة أكبر. يبدو المنتج ناعمًا ولكنه عرضة للتكتل. مع ارتفاع درجة حرارة الدرفلة الساخنة تدريجيًا، تزداد كمية الألياف الملينّة والمذابة، ويصبح رابط شبكة الألياف أكثر إحكامًا، ويقل احتمال انزلاق الألياف، وتزداد قوة كسر القماش غير المنسوج، ويظل الاستطالة كبيرًا نسبيًا. علاوة على ذلك، بسبب التقارب القوي بين الألياف، تزداد الاستطالة قليلاً. عندما ترتفع درجة الحرارة بشكل كبير، تذوب معظم الألياف عند نقطة الضغط، وتتحول إلى كتل منصهرة، وتبدأ في التكسر. في هذا الوقت، تبدأ قوة القماش غير المنسوج في التناقص، كما تقل استطالته بشكل ملحوظ. يصبح ملمسه صلبًا وهشًا، وقوة تمزقه منخفضة أيضًا. بالإضافة إلى ذلك، تختلف أوزان وسمك المنتجات باختلافها، كما يختلف ضبط درجة حرارة آلة الدرفلة على الساخن. بالنسبة للمنتجات الرقيقة، تكون الألياف أقل عند نقطة الدرفلة على الساخن، وتتطلب حرارة أقل للتليين والصهر، وبالتالي تكون درجة حرارة الدرفلة المطلوبة أقل. وبالمثل، تكون درجة حرارة الدرفلة المطلوبة أعلى بالنسبة للمنتجات السميكة.

ضغط الدرفلة الساخنة

في عملية ربط الدرفلة الساخنة، يتمثل دور ضغط خط الدرفلة الساخنة في ضغط شبكة الألياف، مما يتسبب في تعرض الألياف في الشبكة لحرارة تشوه معينة وممارسة تأثير التوصيل الحراري بالكامل أثناء عملية الدرفلة الساخنة، مما يجعل الألياف المخففة والمذابة مترابطة بإحكام معًا، مما يزيد من قوة الالتصاق بين الألياف، ويجعل من الصعب على الألياف انزلاقها. عندما يكون ضغط خط الدرفلة الساخنة منخفضًا نسبيًا، تكون كثافة ضغط الألياف عند نقطة الضغط في شبكة الألياف ضعيفة، وتكون قوة ربط الألياف منخفضة، وتكون قوة الإمساك بين الألياف ضعيفة، وتكون الألياف سهلة الانزلاق نسبيًا. في هذا الوقت، يكون ملمس قماش سبونبوند غير المنسوج ناعمًا نسبيًا، واستطالة الكسر كبيرة نسبيًا، وقوة الكسر منخفضة نسبيًا؛ على العكس من ذلك، عندما يكون ضغط الخط مرتفعًا نسبيًا، يكون نسيج سبونبوند غير المنسوج الناتج أكثر صلابة، واستطالة أقل عند الكسر، ولكن قوة كسر أكبر. ومع ذلك، عندما يكون ضغط خط الدرفلة على الساخن مرتفعًا جدًا، يصعب تدفق البوليمر الملين والمذاب عند نقطة الدرفلة على الساخن لشبكة الألياف وانتشاره، مما يقلل أيضًا من شد كسر القماش غير المنسوج. بالإضافة إلى ذلك، يرتبط ضبط ضغط الخط ارتباطًا وثيقًا بوزن القماش غير المنسوج وسمكه. في الإنتاج، يجب اختيار المنتج المناسب وفقًا للاحتياجات لإنتاج منتجات تلبي متطلبات الأداء.

باختصار، الخصائص الفيزيائية والميكانيكية لـقماش غير منسوج من مادة البولي بروبيلين سبونبوندلا يُحدَّد المنتج بعامل واحد، بل بتأثيرات مُجتمعة لعوامل مُختلفة. في الإنتاج الفعلي، يجب اختيار معايير عملية مُناسبة وفقًا للاحتياجات الفعلية وظروف الإنتاج، وذلك لإنتاج منتجات أقمشة غير منسوجة سبونبوند عالية الجودة تُلبّي مختلف الاحتياجات. إضافةً إلى ذلك، تُعدّ الإدارة المُوحَّدة الصارمة لخط الإنتاج، والصيانة الدقيقة للمعدات، وتحسين جودة وكفاءة المُشغِّلين، عوامل أساسية في تحسين جودة المنتج.

شركة دونغقوان ليان شنغ للتكنولوجيا غير المنسوجة المحدودةتأسست شركة "هونغتشينغ يانكي" في مايو 2020. وهي شركة رائدة في إنتاج الأقمشة غير المنسوجة، تجمع بين البحث والتطوير والإنتاج والمبيعات. تنتج الشركة ألوانًا مختلفة من أقمشة البولي بروبيلين غير المنسوجة، بعرض أقل من 3.2 متر، بوزن يتراوح بين 9 غرامات و300 غرام.