كيف يتم إنتاج مادة البولي بروبلين المنفوخة بالذوبان ذات نقطة الانصهار العالية؟

الطلب في السوق على مادة البولي بروبيلين ذات نقطة الانصهار العالية

يرتبط أداء تدفق البولي بروبيلين المنصهر ارتباطًا وثيقًا بوزنه الجزيئي. يتراوح متوسط ​​الوزن الجزيئي لراتنج البولي بروبيلين التجاري المُحضر بنظام زيجلر ناتا التحفيزي التقليدي بين 3×105 و7×105. مؤشر الانصهار لهذه المواد التقليديةراتنجات البولي بروبيلينتكون منخفضة بشكل عام، مما يحد من نطاق تطبيقها.

مع التطور السريع لصناعة الألياف الكيميائية وصناعة الآلات النسيجية، شهدت صناعة الأقمشة غير المنسوجة نموًا سريعًا. سلسلة مزايا البولي بروبيلين تجعله المادة الخام المفضلة للأقمشة غير المنسوجة. مع تطور المجتمع، أصبحت مجالات تطبيق الأقمشة غير المنسوجة أوسع. في المجال الطبي والصحي، يمكن استخدام الأقمشة غير المنسوجة لتصنيع بدلات العزل والأقنعة والعباءات الجراحية والفوط الصحية النسائية وحفاضات الأطفال وما إلى ذلك؛ كمواد بناء وجيوتقنية، يمكن استخدام الأقمشة غير المنسوجة لعزل الأسطح وبناء الطرق وهندسة الحفاظ على المياه أو يمكن إنتاج لباد السقف المتقدم باستخدام تقنية الغزل والنسيج المركب المثقوب بالإبر. عمر الخدمة أطول من لباد الأسفلت التقليدي بـ 5-10 مرات؛ تُعد مواد الترشيح أيضًا واحدة من أسرع المنتجات تطورًا للأقمشة غير المنسوجة، والتي يمكن استخدامها لترشيح الغاز والسوائل في صناعات مثل الكيماويات الجافة والأدوية والأغذية، ولديها إمكانات سوقية كبيرة؛ بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام الأقمشة غير المنسوجة في تصنيع الجلود الاصطناعية، والأمتعة، وبطانات الملابس، والأقمشة الزخرفية، وأقمشة المسح للاستخدام المنزلي.

وهذا على وجه التحديد بسبب التطوير المستمر لـالأقمشة غير المنسوجةأن متطلبات إنتاجها وتطبيقها تتزايد باستمرار، مثل النفخ المنصهر، والإنتاج عالي السرعة، والمنتجات الرقيقة، وغيرها. لذلك، ازدادت متطلبات أداء معالجة راتنج البولي بروبيلين، المادة الخام الرئيسية للأقمشة غير المنسوجة، بالتوازي مع ذلك. بالإضافة إلى ذلك، يتطلب إنتاج ألياف البولي بروبيلين عالية السرعة أو ألياف الدينير الدقيقة أداءً جيدًا لتدفق الانصهار من راتنج البولي بروبيلين. تتطلب بعض الأصباغ التي لا تتحمل درجات الحرارة العالية البولي بروبيلين كحامل بدرجات حرارة معالجة منخفضة نسبيًا. كل هذا يتطلب استخدام راتنج البولي بروبيلين عالي مؤشر الانصهار كمادة خام يمكن معالجتها في درجات حرارة منخفضة.

المادة المخصصة للأقمشة المنفوخة بالذوبان هي البولي بروبيلين ذو مؤشر الانصهار العالي. يشير مؤشر الانصهار إلى كتلة المادة المنصهرة التي تمر عبر أنبوب شعري قياسي كل 10 دقائق. كلما ارتفعت القيمة، زادت سيولة معالجة المادة. كلما ارتفع مؤشر انصهار البولي بروبيلين، زادت دقة الألياف المرشوشة، وتحسن أداء ترشيح القماش المنفوخ بالذوبان.

طريقة تحضير راتنج البولي بروبيلين ذو معامل الانصهار العالي

أحدها هو التحكم في الوزن الجزيئي وتوزيعه للبولي بروبيلين من خلال التحكم في عملية تفاعل البلمرة، مثل تقليل الوزن الجزيئي للبوليمر بزيادة تركيز العوامل الكاتيونية، مثل غاز الهيدروجين، مما يُحسّن مؤشر الانصهار. تُقيد هذه الطريقة عوامل مثل النظام التحفيزي وظروف التفاعل، مما يُصعّب التحكم في استقرار مؤشر الانصهار وتطبيقه.

قامت شركة يانشان للبتروكيماويات ببلمرة مواد منفوخة بالذوبان مباشرةً، بمؤشر انصهار يزيد عن 1000، باستخدام محفزات الميتالوسين، خلال السنوات القليلة الماضية. ونظرًا لصعوبة التحكم في استقرارية المادة، لم تُنفَّذ عمليات بلمرة واسعة النطاق. ومنذ تفشي الوباء هذا العام، اعتمدت شركة يانشان للبتروكيماويات تقنية إنتاج مواد منفوخة بالذوبان من البولي بروبيلين قابلة للتحكم في التحلل، والتي طُوِّرت عام 2010، لإنتاج مواد خاصة من الأقمشة غير المنسوجة منفوخة بالذوبان من البولي بروبيلين، وذلك في 12 فبراير. وفي الوقت نفسه، أُجريت اختبارات صناعية على الجهاز باستخدام محفزات الميتالوسين. وقد تم إنتاج المنتج، وهو الآن قيد الاختبار لدى المستخدمين النهائيين.

طريقة أخرى هي التحكم في تحلل البولي بروبيلين الذي يتم الحصول عليه من خلال البلمرة التقليدية، وتقليل وزنه الجزيئي، وزيادة مؤشر ذوبانه.

في الماضي، كانت طرق التحلل الحراري شائعة الاستخدام لتقليل الوزن الجزيئي للبولي بروبيلين، إلا أن هذه الطريقة الميكانيكية للتحلل الحراري لها عيوب عديدة، مثل فقدان المواد المضافة والتحلل الحراري، وعدم استقرار العمليات. بالإضافة إلى ذلك، هناك طرق أخرى مثل التحلل بالموجات فوق الصوتية، إلا أنها غالبًا ما تتطلب وجود مذيبات، مما يزيد من صعوبة العملية وتكلفتها. في السنوات الأخيرة، انتشرت تدريجيًا طرق التحلل الكيميائي للبولي بروبيلين.

إنتاج مادة البولي بروبيلين ذات الإصبع عالي الانصهار بطريقة التحلل الكيميائي

تتضمن طريقة التحلل الكيميائي تفاعل البولي بروبيلين مع عوامل تحلل كيميائية، مثل البيروكسيدات العضوية، في آلة بثق لولبية، مما يؤدي إلى كسر السلسلة الجزيئية للبولي بروبيلين وانخفاض وزنه الجزيئي. بالمقارنة مع طرق التحلل الأخرى، تتميز هذه الطريقة بالتحلل الكامل، وسلاسة الانصهار الجيدة، وسهولة عملية التحضير، وسهولة الإنتاج الصناعي على نطاق واسع. وهي أيضًا الطريقة الأكثر شيوعًا لدى مصنعي البلاستيك المُعدَّل.

متطلبات المعدات

تختلف نقطة الانصهار العالية تمامًا عن معدات تعديل البولي بروبيلين العادية. تتطلب معدات رش المواد المنصهرة نسبة عرض إلى ارتفاع أطول، ويجب أن يكون رأس الآلة عموديًا أو يستخدم التحبيب تحت الماء (تستخدم شركة ووشي هواتشن تقنية قطع تحت الماء مماثلة)؛ المادة رقيقة جدًا، ويجب أن تتلامس مع الماء فور خروجها من رأس الآلة لسهولة التبريد.

لإنتاج البولي بروبيلين التقليدي، تبلغ سرعة قطع الطارد 70 مترًا في الدقيقة، بينما يتطلب إنتاج البولي بروبيلين عالي الذوبان أن تتجاوز سرعة القطع 120 مترًا في الدقيقة. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لسرعة تدفق البولي بروبيلين عالي الذوبان، يلزم زيادة مسافة التبريد من 4 أمتار إلى 12 مترًا.

تتطلب آلة تصنيع المواد المنفوخة بالصهر تغييرًا مستمرًا للشبكة، وعادةً ما تستخدم مبدل شبكة ثنائي المحطة. وتتطلب طاقة محرك أعلى بكثير، وسيتم استخدام المزيد من كتل القص داخل مكونات اللولب. ووفقًا لكويابان، يتميز خط إنتاج اللولب المزدوج المصنوع من مواد خاصة منفوخة بالصهر بتميز كبير.

1. ضمان التغذية المستقرة (PP، DCP، وما إلى ذلك)؛

2. تحديد نسبة العرض إلى الارتفاع المناسبة والموضع المحوري للفتحة بناءً على عمر النصف لصيغة المركب (المتطورة إلى الجيل الثالث لضمان البثق السلس لتفاعل CR-PP)؛

3. لضمان أن يكون للإصبع المنصهر إنتاجية عالية ضمن نطاق التسامح (أكثر من 30 شريطًا نهائيًا لها فعالية من حيث التكلفة وأساس مزج أعلى مقارنة بعشرات الشرائط فقط)؛

٤. يجب تجهيز قوالب تصريف خاصة. يجب أن يكون الذوبان والتسخين متساويين، وأن تكون كمية النفايات قليلة.

5. من الأفضل أن تكون مجهزة بجهاز تقطيع بارد ناضج للمواد المنفوخة بالذوبان (والتي تتمتع بسمعة طيبة في الصناعة) لضمان جودة الجسيمات النهائية ومعدل درجة أعلى؛

٦. سيكون من الأفضل لو توفرت تغذية راجعة عبر الإنترنت. إضافةً إلى ذلك، تتطلب إضافة مُبدئات تحلل السوائل إلى التغذية الجانبية دقةً أعلى نظرًا لقلة نسبة المواد المضافة. بالنسبة لمعدات التغذية الجانبية، مثل برابندا المستوردة، وكوبوتا، وماتسوناي المنتجة محليًا، إلخ.

محفزات التحلل المستخدمة حاليًا

١: بيروكسيد ثنائي البوتيل، المعروف أيضًا باسم بيروكسيد ثنائي ثلاثي البوتيل، البادئ أ، عامل الفلكنة dTBP، هو سائل شفاف عديم اللون إلى أصفر باهت، غير قابل للذوبان في الماء، ويمتزج بالمذيبات العضوية مثل البنزين والتولوين والأسيتون. مؤكسد قوي، قابل للاشتعال، مستقر نسبيًا في درجة حرارة الغرفة، غير حساس للصدمات.

٢: مُكَبِّرٌ ذو خمسة أضعاف، يُختصر إلى DBPH، الاسم الكيميائي: ٢،٥-ثنائي ميثيل-٢،٥-ثنائي (ثالثي بوتيل بيروكسي) هكسان، الوزن الجزيئي: ٢٩٠.٤٤. سائل أصفر باهت، كثافته النسبية ٠.٨٦٥٠، على شكل مسحوق أبيض حليبي. درجة تجمده ٨ درجات مئوية. درجة غليانه ٥٠-٥٢ درجة مئوية (١٣ باسكال). معامل الانكسار يتراوح بين ١.٤١٨ و١.٤١٩. لزوجته ٦.٥ ميجا باسكال. نقطة الوميض (في الكأس المفتوح) ٥٨ درجة مئوية. قابل للذوبان في معظم المذيبات العضوية، مثل الكحولات، والإيثرات، والكيتونات، والإسترات، والهيدروكربونات العطرية، وغيرها، وغير قابل للذوبان في الماء.

3: اختبار الأصابع الملتحمة
يجب إجراء اختبار إصبع الذوبان وفقًا للمعيار GBIT 30923-2014 الخاص برش البولي بروبيلين المنصهر؛ لا يُمكن اختبار أدوات إصبع الذوبان العادية. يُشير ارتفاع درجة الذوبان إلى استخدام الطريقة الحجمية بدلاً من طريقة الكتلة للاختبار.

تشمل المعدات المحلية كلاً من شركة تشنغده يوته، وقوانغشين للتكنولوجيا الإلكترونية، وهانغتشو جينماي، ومصنع جيلين للأجهزة العلمية والتعليمية. أما المعدات المستوردة، فتشمل شركة زويك؛ وتنتج شركة تشنغده جينجيان لأدوات الاختبار المحدودة جهاز قياس معدل تدفق الذوبان MFL-2322H، المصمم خصيصًا لقياس معدل تدفق الذوبان NVR لمواد البولي بروبيلين فائقة التدفق، والذي يلبي متطلبات اختبار المصنع لمواد البولي بروبيلين المصهورة بالرش الخاصة GB/T 309232014. يتراوح نطاق الاختبار بين (500-2500) سم مكعب/10 دقائق.

حاليا هناك:

1. شركة شاندونغ داوِن لمواد البوليمر المحدودة

2. شركة هونان شينغجين للمواد الجديدة المحدودة

3. شركة جينفا للتكنولوجيا المحدودة

4. شركة بكين ييشيتونغ لتطوير المواد الجديدة المحدودة

5. شركة شنغهاي هواهي للمواد المركبة المحدودة

6. شركة هانغتشو تشيندا للمواد الجديدة المحدودة

7. بازل، دالين، كوريا الجنوبية