Працэс і характарыстыкі нетканага матэрыялу з выдзіманым расплавам

Працэс выдзімання нетканага матэрыялу з расплаву

Працэс выдзімання нетканага матэрыялу з расплаву: падача палімера - экструзія расплаву - фарміраванне валакна - астуджэнне валакна - фарміраванне палатна - армаванне тканіны.

Двухкампанентная тэхналогія выдзімання з расплаву

З пачатку 21-га стагоддзя развіццё тэхналогіі нетканага матэрыялу, вырабленага метадам выдзімання з расплаву, хутка прагрэсавала на міжнародным узроўні.

Амерыканскія кампаніі Hills і Nordson раней паспяхова распрацавалі двухкампанентную тэхналогію выдзімання з расплаву, у тым ліку скін-стрыжань, паралельныя, трохкутныя і іншыя тыпы. Тонкасць валакна звычайна блізкая да 2 мкм, а колькасць адтулін у выдзіманым з расплаву ніткавым кампаненце можа дасягаць 100 адтулін на цалю, з хуткасцю экструзіі 0,5 г/мін на адтуліну.

Тып скураной асновы:

Гэта можа зрабіць нетканыя тканіны мяккімі навобмацак і можа быць выраблена ў канцэнтрычныя, эксцэнтрычныя і няправільныя вырабы. Звычайна ў якасці асновы выкарыстоўваюцца недарагія матэрыялы, а ў якасці вонкавага пласта - дарагія палімеры са спецыяльнымі або неабходнымі ўласцівасцямі, такія як поліпрапілен для асновы і нейлон для вонкавага пласта, што робіць валокны гіграскапічнымі; аснова выраблена з поліпрапілену, а вонкавы пласт - з поліэтылену з нізкай тэмпературай плаўлення або мадыфікаванага поліпрапілену, мадыфікаванага поліэстэру і г.д., якія можна выкарыстоўваць для злучэння. У выпадку праводзячых валокнаў сажы праводзячая аснова абгорнута ўнутр.

Паралельны тып:

Гэта можа надаць нетканым тканінам добрую эластычнасць, звычайна вырабленым з двух розных палімераў або аднаго і таго ж палімера з рознай глейкасцю для ўтварэння паралельных двухкампанентных валокнаў. Выкарыстоўваючы розныя ўласцівасці тэрмічнай ўсаджвання розных палімераў, можна вырабляць спіральна закручаныя валокны. Напрыклад, кампанія 3M распрацавала нетканы матэрыял з двухкампанентных валокнаў ПЭТ/ПП, атрыманых метадам выдзімання з расплаву, які дзякуючы рознай ўсаджванню ўтварае спіральны завіток і надае нетканаму матэрыялу выдатную эластычнасць.

Тып тэрмінала:

Гэта яшчэ адзін тып палімернага кампазіта, які выкарыстоўваецца ў трохліставых, крыжаваных і канцавых тыпах. Пры вырабе антыстатычных, вільгацеправодных і праводзячых валокнаў верхняя частка праводзячых палімераў можа быць кампазітам, які не толькі праводзіць вільгаць, але і праводзіць электрычнасць, антыстатычны і эканоміць колькасць выкарыстоўванага праводзячага палімера.

Тып мікра Дан:

Можна выкарыстоўваць кампаненты, якія адслойваюцца ў форме аранжавага пялёстка, палоскі або астраўка. Выкарыстоўваючы два несумяшчальныя палімеры, можна адслойваць і ствараць ультратонкія валакністыя палоткі, нават нанавалакністыя. Напрыклад, Кімберлі Кларк распрацавала двухкампанентнае валакно адслойвальнага тыпу, якое выкарыстоўвае характарыстыкі двухкампанентных валокнаў, вырабленых з двух несумяшчальных палімераў, якія можна цалкам адслойваць менш чым за секунду ў гарачай вадзе для стварэння ультратонкіх валакністыя палотак. Для астраўнога тыпу мора неабходна растварыць, каб атрымаць тонкую сетку астраўковых валокнаў.

Гібрыдны тып:

Гэта валакністае палатно, вырабленае шляхам змешвання розных матэрыялаў, колераў, валокнаў, формаў папярочнага сячэння і нават валокнаў, паралельных асяродку скурнага пакрыцця, як з сумесна прадзенымі, так і з двухкампанентнымі валокнамі, каб надаць валокнам неабходныя ўласцівасці. У параўнанні з звычайнымі вырабамі з расплавленага валакна, гэты тып расплавленага двухкампанентнага валакністага палатна або нетканага палатна з змешаных валокнаў можа яшчэ больш палепшыць фільтруючыя ўласцівасці фільтруючага матэрыялу і надаць фільтруючаму матэрыялу антыстатычныя, праводзячыя, вільгацяглынальныя і палепшаныя бар'ерныя ўласцівасці; або палепшыць адгезію, пухнатасць і паветрапранікальнасць валакністага палатна.

Двухкампанентныя расплавленыя валокны могуць кампенсаваць недахопы ўласцівасцей аднаго палімера. Напрыклад, поліпрапілен адносна недарагі, але пры выкарыстанні ў медыцынскіх і аздараўленчых матэрыялах ён не ўстойлівы да ўздзеяння радыяцыі. Такім чынам, поліпрапілен можна выкарыстоўваць у якасці асновы, а на вонкавым пласце можна выбраць адпаведны радыяцыйна-ўстойлівы палімер, каб абгарнуць яго, тым самым вырашаючы праблему радыяцыйна-ўстойлівасці. Гэта можа зрабіць прадукт эканамічна эфектыўным, адначасова задавальняючы функцыянальныя патрабаванні, такія як цепла- і вільготнаабменнік, які выкарыстоўваецца ў дыхальнай сістэме ў медыцынскай галіне, які можа забяспечыць адпаведнае натуральнае цяпло і вільготнасць. Ён лёгкі, аднаразовы або лёгка дэзінфікуецца, недарагі, а таксама можа служыць дадатковым фільтрам для выдалення забруджвальных рэчываў. Ён можа складацца з двух раўнамерна змяшаных двухкампанентных палотен з расплавленых валокнаў. Выкарыстоўваючы двухкампанентнае валакно тыпу скін-стрыжня, ​​а скін-слой - з нейлону. Двухкампанентныя валокны таксама могуць мець няправільныя папярочныя сячэнні, такія як трылабіты і мультылобы, для павелічэння плошчы іх паверхні. У той жа час на іх паверхні або кончыку ляза можна выкарыстоўваць палімеры, якія могуць палепшыць эфектыўнасць фільтрацыі. Двухкампанентная валаконная сетка з алефінаў або поліэфіру, атрыманая метадам выдзімання з расплаву, можа быць выраблена ў цыліндрычныя фільтры для вадкасці і газу. Двухкампанентная валаконная сетка, атрыманая метадам выдзімання з расплаву, таксама можа быць выкарыстана для наканечнікаў цыгарэтных фільтраў; выкарыстанне эфекту ўсмоктвання стрыжня для стварэння высакаякасных стрыжняў, якія паглынаюць чарніла; стрыжні з усмоктваннем стрыжня для ўтрымання і ўлівання вадкасці.

Распрацоўка тэхналогіі нетканага матэрыялу, атрыманага метадам выдзімання з расплаву — нанавалакна, атрыманыя метадам выдзімання з расплаву

У мінулым распрацоўка валокнаў, атрыманых метадам расплаву, грунтавалася на запатэнтаванай тэхналогіі Exxon, але ў апошнія гады некалькі міжнародных кампаній прарвалі тэхналогію Exxon для распрацоўкі больш тонкіх нанамаштабных валокнаў.

Кампанія Hills правяла шырокія даследаванні нанавалакна, выдзіманага метадам расплаву, і, як кажуць, дасягнула стадыі індустрыялізацыі. Іншыя кампаніі, такія як Non woven Technologies (NTI), таксама распрацавалі працэсы і тэхналогіі вытворчасці нанавалакна, выдзіманага метадам расплаву, і атрымалі патэнты.

Для атрымання нанавалакна адтуліны ў соплах значна танчэйшыя, чым у звычайным абсталяванні для выдзімання з расплаву. NTI можа выкарыстоўваць сопла памерам усяго 0,0635 міліметра (63,5 мікрона) або 0,0025 цалі, а модульная структура фільеры можа быць аб'яднана для ўтварэння агульнай шырыні больш за 3 метры. Дыяметр валокнаў, атрыманых такім чынам з выдзімання з расплаву, складае прыблізна 500 нанаметраў. Найтанчэйшы дыяметр асобнага валакна можа дасягаць 200 нанаметраў.

Абсталяванне для выдзімання расплаву для прадзення нанавалакна мае невялікія распыляльныя адтуліны, і калі не прыняць ніякіх мер, выхад непазбежна значна знізіцца. Таму NTI павялічыла колькасць распыляльных адтулін, прычым кожная распыляльная пласціна мае 3 ці нават больш радоў распыляльных адтулін. Спалучэнне многіх кампанентаў прылады (у залежнасці ад шырыні) можа значна павялічыць выхад падчас прадзення. Фактычная сітуацыя такая, што пры выкарыстанні адтулін памерам 63,5 мікрона колькасць адтулін на метр аднарадной фільеры складае 2880. Калі выкарыстоўваць тры рады, колькасць адтулін на метр фільеры можа дасягаць 8640, што эквівалентна вытворчасці звычайных валокнаў, выдзіманых расплавам.

З-за высокага кошту і схільнасці да паломкі (расколіны пад высокім ціскам) тонкіх фільерам з высокай шчыльнасцю адтулін, розныя кампаніі распрацавалі новыя тэхналогіі злучэння для павышэння трываласці фільерам і прадухілення ўцечкі пад высокім ціскам.

У цяперашні час нанавалакна, атрыманыя метадам расплаву, могуць выкарыстоўвацца ў якасці фільтруючага матэрыялу, што можа значна палепшыць эфектыўнасць фільтрацыі. Ёсць таксама дадзеныя, якія паказваюць, што дзякуючы больш тонкім валокнам у нанамаштабных нетканых матэрыялах, атрыманых метадам расплаву, лёгкія і цяжкія тканіны, атрыманыя метадам расплаву, могуць выкарыстоўвацца ў спалучэнні з кампазітамі тыпу спанбонд, якія ўсё яшчэ могуць вытрымліваць той жа ціск вады. Вырабленыя з іх SMS-прадукты могуць паменшыць долю валокнаў, атрыманых метадам расплаву.

Dongguan Liansheng Non Woven Technology Co., Ltd.была заснавана ў маі 2020 года. Гэта буйное прадпрыемства па вытворчасці нетканых матэрыялаў, якое аб'ядноўвае даследаванні і распрацоўкі, вытворчасць і продаж. Яно можа вырабляць нетканыя матэрыялы з поліпрапілену спанбонд розных колераў шырынёй менш за 3,2 метра і вагой ад 9 да 300 грамаў.