Процес и характеристики на нетъкан текстил чрез разтопяване

Процесът на разтопено нетъкано платно

Процесът на разтопяване на нетъкан текстил: подаване на полимер – екструдиране на стопилка – образуване на влакна – охлаждане на влакната – образуване на мрежа – подсилване на тъканта.

Двукомпонентна технология за раздуване чрез стопилка

От началото на 21-ви век развитието на технологията за нетъкан текстил, раздут чрез стопилка, постигна бърз напредък в международен план.

Компаниите Hills и Nordson в Съединените щати успешно са разработили двукомпонентна технология за раздуване чрез стопилка, включително скин-ядро, паралелни, триъгълни и други видове. Фиността на влакната обикновено е близо до 2 µ, а броят на отворите в раздутата чрез стопилка нишка може да достигне 100 отвора на инч, със скорост на екструдиране от 0,5 g/min на отвор.

Тип кожена сърцевина:

Може да направи нетъканите платове меки на допир и да се превърнат в концентрични, ексцентрични и неправилни продукти. Обикновено за сърцевина се използват евтини материали, докато за външен слой се използват скъпи полимери със специални или необходими свойства, като полипропилен за сърцевината и найлон за външния слой, което прави влакната хигроскопични; сърцевината е изработена от полипропилен, а външният слой е изработен от полиетилен с ниска точка на топене или модифициран полипропилен, модифициран полиестер и др., които могат да се използват за свързване. При проводимите влакна от въглеродни сажди, проводимата сърцевина е обвита вътре.

Паралелен тип:

Може да направи нетъканите платове с добра еластичност, обикновено изработени от два различни полимера или от един и същ полимер с различен вискозитет, за да образуват паралелни двукомпонентни влакна. Чрез използване на различните свойства на термично свиване на различните полимери могат да се получат спирално навити влакна. Например, компанията 3M е разработила нетъкан плат, изработен от разтопени чрез раздуване PET/PP двукомпонентни влакна, който поради различното свиване образува спирално навити влакна и придава на нетъкания плат отлична еластичност.

Тип терминал:

Това е друг вид полимерен композит, използван в трилистния, кръстосания и терминалния тип. При производството на антистатични, влагопроводими и проводими влакна, проводимите полимери могат да бъдат композитни отгоре, което не само може да провежда влага, но и да провежда електричество, антистатично и да спестява количеството използван проводим полимер.

Тип Микро Дан:

Могат да се използват компоненти с форма на оранжеви венчелистчета, лентовидни или островни лющещи се компоненти. Използват се два несъвместими полимера за лющене и създаване на ултрафини влакнести мрежи, дори нановлакнести мрежи. Например, Кимбърли Кларк разработи двукомпонентно влакно тип лющене, което използва характеристиките на двукомпонентни влакна, направени от два несъвместими полимера, които могат да бъдат напълно отлепени за по-малко от секунда в гореща вода, за да се получат ултрафини влакнести мрежи. За островния тип, водата трябва да се разтвори, за да се получи фина островна мрежа от влакна.

Хибриден тип:

Това е влакнеста мрежа, изработена чрез смесване на различни материали, цветове, влакна, форми на напречното сечение и дори влакна, успоредни на сърцевината на кожата, както с копредени, така и с двукомпонентни влакна, за да се придадат на влакната необходимите свойства. В сравнение с обикновените продукти от разтопено влакно, този тип двукомпонентна нетъкана тъкан от разтопено влакно или нетъкана тъкан от смесени влакна може допълнително да подобри филтрационната ефективност на филтърната среда и да направи филтърната среда антистатична, проводима, абсорбираща влагата и подобрени бариерни свойства; или да подобри адхезията, пухкавостта и дишането на влакнестата мрежа.

Двукомпонентните влакна, получени чрез разтопяване, могат да допълнят недостатъците на свойствата на единичния полимер. Например, полипропиленът е сравнително евтин, но когато се използва в медицински и здравни материали, той не е устойчив на радиационно облъчване. Следователно, полипропиленът може да се използва като сърцевина, а върху външния слой може да се избере подходящ радиационно устойчив полимер, който да го обвие, като по този начин се решава проблемът с радиационната устойчивост. Това може да направи продукта рентабилен, като същевременно отговаря на функционалните изисквания, като например топло- и влагообменник, използван в дихателната система в медицинската област, който може да осигури подходяща естествена топлина и влажност. Той е лек, за еднократна употреба или лесен за дезинфекция, евтин и може да служи и като допълнителен филтър за отстраняване на замърсители. Може да бъде съставен от две равномерно смесени двукомпонентни влакнести мрежи, получени чрез разтопяване. Използвайки двукомпонентно влакно тип skin core, сърцевината е изработена от полипропилен, а skin слоят е от найлон. Двукомпонентните влакна могат също да приемат неправилни напречни сечения, като трилобити и многолобове, за да увеличат повърхността си. В същото време, полимери, които могат да подобрят филтрационната ефективност, могат да се използват върху повърхността или върха на острието им. Двукомпонентната влакнеста мрежа от олефин или полиестер, получена чрез разтопено издухване, може да се използва за цилиндрични филтри за течности и газове. Двукомпонентната влакнеста мрежа, получена чрез разтопено издухване, може да се използва и за накрайници на цигарени филтри; Използва се ефектът на засмукване на сърцевината за създаване на висококачествени сърцевини, абсорбиращи мастило; Прути за засмукване на сърцевината за задържане на течности и вливане.

Разработване на технология за нетъкан текстил, получен чрез разтопяване – нановлакна, получени чрез разтопяване

В миналото разработването на влакна, получени чрез разтопяване, се е основавало на патентованата технология на Exxon, но през последните години няколко международни компании са разработили технологията на Exxon, за да разработят по-фини наномащабни влакна.

Компанията Hills е провела обширни изследвания върху нано разтопени влакна и се твърди, че е достигнала етап на индустриализация. Други компании, като Non woven Technologies (NTI), също са разработили процеси и технологии за производство на нано разтопени влакна и са получили патенти.

За да се изпредат нановлакна, отворите на дюзите са много по-фини от тези на обикновеното оборудване за раздуване чрез стопилка. NTI може да използва дюзи с размери от едва 0,0635 милиметра (63,5 микрона) или 0,0025 инча, а модулната структура на дюзата може да се комбинира, за да се образува обща ширина над 3 метра. Диаметърът на раздутите чрез стопилка влакна, изпредени по този начин, е приблизително 500 нанометра. Най-тънкият диаметър на единично влакно може да достигне 200 нанометра.

Оборудването за разпръскване чрез стопилка за предене на нановлакна има малки отвори за пръскане и ако не се вземат мерки, добивът неизбежно ще бъде значително намален. Поради това NTI е увеличила броя на отворите за пръскане, като всяка пръскаща плоча има 3 или дори повече реда отвори за пръскане. Комбинирането на много компоненти на устройството (в зависимост от ширината) може значително да увеличи добива по време на предене. Реалната ситуация е, че при използване на отвори с размер 63,5 микрона, броят на отворите на метър от едноредовата дюза е 2880. Ако се използват три реда, броят на отворите на метър от дюзата може да достигне 8640, което е еквивалентно на производството на обикновени влакна, разпръснати чрез стопилка.

Поради високата цена и податливостта на счупване (напукване под високо налягане) на тънки дюзи с отвори с висока плътност, различни компании са разработили нови технологии за свързване, за да подобрят издръжливостта на дюзите и да предотвратят изтичане под високо налягане.

Понастоящем, нано разтопените влакна могат да се използват като филтрираща среда, което може значително да подобри ефективността на филтриране. Съществуват и данни, показващи, че поради по-фините влакна в наноразмерните разтопени нетъкани платове, по-леки и по-тежки разтопени платове могат да се използват в комбинация с композити тип „спанбонд“, които все още могат да издържат на същото водно налягане. SMS продуктите, произведени от тях, могат да намалят дела на разтопените влакна.

Dongguan Liansheng Non woven Technology Co., Ltd.е основана през май 2020 г. Това е мащабно предприятие за производство на нетъкан текстил, интегриращо научноизследователска и развойна дейност, производство и продажби. Може да произвежда различни цветове PP spunbond нетъкан текстил с ширина по-малка от 3,2 метра, от 9 грама до 300 грама.