Ve výrobním procesu spunbond netkané textilie mohou různé faktory ovlivňovat fyzikální vlastnosti produktu. Analýza vztahu mezi těmito faktory a výkonem produktu může pomoci správně řídit procesní podmínky a získat vysoce kvalitní a široce použitelné polypropylenové spunbond netkané textilie. Zde stručně analyzujeme hlavní faktory ovlivňující fyzikální vlastnosti spunbond netkaných textilií a podělíme se o ně s ostatními.
Index taveniny a distribuce molekulové hmotnosti polypropylenových plátků
Hlavními ukazateli kvality polypropylenových plátků jsou molekulová hmotnost, distribuce molekulové hmotnosti, izotropie, index toku taveniny a obsah popela. Molekulová hmotnost PP třísek používaných pro spřádání se pohybuje mezi 100 000 a 250 000, ale praxe ukázala, že reologické vlastnosti taveniny jsou nejlepší, když je molekulová hmotnost polypropylenu kolem 120 000 a maximální povolená rychlost spřádání je také vysoká. Index toku taveniny je parametr, který odráží reologické vlastnosti taveniny, a index toku polypropylenových plátků používaných ve spunbondu se obvykle pohybuje mezi 10 a 50. Během procesu spřádání do sítě je vlákno vystaveno pouze jednomu proudu vzduchu a poměr toku vlákna je omezen reologickými vlastnostmi taveniny. Čím větší je molekulová hmotnost, tj. čím menší je index toku, tím horší je tekutost a tím menší je poměr toku vlákna. Za stejných podmínek vypouštění taveniny z trysky je také větší velikost vláken získaného vlákna, což má za následek tvrdší omak u spunbond netkaných textilií. Pokud je index taveniny vysoký, viskozita taveniny se snižuje, reologické vlastnosti jsou dobré, odolnost proti natahování se snižuje a za stejných podmínek natahování se zvyšuje poměr natahování. Se zvyšujícím se stupněm orientace makromolekul se zvyšuje i lomová pevnost netkané textilie spunbond a snižuje se jemnost vláken, což vede k měkkosti textilie na omak. Při stejném procesu platí, že čím vyšší je index taveniny polypropylenu, tím menší je jeho jemnost a větší je jeho lomová pevnost.
Distribuce molekulové hmotnosti se často měří poměrem průměrné molekulové hmotnosti (Mw) k průměrné molekulové hmotnosti (Mn) polymeru (Mw/Mn), což je známo jako hodnota distribuce molekulové hmotnosti. Čím menší je hodnota distribuce molekulové hmotnosti, tím stabilnější jsou reologické vlastnosti taveniny a tím stabilnější je proces zvlákňování, což vede ke zlepšení rychlosti zvlákňování. Má také nižší elasticitu taveniny a viskozitu v tahu, což může snížit namáhání při zvlákňování, usnadnit natahování a zjemnění PP a dosáhnout jemnějších vláken. Navíc je síťovina dobrá, s dobrým omakovým pocitem a jednotností.
Teplota odstředění
Nastavení teploty zvlákňování závisí na indexu taveniny surovin a požadavcích na fyzikální vlastnosti produktu. Čím vyšší je index taveniny suroviny, tím vyšší je teplota zvlákňování a naopak. Teplota zvlákňování přímo souvisí s viskozitou taveniny a tato teplota je nízká. Viskozita taveniny je vysoká, což ztěžuje zvlákňování a je náchylná k tvorbě zlomených, tuhých nebo hrubých vláken, což ovlivňuje kvalitu produktu. Proto se pro snížení viskozity taveniny a zlepšení jejích reologických vlastností obecně používá metoda zvyšování teploty. Teplota zvlákňování má významný vliv na strukturu a vlastnosti vláken. Čím nižší je teplota zvlákňování, tím vyšší je viskozita taveniny při natahování, tím větší je odpor proti natahování a tím obtížnější je natahovat vlákno. Pro získání vláken stejné jemnosti musí být rychlost proudění vzduchu při nízkých teplotách relativně vysoká. Proto je za stejných procesních podmínek obtížné vlákna natahovat při nízké teplotě zvlákňování. Vlákno má vysokou jemnost a nízkou molekulární orientaci, což se projevuje u netkaných textilií typu spunbond s nízkou pevností v tahu, vysokým prodloužením a tvrdým omakem. Při vysoké teplotě spřádání je protažení vlákna lepší, jemnost vlákna je menší a molekulární orientace je vyšší. To se odráží ve vysoké pevnosti v tahu, malém prodloužení a měkkém omaku netkaných textilií typu spunbond. Je však třeba poznamenat, že za určitých podmínek chlazení, pokud je teplota spřádání příliš vysoká, výsledný filament se dostatečně neochladí v krátkém čase a některá vlákna se mohou během procesu natahování zlomit, což může vést k vadám. Ve skutečné výrobě by se teplota spřádání měla volit mezi 220-230 ℃.
Podmínky tváření chlazením
Rychlost ochlazování filamentu má významný vliv na fyzikální vlastnosti netkané textilie typu spunbond během procesu tváření. Pokud lze roztavený polypropylen po výstupu ze zvlákňovací trysky rychle a rovnoměrně ochladit, je jeho rychlost krystalizace pomalá a krystalinita nízká. Výsledná struktura vlákna je nestabilní diskovitá struktura tekutých krystalů, která může během natahování dosáhnout většího poměru protažení. Orientace molekulárních řetězců je lepší, což může dále zvýšit krystalinitu, zlepšit pevnost vlákna a snížit jeho prodloužení. To se projevuje u netkaných textilií typu spunbond s vyšší pevností v lomu a nižším prodloužením. Při pomalém ochlazování mají výsledná vlákna stabilní monoklinickou krystalickou strukturu, která nevede k protažení vláken. To se projevuje u netkaných textilií typu spunbond s nižší pevností v lomu a větším prodloužením. Proto se v procesu tváření obvykle používá zvýšení objemu chladicího vzduchu a snížení teploty zvlákňovací komory ke zlepšení pevnosti v lomu a snížení prodloužení netkaných textilií typu spunbond. Kromě toho je chladicí vzdálenost filamentu úzce spojena s jeho výkonem. Při výrobě netkaných textilií typu spunbond se chladicí vzdálenost obvykle volí mezi 50-60 cm.
Podmínky kreslení
Orientace molekulárních řetězců v hedvábných pramenech je důležitým faktorem ovlivňujícím pevnost v tahu a prodloužení při přetržení jednotlivých vláken. Čím větší je stupeň orientace, tím silnější je jednotlivé vlákno a tím menší je prodloužení při přetržení. Stupeň orientace lze vyjádřit dvojlomem vlákna a čím větší je hodnota, tím vyšší je stupeň orientace. Primární vlákna, která vznikají, když tavenina polypropylenu vychází ze zvlákňovací trysky, mají relativně nízkou krystalinitu a orientaci, vysokou křehkost vláken, snadno se lámou a mají značné prodloužení při přetržení. Aby se změnily vlastnosti vláken, musí se před vytvořením sítě natahovat v různé míře podle potřeby.výroba spunbonduPevnost v tahu vlákna závisí hlavně na velikosti objemu chladicího vzduchu a objemu nasávaného vzduchu. Čím větší je objem chladicího a nasávaného vzduchu, tím vyšší je rychlost natahování a vlákna budou plně natažena. Molekulární orientace se zvýší, jemnost se zjemní, pevnost se zvýší a prodloužení se sníží. Při rychlosti zvlákňování 4000 m/min dosáhne polypropylenový filament své saturační hodnoty dvojlomu, ale při procesu natahování proudem vzduchu při zvlákňování do pásu je skutečná rychlost filamentu obecně obtížné překročit 3000 m/min. V situacích s vysokými nároky lze tedy rychlost natahování výrazně zvýšit. Pokud je však za podmínek konstantního objemu chladicího vzduchu objem nasávaného vzduchu příliš velký a chlazení filamentu není dostatečné, jsou vlákna náchylná k lámání v místě vytlačování matrice, což způsobuje poškození vstřikovací hlavy a ovlivňuje výrobu a kvalitu produktu. Proto by měly být ve skutečné výrobě provedeny příslušné úpravy.
Fyzikální vlastnosti spunbond netkaných textilií nesouvisí pouze s vlastnostmi vláken, ale také se síťovou strukturou vláken. Čím jemnější jsou vlákna, tím vyšší je stupeň neuspořádanosti v uspořádání vláken při pokládání sítě, tím je síť rovnoměrnější, čím více vláken je na jednotku plochy, tím menší je poměr podélné a příčné pevnosti sítě a tím větší je pevnost v tahu. Zvýšením objemu nasávaného vzduchu je tedy možné zlepšit rovnoměrnost spunbond netkaných textilií a zvýšit jejich pevnost v tahu. Pokud je však objem nasávaného vzduchu příliš velký, snadno dochází k přetržení drátu a přílišnému protažení. Orientace polymeru má tendenci být úplná a krystalinita polymeru je příliš vysoká, což snižuje rázovou pevnost a prodloužení, zvyšuje křehkost a vede tak ke snížení pevnosti a prodloužení netkané textilie. Z toho vyplývá, že pevnost a prodloužení spunbond netkaných textilií se s rostoucím objemem nasávaného vzduchu pravidelně zvyšují a snižují. V reálné výrobě je nutné proces vhodně upravit podle potřeb a skutečné situace, aby se dosáhlo vysoce kvalitních produktů.
Teplota válcování za tepla
Vláknitá síťovina vytvořená natahováním vláken je ve volném stavu a musí být válcována za tepla a spojena, aby se z ní stala tkanina. Spojování válcováním za tepla je proces, při kterém jsou vlákna v síti částečně změkčena a roztavena válci za tepla s určitým tlakem a teplotou a vlákna jsou spojena dohromady za vzniku tkaniny. Klíčem je dobrá kontrola teploty a tlaku. Funkcí ohřevu je změkčit a roztavit vlákna. Poměr změkčených a roztavených vláken určuje fyzikální vlastnosti.netkané textilie spunbondPři velmi nízkých teplotách změkne a roztaví se pouze malá část vláken s nižší molekulovou hmotností a pod tlakem je jen velmi málo vláken spojených dohromady. Vlákna ve vláknité pavučině jsou náchylná ke klouzání a netkané textilie mají nižší pevnost v tahu, ale větší prodloužení. Výrobek je na dotek měkký, ale je náchylný k chomáčení. S postupným zvyšováním teploty válcování za tepla se zvyšuje množství změkčených a roztavených vláken, vazba ve vláknité pavučině se stává pevnější, vlákna méně kloužou, pevnost v lomu netkané textilie se zvyšuje a prodloužení je stále relativně velké. Navíc díky silné afinitě mezi vlákny se prodloužení mírně zvyšuje. Když teplota výrazně stoupne, většina vláken v tlakovém bodě se roztaví a vlákna se stanou hrudkami taveniny, které začínají křehnout. V tomto okamžiku se pevnost netkané textilie začíná snižovat a také se výrazně snižuje prodloužení. Omakový pocit je velmi tvrdý a křehký a pevnost v tahu je také nízká. Kromě toho mají různé výrobky různou hmotnost a tloušťku a liší se i nastavení teploty válcovací stolice za tepla. U tenkých výrobků je v místě válcování za tepla méně vláken a pro změknutí a tavení je zapotřebí méně tepla, takže požadovaná teplota válcování za tepla je nižší. U tlustých výrobků je odpovídajícím způsobem požadovaná teplota válcování za tepla vyšší.
Tlak válcování za tepla
V procesu spojování válcováním za tepla je úlohou tlaku na válcovací lince za tepla zhutnění vláknité sítě, což způsobuje, že vlákna v síti podléhají určitému deformačnímu teplu a plně se projevuje účinek vedení tepla během procesu válcování za tepla. Změkčená a roztavená vlákna jsou pevně spojena, což zvyšuje adhezní sílu mezi vlákny a ztěžuje jejich prokluzování. Pokud je tlak na válcovací lince za tepla relativně nízký, hustota zhutnění vláken v tlakovém bodě na vláknité síti je nízká, pevnost spojení vláken není vysoká, přídržná síla mezi vlákny je nízká a vlákna relativně snadno prokluzují. V tomto případě je netkaná textilie spunbond na omak relativně měkká, lomové prodloužení je relativně velké a lomová pevnost je relativně nízká. Naopak, když je tlak na lince relativně vysoký, výsledná netkaná textilie spunbond má tvrdší omak, nižší lomové prodloužení, ale větší pevnost v tahu. Pokud je však tlak v potrubí válcovny za tepla příliš vysoký, změkčený a roztavený polymer v místě válcování za tepla vlákenné sítě obtížně teče a difunduje, což také snižuje lomové napětí netkané textilie. Nastavení tlaku v potrubí navíc úzce souvisí s hmotností a tloušťkou netkané textilie. Ve výrobě by měl být proveden vhodný výběr podle potřeb, aby se vyráběly výrobky splňující výkonnostní požadavky.
Stručně řečeno, fyzikální a mechanické vlastnostinetkaná textilie z polypropylenu spunbondVýkon produktů není určen jediným faktorem, ale kombinovaným působením různých faktorů. Ve skutečné výrobě je nutné volit rozumné procesní parametry podle skutečných potřeb a výrobních podmínek, aby se vyráběly vysoce kvalitní netkané textilie typu spunbond, které mohou splňovat různé potřeby. Klíčovými faktory pro zlepšení kvality produktů jsou také přísné standardizované řízení výrobní linky, pečlivá údržba zařízení a zlepšování kvality a odbornosti operátorů.
Dongguan Liansheng Nonwoven Technology Co., Ltd.byla založena v květnu 2020. Jedná se o velkovýrobní podnik zabývající se výrobou netkaných textilií, který integruje výzkum a vývoj, výrobu a prodej. Dokáže vyrábět netkané textilie z PP spunbond v různých barvách o šířce menší než 3,2 metru, od 9 gramů do 300 gramů.
Čas zveřejnění: 29. listopadu 2024