Materiály na výrobu roušek se v poslední době těší velké pozornosti a naši pracovníci v oblasti polymerů se v tomto boji proti epidemii nesetkali s překážkami. Dnes si představíme, jak se vyrábí materiál PP vyfukovaný z taveniny.
Poptávka na trhu po PP s vysokým bodem tání
Tekutost polypropylenu v tavenině úzce souvisí s jeho molekulovou hmotností. Průměrná molekulová hmotnost komerční polypropylenové pryskyřice připravené konvenčním katalytickým systémem Ziegler-Natta se obvykle pohybuje mezi 3 × 10⁶ a 7 × 10⁶. Index toku taveniny těchto konvenčních polypropylenových pryskyřic je obecně nízký, což omezuje jejich rozsah použití.
S rychlým rozvojem průmyslu chemických vláken a textilních strojů se prudce rozrostl i průmysl netkaných textilií. Řada výhod polypropylenu z něj činí preferovanou surovinu pro netkané textilie. S rozvojem společnosti se oblasti použití netkaných textilií rozšiřují: v oblasti lékařství a zdravotnictví,netkané textilielze použít k výrobě izolačních plášťů, masek, chirurgických plášťů, dámských hygienických vložek, dětských plen atd.; jako stavební a geotechnický materiál lze netkané textilie použít pro hydroizolaci střech, výstavbu silnic a projekty na ochranu vody, nebo lze vyrábět pokročilou střešní lepenku pomocí technologie spunbond a jehlou děrovaného kompozitu. Její životnost je 5–10krát delší než u tradiční asfaltové lepenky; filtrační materiály jsou také jedním z nejrychleji se rozvíjejících produktů v oblasti netkaných textilií, které lze použít pro filtraci plynů a kapalin v průmyslových odvětvích, jako je chemický, farmaceutický a potravinářský, a mají velký tržní potenciál; kromě toho lze netkané textilie použít k výrobě syntetické kůže, tašek, podšívek oděvů, dekoračních textilií a utěrek v každodenním životě a domácnosti.
Vzhledem k neustálému vývoji netkaných textilií se neustále zvyšují požadavky na jejich výrobu a použití, jako je tavné foukané zpracování, vysokorychlostní výroba a tenké výrobky. Proto se odpovídajícím způsobem zvýšily i požadavky na zpracovatelský výkon polypropylenové pryskyřice, hlavní suroviny pro netkané textilie. Kromě toho výroba vysokorychlostního spřádání nebo jemných polypropylenových vláken vyžaduje také dobré vlastnosti toku taveniny z polypropylenové pryskyřice. Některé pigmenty, které neodolávají vysokým teplotám, vyžadují zpracování polypropylenu jako nosiče při relativně nižších teplotách. Všechny tyto požadavky vyžadují použití polypropylenové pryskyřice s ultravysokým indexem taveniny jako suroviny, kterou lze zpracovávat při nižších teplotách.
Speciálním materiálem pro tavně foukané tkaniny je polypropylen s vysokým indexem taveniny. Index taveniny se vztahuje k hmotnosti roztaveného materiálu procházejícího standardní kapilárou každých 10 minut. Čím vyšší je hodnota, tím lepší je tekutost materiálu při zpracování. Čím vyšší je index taveniny polypropylenu, tím jemnější jsou vyfukovaná vlákna a tím lepší je filtrační výkon vyrobené tavně foukané tkaniny.
Způsob přípravy polypropylenové pryskyřice s vysokým indexem tavení
Jedním z nich je řízení molekulové hmotnosti a distribuce molekulové hmotnosti polypropylenu řízením procesu polymerační reakce, například použitím metod ke zvýšení koncentrace inhibitorů, jako je vodík, za účelem snížení molekulové hmotnosti polymeru, a tím zvýšení indexu toku taveniny. Tato metoda je omezena faktory, jako je katalytický systém a reakční podmínky, což ztěžuje řízení stability indexu toku taveniny a jeho implementaci.
Společnost Yanshan Petrochemical v posledních několika letech používá metalocenové katalyzátory pro přímou polymeraci materiálů vyráběných tavným foukáním s indexem taveniny přes 1000. Vzhledem k obtížím s kontrolou stability nebyla polymerace ve velkém měřítku provedena. Od vypuknutí epidemie v letošním roce společnost Yanshan Petrochemical zavedla technologii výroby materiálu z polypropylenu s řízenou degradací, vyvinutou v roce 2010, k výrobě speciálního materiálu z polypropylenu - netkané textilie vyráběné tavným foukáním, 12. února. Současně byly provedeny průmyslové testy zařízení s použitím metalocenových katalyzátorů. Produkt byl vyroben a v současné době je odeslán následným uživatelům k vyzkoušení.
Další metodou je kontrola degradace polypropylenu získaného konvenční polymerací, snížení jeho molekulové hmotnosti a zvýšení indexu taveniny.
V minulosti se k redukci molekulové hmotnosti polypropylenu běžně používaly metody vysokoteplotní degradace, ale tato metoda mechanické degradace za vysokých teplot má mnoho nevýhod, jako je ztráta přísad, tepelný rozklad a nestabilní procesy. Kromě toho existují metody, jako je ultrazvuková degradace, ale tyto metody často vyžadují přítomnost rozpouštědel, což zvyšuje obtížnost a náklady na proces. V posledních letech se postupně široce používá metoda chemické degradace polypropylenu.
Výroba PP s vysokým indexem taveniny metodou chemické degradace
Metoda chemické degradace zahrnuje reakci polypropylenu s chemickými degradačními činidly, jako jsou organické peroxidy, ve šnekovém extruderu, což způsobuje přerušení molekulárních řetězců polypropylenu a snížení jejich molekulové hmotnosti. Ve srovnání s jinými metodami degradace má výhody úplné degradace, dobré tekutosti taveniny a jednoduchého a proveditelného procesu přípravy, což usnadňuje provádění velkovýroby. Toto je také nejčastěji používaná metoda výrobci modifikovaných plastů.
Požadavky na vybavení
Vysoký bod tání označuje zařízení, které se zcela liší od běžného zařízení pro modifikaci PP. Zařízení používané pro stříkání roztavených materiálů vyžaduje delší poměr stran a vertikální hlavu stroje nebo používá podvodní granulaci (Wuxi Huachen má podobné podvodní řezání); materiál je velmi tenký a musí přijít do kontaktu s vodou ihned po výstupu z hlavy stroje pro snadné ochlazení;
Výroba konvenčního polypropylenu vyžaduje řeznou rychlost extruderu 70 metrů za minutu, zatímco polypropylen s vysokým bodem tání vyžaduje řeznou rychlost přes 120 metrů za minutu. Kromě toho je vzhledem k vysokému průtoku polypropylenu s vysokým bodem tání nutné zvýšit i jeho chladicí vzdálenost ze 4 metrů na 12 metrů.
Stroj na výrobu materiálů vyfukovaných z taveniny vyžaduje nepřetržitou výměnu mřížky, obvykle pomocí dvoupolohového měniče mřížky. Požadavky na výkon motoru jsou mnohem vyšší a v komponentách šroubů se používá více smykových bloků;
1: Zajistěte plynulé podávání materiálů, jako je PP a DCP;
2： Určete vhodný poměr stran a axiální polohu otvoru na základě poločasu rozpadu kompozitního složení (které se vyvinulo do třetí generace, aby byla zajištěna hladká extruze reakce CR-PP);
3: Zajištění vysokého výtěžku roztavených prstů v rámci tolerančního rozsahu (více než 30 hotových pásů má vyšší nákladovou efektivitu a mísitelnost ve srovnání s pouhým tuctem pásů);
4： Musí být vybaveny speciálními podvodními formami. Tavenina a teplo by měly být rovnoměrně rozloženy a množství odpadu by mělo být minimální;
5: Doporučuje se vybavit vyzrálý studený granulátor pro materiály foukané z taveniny (který má v oboru dobrou pověst), aby byla zajištěna kvalita hotových granulí a vyšší výtěžnost;
6: Pokud by existovala zpětná vazba o detekci online, bylo by to ještě lepší.
Kromě toho iniciátor degradace přidávaný do bočního přívodu kapalinou vyžaduje vyšší přesnost kvůli malému poměru přidávání. U zařízení s bočním přívodem, jako jsou dovážené Brabenda, Kubota a domácí Matsunaga.
Aktuálně používaný degradační katalyzátor
1: Di-t-butylperoxid, také známý jako di-tert-butylperoxid, iniciátor a a vulkanizační činidlo dTBP, je bezbarvá až slabě nažloutlá průhledná kapalina nerozpustná ve vodě a mísitelná s organickými rozpouštědly, jako je benzen, toluen a aceton. Vysoce oxidační, hořlavý, relativně stabilní při pokojové teplotě, necitlivý na náraz.
2: DBPH, zkráceně 2,5-dimethyl-2,5-bis(terc-butylperoxy)hexan, má molekulovou hmotnost 290,44. Světle žlutá kapalina, pastovitý až mléčně bílý prášek s relativní hustotou 0,8650. Bod tuhnutí 8 °C. Bod varu: 50–52 °C (13 Pa). Index lomu 1,418–1,419. Viskozita kapaliny je 6,5 mPa·s. Bod vzplanutí (otevřený kelímek) 58 °C. Rozpustný ve většině organických rozpouštědel, jako jsou alkoholy, ethery, ketony, estery a aromatické uhlovodíky, nerozpustný ve vodě.
3: Zkouška tavení prstem
Zkouška tavným prstem musí být provedena v souladu s normou GB/T 30923-2014 Polypropylenové tavné stříkané speciální materiály; běžné tavné prstové testery nelze testovat. Vysoký bod tání označuje použití objemové metody spíše než hmotnostní metody pro testování.
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: 8. listopadu 2024