Hlavním materiálem roušek jenetkaná polypropylenová textilie(také známá jako netkaná textilie), což je tenký nebo plstivý produkt vyrobený z textilních vláken lepením, tavením nebo jinými chemickými a mechanickými metodami. Lékařské chirurgické masky se obvykle vyrábějí ze tří vrstev netkané textilie, a to spunbond netkané textilie S, tavně foukané netkané textilie M a spunbond netkané textilie S, známé jako SMS struktura; vnitřní vrstva je vyrobena z běžné netkané textilie, která je šetrná k pokožce a absorbuje vlhkost; vnější vrstva je vyrobena z nepromokavé netkané textilie, která má funkci blokování kapalin a používá se hlavně k blokování kapalin stříkaných uživatelem nebo jinými osobami; střední filtrační vrstva je obvykle vyrobena z polypropylenové tavně foukané netkané textilie, která byla elektrostaticky polarizována, která může filtrovat bakterie a hrát rozhodující roli v blokování a filtrování.
Automatizovaná linka na výrobu roušek výrazně zlepšuje efektivitu výroby roušek. Velké role polypropylenové netkané textilie se řežou na malé role a umisťují se na výrobní linku roušek. Stroj nastaví malý úhel a postupně je zužuje a řadí zleva doprava. Povrch roušky se stlačí tabletou do roviny a provádějí se procesy, jako je řezání, utěsnění hran a lisování. Za provozu automatizovaných strojů trvá výroba roušky na montážní lince v průměru jen asi 0,5 sekundy. Po výrobě se roušky dezinfikují ethylenoxidem a nechají se 7 dní usadit, než se uzavřou, zabalí, zabalí do krabic a odešlou k prodeji.
Základní materiál roušek – polypropylenové vlákno
Filtrační vrstva (vrstva M) uprostřed lékařských masek je filtrační tkanina z taveniny foukané, která je nejdůležitější jádrovou vrstvou, a hlavním materiálem je speciální polypropylenový materiál foukaný z taveniny. Tento materiál se vyznačuje ultravysokou tekutostí, nízkou těkavostí a úzkým rozdělením molekulové hmotnosti. Vytvořená filtrační vrstva má silné filtrační, stínící, izolační a olejové absorpční vlastnosti, které splňují různé normy pro počet vláken na jednotku plochy a povrchovou plochu jádrové vrstvy lékařských masek. Z jedné tuny polypropylenových vláken s vysokým bodem tání lze vyrobit téměř 250 000 lékařských ochranných masek z polypropylenu N95, neboli 900 000 až 1 milion jednorázových chirurgických masek.
Struktura polypropylenového filtračního materiálu foukaného z taveniny se skládá z mnoha křížících se vláken naskládaných v náhodných směrech, s průměrným průměrem vláken 1,5~3 μm, což je přibližně 1/30 průměru lidského vlasu. Filtrační mechanismus polypropylenových filtračních materiálů foukaných z taveniny zahrnuje hlavně dva aspekty: mechanickou bariéru a elektrostatickou adsorpci. Díky ultrajemným vláknům, velkému specifickému povrchu, vysoké poréznosti a malé průměrné velikosti pórů mají polypropylenové filtrační materiály foukané z taveniny dobrou bakteriální bariéru a filtrační účinky. Polypropylenový filtrační materiál foukaný z taveniny má po elektrostatickém zpracování funkci elektrostatické adsorpce.
Velikost nového koronaviru je velmi malá, asi 100 nm (0,1 μm), ale virus nemůže existovat samostatně. Vyskytuje se hlavně v sekretech a kapénkách při kýchání a velikost kapiček je asi 5 μm. Když se kapičky obsahující virus přiblíží k roztavené tkanině, elektrostaticky se adsorbují na jejím povrchu, což jim brání v proniknutí hustou mezivrstvou a dosažení bariérového efektu. Vzhledem k tomu, že virus je po zachycení ultrajemnými elektrostatickými vlákny velmi obtížné oddělit od čištění a praní může také poškodit elektrostatickou sací schopnost, lze tento typ masky použít pouze jednou.
Pochopení polypropylenových vláken
Polypropylenová vlákna, známá také jako PP vlákna, se v Číně obecně označují jako polypropylen. Polypropylenová vlákna jsou vlákna vyrobená polymerací propylenu jako suroviny pro syntézu polypropylenu a následným podrobením se sérii spřádacích procesů. Mezi hlavní druhy polypropylenu patří polypropylenová vlákna, krátká polypropylenová vlákna, štěpená polypropylenová vlákna, expandovaná polypropylenová vlákna (BCF), polypropylenová průmyslová příze, netkaná polypropylenová textilie, polypropylenová cigaretová koudel atd.
Polypropylenová vlákna se používají hlavně na koberce (kobercový základ a semiš), dekorační látky, nábytkové látky, různé lanové pásky, rybářské sítě, olej absorbující plst, stavební výztužné materiály, obalové materiály a průmyslové tkaniny, jako jsou filtrační tkaniny, pytlové tkaniny atd. Polypropylen lze použít jako cigaretové filtry a netkané hygienické materiály atd.; Polypropylenová ultrajemná vlákna lze použít k výrobě vysoce kvalitních oděvních látek; prošívaná deka z polypropylenových dutých vláken je lehká, teplá a má dobrou elasticitu.
Vývoj polypropylenových vláken
Polypropylenová vlákna jsou druhy vláken, jejichž průmyslová výroba začala v 60. letech 20. století. V roce 1957 italská společnost Natta a kol. poprvé vyvinula izotaktický polypropylen a dosáhla průmyslové výroby. Krátce nato jej společnost Montecatini použila k výrobě polypropylenových vláken. V letech 1958-1960 společnost použila polypropylen k výrobě vláken a pojmenovala je Meraklon. Následně byla zahájena výroba také ve Spojených státech a Kanadě. Po roce 1964 byla vyvinuta polypropylenová fólie pro svazkování, která byla pomocí tenké vrstvy fibrilace zpracovávána na textilní vlákna a kobercové příze.
V 70. letech 20. století se díky krátkodobému spřádání a zařízením zlepšil výrobní proces polypropylenových vláken. Zároveň se v kobercovém průmyslu začaly používat expandované nekonečné vlákna a výroba polypropylenových vláken se rychle rozvíjela. Po roce 1980 se díky vývoji polypropylenu a novým technologiím pro výrobu polypropylenových vláken, zejména díky vynálezu metalocenových katalyzátorů, výrazně zlepšila kvalita polypropylenové pryskyřice. Díky zlepšení její stereoregularity (izotropie až 99,5 %) se výrazně zlepšila vnitřní kvalita polypropylenových vláken.
V polovině 80. let 20. století nahradila polypropylenová ultrajemná vlákna některá bavlněná vlákna v textiliích a netkaných textiliích. V současné době je výzkum a vývoj polypropylenových vláken také poměrně aktivní v různých zemích světa. Popularizace a zdokonalení technologie výroby diferencovaných vláken výrazně rozšířily oblasti použití polypropylenových vláken.
Struktura polypropylenových vláken
Polypropylen je velká molekula s atomy uhlíku jako hlavním řetězcem. V závislosti na prostorovém uspořádání methylových skupin existují tři typy trojrozměrných struktur: náhodné, izoregulární a metaregulární. Atomy uhlíku v hlavním řetězci molekul polypropylenu jsou ve stejné rovině a jejich boční methylové skupiny mohou být uspořádány v různých prostorových uspořádáních v rovině hlavního řetězce a pod ní.
Výroba polypropylenových vláken využívá izotaktický polypropylen s izotropií vyšší než 95 %, který má vysokou krystalinitu. Jeho struktura je pravidelný spirálový řetězec s trojrozměrnou pravidelností. Hlavní řetězec molekuly se skládá z řetězců zkroucených atomů uhlíku ve stejné rovině a boční methylové skupiny jsou na stejné straně hlavní roviny řetězce. Tato krystalizace není jen pravidelnou strukturou jednotlivých řetězců, ale má také pravidelné stohování řetězců v pravém úhlu k ose řetězce. Krystalinita primárních polypropylenových vláken je 33 % až 40 %. Po natažení se krystalinita zvyšuje na 37 % až 48 %. Po tepelném zpracování může krystalinita dosáhnout 65 % až 75 %.
Polypropylenová vlákna se obvykle vyrábějí metodou tavného zvlákňování. Vlákna jsou obecně hladká a rovná v podélném směru, bez pruhů a mají kruhový průřez. Také se spřádají do nepravidelných vláken a kompozitních vláken.
Výkonnostní charakteristiky polypropylenových vláken
Textura
Největší vlastností polypropylenu je jeho lehká textura s hustotou 0,91 g/cm³, což je lehčí než voda a pouze 60 % hmotnosti bavlny. Mezi běžnými chemickými vlákny má nejnižší hustotu, je o 20 % lehčí než nylon, o 30 % lehčí než polyester a o 40 % lehčí než viskózové vlákno. Je vhodný pro výrobu oblečení pro vodní sporty.
Fyzikální vlastnosti
Polypropylen má vysokou pevnost a lomové prodloužení 20 % -80 %. Pevnost klesá se zvyšující se teplotou a polypropylen má vysoký počáteční modul pružnosti. Jeho schopnost zotavení z pružnosti je podobná nylonu 66 a polyesteru a lepší než akryl. Zejména jeho schopnost rychlého zotavení z pružnosti je vyšší, takže polypropylenová tkanina je také odolnější proti opotřebení. Polypropylenová tkanina není náchylná k mačkání, proto je trvanlivá, velikost oblečení je relativně stabilní a snadno se nedeformuje.
Absorpce vlhkosti a barvicí výkon
Mezi syntetickými vlákny má polypropylen nejhorší absorpci vlhkosti, přičemž za standardních atmosférických podmínek se téměř neobnovuje. Proto je jeho pevnost za sucha i za mokra a pevnost v lomu téměř stejná, což z něj činí obzvláště vhodný pro výrobu rybářských sítí, lan, filtračních tkanin a dezinfekčních gáz pro lékařství. Polypropylen je náchylný ke statické elektřině a žmolkování během používání, s nízkou mírou smrštění. Tkanina se snadno pere a rychle schne a je relativně tuhá. Vzhledem ke špatné absorpci vlhkosti a netěsnosti při nošení se polypropylen často mísí s vlákny s vysokou absorpcí vlhkosti, když se používá v oděvních tkaninách.
Polypropylen má pravidelnou makromolekulární strukturu a vysokou krystalinitu, ale postrádá funkční skupiny, které by se mohly vázat na molekuly barviv, což ztěžuje barvení. Běžná barviva jej nemohou obarvit. Použití dispergovaných barviv k barvení polypropylenu může vést pouze k velmi světlým barvám a nízké stálosti barev. Zlepšení barvicích vlastností polypropylenu lze dosáhnout metodami, jako je roubovaná kopolymerace, původní tekuté barvení a modifikace kovovými sloučeninami.
Chemické vlastnosti
Polypropylen má vynikající odolnost vůči chemikáliím, hmyzu a plísním. Jeho stabilita vůči kyselinám, zásadám a dalším chemickým činidlům je lepší než u jiných syntetických vláken. Polypropylen má dobrou odolnost vůči chemické korozi, s výjimkou koncentrované kyseliny dusičné a koncentrovaného hydroxidu sodného. Má dobrou odolnost vůči kyselinám a zásadám, díky čemuž je vhodný pro použití jako filtrační materiál a...obalový materiál.Jeho stabilita vůči organickým rozpouštědlům je však poněkud špatná.
Tepelná odolnost
Polypropylen je termoplastické vlákno s nižším bodem měknutí a bodem tání než jiná vlákna. Teplota bodu měknutí je o 10–15 °C nižší než bod tání, což má za následek špatnou tepelnou odolnost. Během barvení, konečné úpravy a používání polypropylenu je nutné dbát na regulaci teploty, aby se zabránilo plastické deformaci. Při zahřívání v suchu (například při teplotách přesahujících 130 °C) dochází k praskání polypropylenu v důsledku oxidace. Proto se při výrobě polypropylenových vláken často přidává činidlo proti stárnutí (tepelný stabilizátor), které zlepšuje jejich stabilitu. Polypropylen má však lepší odolnost vůči vlhkosti a teplu. Vaří se ve vroucí vodě několik hodin bez deformace.
Další výkon
Polypropylen má špatnou odolnost vůči světlu a povětrnostním vlivům, je náchylný ke stárnutí, není odolný vůči žehlení a měl by být skladován mimo dosah světla a tepla. Jeho odolnost proti stárnutí lze však zlepšit přidáním omlazujícího činidla během zvlákňování. Polypropylen má navíc dobrou elektrickou izolaci, ale během zpracování je náchylný ke statické elektřině. Polypropylen se snadno nehoří. Když se vlákna smršťují a taví v plameni, plamen může sám zhasnout. Při hoření tvoří průhledný tvrdý blok s mírným asfaltovým zápachem.
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: 14. října 2024