Analyse af de vigtigste faktorer, der påvirker de fysiske egenskaber af spunbond nonwoven-stoffer

I produktionsprocessen af ​​spunbond nonwoven stof kan forskellige faktorer påvirke produktets fysiske egenskaber. Analyse af forholdet mellem disse faktorer og produktets ydeevne kan hjælpe med at kontrollere procesforholdene korrekt og opnå højkvalitets og bredt anvendelige polypropylen spunbond nonwoven stofprodukter. Her vil vi kort analysere de vigtigste faktorer, der påvirker de fysiske egenskaber af spunbond nonwoven stof, og dele dem med alle.

Smelteindeks og molekylvægtfordeling af polypropylenskiver

De vigtigste kvalitetsindikatorer for polypropylenskiver er molekylvægt, molekylvægtfordeling, isotropi, smelteindeks og askeindhold. Molekylvægten af ​​PP-chips, der anvendes til spinding, ligger mellem 100.000 og 250.000, men praksis har vist, at smeltens reologiske egenskaber er bedst, når polypropylenens molekylvægt er omkring 120.000, og den maksimalt tilladte spindehastighed også er høj. Smelteindekset er en parameter, der afspejler smeltens reologiske egenskaber, og smelteindekset for polypropylenskiver, der anvendes i spunbond, ligger normalt mellem 10 og 50. I processen med at spinde til en bane modtager filamentet kun én luftstrøm, og filamentets trækforhold er begrænset af smeltens reologiske egenskaber. Jo større molekylvægten er, det vil sige jo mindre smelteindekset er, desto dårligere er flydeevnen, og desto mindre er trækforholdet, som filamentet opnår. Under de samme betingelser for smelteudkastning fra dysen er fiberstørrelsen af ​​det opnåede filament også større, hvilket resulterer i en hårdere fornemmelse for spunbond nonwoven-stoffer. Hvis smelteindekset er højt, falder smeltens viskositet, de reologiske egenskaber er gode, strækningsmodstanden falder, og under de samme strækningsbetingelser øges strækningsforholdet. Efterhånden som makromolekylernes orienteringsgrad stiger, vil brudstyrken af ​​spunbond nonwoven stof også stige, og filamenternes finhed vil falde, hvilket resulterer i en blød fornemmelse af stoffet. Under den samme proces, jo højere smelteindekset for polypropylen er, desto mindre er dets finhed og desto større er dets brudstyrke.

Molekylvægtfordelingen måles ofte ved forholdet mellem den vægtgennemsnitlige molekylvægt (Mw) og den talgennemsnitlige molekylvægt (Mn) af polymeren (Mw/Mn), kendt som molekylvægtfordelingsværdien. Jo mindre molekylvægtfordelingsværdien er, desto mere stabile er smeltens reologiske egenskaber, og desto mere stabil er spindeprocessen, hvilket bidrager til at forbedre spindehastigheden. Den har også lavere smelteelasticitet og trækviskositet, hvilket kan reducere spindespænding, gøre PP lettere at strække og blive finere, og opnå finere fibre. Desuden er netværkets ensartethed god, med god føling og ensartethed.

Spindningstemperatur

Indstillingen af ​​spindetemperaturen afhænger af råmaterialernes smelteindeks og kravene til produktets fysiske egenskaber. Jo højere råmaterialets smelteindeks er, desto højere er spindetemperaturen, og omvendt. Spindetemperaturen er direkte relateret til smeltens viskositet, og temperaturen er lav. Smeltens viskositet er høj, hvilket gør spinding vanskelig og tilbøjelig til at producere knækkede, stive eller grove fibre, hvilket påvirker produktets kvalitet. For at reducere smeltens viskositet og forbedre dens rheologiske egenskaber anvendes derfor generelt en metode med at øge temperaturen. Spindetemperaturen har en betydelig indflydelse på fibrenes struktur og egenskaber. Jo lavere spindetemperaturen er, desto højere er smeltens strækviskositet, desto større er strækmodstanden, og desto sværere er det at strække filamentet. For at opnå fibre med samme finhed skal hastigheden af ​​strækluftstrømmen være relativt høj ved lave temperaturer. Derfor er fibrene under de samme procesbetingelser, når spindetemperaturen er lav, vanskelige at strække. Fiberen har en høj finhed og lav molekylær orientering, hvilket manifesterer sig i spunbond nonwoven-stoffer med lav brudstyrke, høj brudforlængelse og en hård fornemmelse. Når spindetemperaturen er høj, er fiberstrækningen bedre, fiberfinheden er mindre, og den molekylære orientering er højere. Dette afspejles i den høje brudstyrke, lille brudstyrke og bløde fornemmelse af spunbond nonwoven-stoffer. Det er dog værd at bemærke, at under visse køleforhold, hvis spindetemperaturen er for høj, vil det resulterende filament ikke afkøles tilstrækkeligt på kort tid, og nogle fibre kan knække under strækningsprocessen, hvilket kan danne defekter. I den faktiske produktion bør spindetemperaturen vælges mellem 220-230 ℃.

Afkølings- og formningsbetingelser

Filamentets kølehastighed har en betydelig indflydelse på de fysiske egenskaber af spunbond nonwoven-stof under formningsprocessen. Hvis den smeltede polypropylen kan afkøles hurtigt og ensartet efter at være kommet ud af spindedysen, er dens krystallisationshastighed langsom, og krystalliniteten er lav. Den resulterende fiberstruktur er en ustabil skiveformet flydende krystalstruktur, som kan nå et større strækningsforhold under strækning. Orienteringen af ​​de molekylære kæder er bedre, hvilket yderligere kan øge krystalliniteten, forbedre fiberens styrke og reducere dens forlængelse. Dette manifesterer sig i spunbond nonwoven-stoffer med højere brudstyrke og lavere forlængelse; Hvis de afkøles langsomt, har de resulterende fibre en stabil monoklin krystalstruktur, hvilket ikke er befordrende for fiberstrækning. Dette manifesterer sig i spunbond nonwoven-stoffer med lavere brudstyrke og større forlængelse. Derfor bruges øget køleluftvolumen og reduktion af temperaturen i spindekammeret normalt i støbeprocessen til at forbedre brudstyrken og reducere forlængelsen af ​​spunbond nonwoven-stoffer. Derudover er filamentets køleafstand tæt forbundet med dens ydeevne. Ved produktion af spunbond-nonwoven-stoffer vælges køleafstanden generelt mellem 50-60 cm.

Tegningsbetingelser

Orienteringen af ​​molekylkæder i silkestrenge er en vigtig faktor, der påvirker trækstyrken og brudforlængelsen af ​​enkelte filamenter. Jo større orienteringsgraden er, desto stærkere er det enkelte filament, og desto mindre er brudforlængelsen. Orienteringsgraden kan repræsenteres af filamentets dobbeltbrydning, og jo større værdien er, desto højere er orienteringsgraden. De primære fibre, der dannes, når polypropylensmelte kommer ud af spindedysen, har relativt lav krystallinitet og orientering, høj fiberskørhed, let brud og betydelig brudforlængelse. For at ændre fibrenes egenskaber skal de strækkes i varierende grad efter behov, før der dannes et net.spunbond-produktion, fiberens trækstyrke afhænger hovedsageligt af størrelsen af ​​køleluftmængden og sugeluftmængden. Jo større køle- og sugeluftmængden er, desto hurtigere er strækningshastigheden, og fibrene vil være fuldt strakte. Den molekylære orientering vil øges, finheden vil blive finere, styrken vil øges, og brudforlængelsen vil falde. Ved en spindehastighed på 4000 m/min når polypropylenfilament sin mætningsværdi for dobbeltbrydning, men i luftstrømsstrækningsprocessen ved spinding til et net er filamentets faktiske hastighed generelt vanskelig at overstige 3000 m/min. Så i situationer med store krav kan strækningshastigheden øges markant. Men under en konstant køleluftmængde, hvis sugeluftmængden er for stor, og kølingen af ​​filamentet ikke er tilstrækkelig, er fibrene tilbøjelige til at bryde på ekstruderingsstedet på dysen, hvilket forårsager skade på injektionshovedet og påvirker produktionen og produktkvaliteten. Derfor bør der foretages passende justeringer i den faktiske produktion.

De fysiske egenskaber ved spunbond nonwoven-stoffer er ikke kun relateret til fibrenes egenskaber, men også til fibrenes netværksstruktur. Jo finere fibrene er, desto højere grad af uorden i fiberarrangementet, når nettet lægges, desto mere ensartet er nettet, jo flere fibre er der pr. arealenhed, desto mindre er nettets langsgående og tværgående styrkeforhold, og desto større er brudstyrken. Det er derfor muligt at forbedre ensartetheden af ​​spunbond nonwoven-stoffer og forbedre deres brudstyrke ved at øge sugeluftvolumenet. Men hvis sugeluftvolumenet er for stort, er det let at forårsage trådbrud, og strækningen er for stærk. Polymerens orientering har en tendens til at være fuldstændig, og polymerens krystallinitet er for høj, hvilket vil reducere slagstyrken og brudforlængelsen, øge sprødheden og dermed føre til et fald i nonwoven-stoffets styrke og forlængelse. Baseret på dette kan det ses, at styrken og forlængelsen af ​​spunbond nonwoven-stoffer stiger og falder regelmæssigt med stigende sugeluftvolumen. I den faktiske produktion er det nødvendigt at tilpasse processen til behovene og den faktiske situation for at opnå produkter af høj kvalitet.

Varmvalsningstemperatur

Fibernettet, der dannes ved at strække fibrene, er i en løs tilstand og skal varmvalses og bindes for at blive til stof. Varmvalsning er en proces, hvor fibrene i stoffet delvist blødgøres og smeltes af varmvalsede valser med et bestemt tryk og temperatur, og fibrene bindes sammen for at danne et stof. Nøglen er at kontrollere temperaturen og trykket godt. Opvarmningens funktion er at blødgøre og smelte fibrene. Andelen af ​​blødgjorte og smeltede fibre bestemmer de fysiske egenskaber afspunbond nonwoven-stofferVed meget lave temperaturer blødgøres og smelter kun en lille del af fibrene med lav molekylvægt, og der er meget få fibre bundet sammen under tryk. Fibrene i fibervævet er tilbøjelige til at glide, og ikke-vævede stoffer har lavere brudstyrke, men større forlængelse. Produktet føles blødt, men er tilbøjeligt til at fnugne; Efterhånden som varmvalsningstemperaturen gradvist stiger, øges mængden af ​​blødgjorte og smeltede fibre, fibervævets binding bliver tættere, fibrene er mindre tilbøjelige til at glide, brudstyrken af ​​ikke-vævet stof øges, og forlængelsen er stadig relativt stor. Desuden øges forlængelsen en smule på grund af den stærke affinitet mellem fibrene; Når temperaturen stiger markant, smelter de fleste fibre ved trykpunktet, og fibrene bliver til smeltede klumper, der begynder at blive sprøde. På dette tidspunkt begynder styrken af ​​det ikke-vævede stof at falde, og forlængelsen falder også betydeligt. Håndfølelsen er meget hård og sprød, og rivestyrken er også lav. Derudover har forskellige produkter forskellige vægte og tykkelser, og temperaturindstillingen på varmvalseværket varierer også. For tynde produkter er der færre fibre på varmvalsningspunktet, og der kræves mindre varme til blødgøring og smeltning, så den nødvendige varmvalsningstemperatur er lavere. Tilsvarende er kravet til varmvalsningstemperatur højere for tykke produkter.

Varmtvalsningstryk

I varmvalsnings- og bindingsprocessen er varmvalseværkets linjetryks rolle at komprimere fiberbanen, hvilket får fibrene i banen til at udsættes for en vis deformationsvarme og fuldt ud udøve varmeledningseffekten under varmvalsningsprocessen. Dette gør de blødgjorte og smeltede fibre tæt bundet sammen, hvilket øger adhæsionskraften mellem fibrene og gør det vanskeligt for fibrene at glide. Når varmvalseværkets linjetryk er relativt lavt, er fiberkomprimeringstætheden ved trykpunktet i fiberbanen dårlig, fiberbindingsstyrken er ikke høj, holdekraften mellem fibrene er dårlig, og fibrene glider relativt let. På dette tidspunkt er håndfølelsen af ​​det spunbondede non-woven stof relativt blødt, brudforlængelsen er relativt stor, og brudstyrken er relativt lav. Tværtimod, når linjetrykket er relativt højt, har det resulterende spunbondede non-woven stof en hårdere håndfølelse, lavere brudforlængelse, men større brudstyrke. Når linjetrykket i varmvalseværket er for højt, er det imidlertid svært for den blødgjorte og smeltede polymer ved fiberbanens varmvalsningspunkt at flyde og diffundere, hvilket også reducerer brudspændingen i det ikke-vævede stof. Derudover er indstillingen af ​​linjetrykket også tæt forbundet med vægten og tykkelsen af ​​det ikke-vævede stof. I produktionen bør der foretages passende valg i henhold til behovene for at producere produkter, der opfylder ydeevnekravene.

Kort sagt, de fysiske og mekaniske egenskaber vedpolypropylen spunbond ikke-vævet stofProdukter bestemmes ikke af en enkelt faktor, men af ​​de kombinerede effekter af forskellige faktorer. I den faktiske produktion skal der vælges rimelige procesparametre i henhold til de faktiske behov og produktionsforhold for at producere spunbond non-woven stofprodukter af høj kvalitet, der kan opfylde forskellige behov. Derudover er streng standardiseret styring af produktionslinjen, omhyggelig vedligeholdelse af udstyr og forbedring af operatørernes kvalitet og færdigheder også nøglefaktorer i forbedringen af ​​produktkvaliteten.

Dongguan Liansheng Non woven Technology Co., Ltd.blev etableret i maj 2020. Det er en storstilet produktionsvirksomhed inden for non-woven stof, der integrerer forskning og udvikling, produktion og salg. Den kan producere forskellige farver af PP spunbond non-woven stof med en bredde på mindre end 3,2 meter fra 9 gram til 300 gram.