El material principal de las mascarillas estela no tejida de polipropileno(también conocida como tela no tejida), que es un producto delgado o similar al fieltro hecho de fibras textiles mediante unión, fusión u otros métodos químicos y mecánicos. Las mascarillas quirúrgicas médicas generalmente están hechas de tres capas de tela no tejida: tela no tejida spunbond S, tela no tejida meltblown M y tela no tejida spunbond S, conocida como estructura SMS. La capa interna está hecha de tela no tejida común, que es agradable para la piel y absorbe la humedad. La capa exterior está hecha de tela no tejida impermeable, que tiene la función de bloquear líquidos y se utiliza principalmente para bloquear líquidos rociados por el usuario u otras personas. La capa intermedia de filtro generalmente está hecha de tela no tejida meltblown de polipropileno con polarización electrostática, que puede filtrar bacterias y desempeña un papel decisivo en el bloqueo y el filtrado.
La línea de producción automatizada de mascarillas mejora considerablemente la eficiencia de producción. Grandes rollos de tela no tejida de polipropileno se cortan en rollos pequeños y se colocan en la línea de producción. La máquina ajusta un ángulo pequeño y los estrecha gradualmente, agrupando de izquierda a derecha. La superficie de la mascarilla se aplana con una tableta, y se realizan procesos como corte, sellado de bordes y prensado. Con la maquinaria automatizada, la producción de una mascarilla en una línea de montaje de fábrica tarda un promedio de tan solo 0,5 segundos. Tras la producción, las mascarillas se desinfectan con óxido de etileno y se dejan reposar durante 7 días antes de sellarlas, empaquetarlas, embalarlas y enviarlas para su venta.
El material principal de las mascarillas: fibra de polipropileno
La capa filtrante (capa M) en el centro de las mascarillas médicas es un tejido filtrante fundido por soplado, que constituye la capa central más importante. El material principal es polipropileno fundido por soplado, un material especial. Este material se caracteriza por su alta fluidez, baja volatilidad y una distribución estrecha del peso molecular. La capa filtrante formada posee excelentes propiedades de filtrado, protección, aislamiento y absorción de aceite, cumpliendo con los diversos estándares de número de fibras por unidad de área y superficie de la capa central de las mascarillas médicas. Una tonelada de fibra de polipropileno de alto punto de fusión permite producir cerca de 250.000 mascarillas médicas protectoras N95 de polipropileno, o entre 900.000 y un millón de mascarillas quirúrgicas desechables.
La estructura del material filtrante de polipropileno fundido por soplado se compone de numerosas fibras entrecruzadas, apiladas en direcciones aleatorias, con un diámetro promedio de fibra de 1,5 a 3 μm, aproximadamente 1/30 del diámetro de un cabello humano. El mecanismo de filtración de los materiales filtrantes de polipropileno fundido por soplado incluye principalmente dos aspectos: barrera mecánica y adsorción electrostática. Gracias a sus fibras ultrafinas, gran superficie específica, alta porosidad y pequeño tamaño promedio de poro, los materiales filtrantes de polipropileno fundido por soplado ofrecen una buena barrera bacteriana y efectos de filtración. El material filtrante de polipropileno fundido por soplado realiza la adsorción electrostática tras el tratamiento electrostático.
El tamaño del nuevo coronavirus es muy pequeño, de unos 100 nm (0,1 μm), pero no puede existir de forma independiente. Se encuentra principalmente en las secreciones y gotitas al estornudar, con un tamaño aproximado de 5 μm. Cuando las gotitas que contienen el virus se aproximan a la tela meltblown, se adsorben electrostáticamente en la superficie, impidiendo que penetren la densa capa intermedia y creando un efecto barrera. Debido a que el virus es muy difícil de desprender tras la limpieza tras ser capturado por las fibras electrostáticas ultrafinas, y a que el lavado también puede reducir la capacidad de succión electrostática, este tipo de mascarilla solo se puede usar una vez.
Comprensión de la fibra de polipropileno
La fibra de polipropileno, también conocida como fibra PP, se conoce generalmente como polipropileno en China. Se obtiene polimerizando propileno como materia prima para sintetizarlo y sometiéndola posteriormente a una serie de procesos de hilado. Las principales variedades de polipropileno incluyen filamento de polipropileno, fibra corta de polipropileno, fibra dividida de polipropileno, filamento expandido de polipropileno (BCF), hilo industrial de polipropileno, tela no tejida de polipropileno, estopa de polipropileno para cigarrillos, etc.
La fibra de polipropileno se utiliza principalmente para alfombras (base de alfombra y gamuza), telas decorativas, telas para muebles, varias tiras de cuerda, redes de pesca, fieltro absorbente de aceite, materiales de refuerzo para la construcción, materiales de embalaje y telas industriales como tela de filtro, tela de bolsa, etc. El polipropileno se puede utilizar como filtros de cigarrillos y materiales sanitarios no tejidos, etc.; Las fibras ultrafinas de polipropileno se pueden utilizar para producir telas de ropa de alta gama; La colcha hecha de fibras huecas de polipropileno es ligera, cálida y tiene buena elasticidad.
El desarrollo de la fibra de polipropileno
La fibra de polipropileno es una variedad de fibra cuya producción industrial comenzó en la década de 1960. En 1957, la empresa italiana Natta et al. desarrolló por primera vez el polipropileno isotáctico y logró su producción industrial. Poco después, la empresa Montecatini lo utilizó para la producción de fibras de polipropileno. Entre 1958 y 1960, la empresa utilizó polipropileno para la producción de fibra y lo denominó Meraklon. Posteriormente, la producción también comenzó en Estados Unidos y Canadá. Después de 1964, se desarrollaron fibras de polipropileno divididas en película para la fabricación de paquetes, que se transformaron en fibras textiles e hilos para alfombras mediante fibrilación de película fina.
En la década de 1970, el proceso y los equipos de hilado de corto alcance mejoraron la producción de fibras de polipropileno. Simultáneamente, se empezó a utilizar el filamento continuo expandido en la industria de las alfombras, lo que aceleró el desarrollo de la producción de fibra de polipropileno. Después de 1980, el desarrollo del polipropileno y las nuevas tecnologías para su fabricación, en particular la invención de los catalizadores de metaloceno, mejoraron significativamente la calidad de la resina de polipropileno. Gracias a la mejora de su estereorregularidad (isotropía de hasta el 99,5%), la calidad intrínseca de las fibras de polipropileno se ha visto considerablemente mejorada.
A mediados de la década de 1980, las fibras ultrafinas de polipropileno reemplazaron algunas fibras de algodón en la fabricación de telas y telas no tejidas. Actualmente, la investigación y el desarrollo de fibras de polipropileno también son muy activos en diversos países del mundo. La popularización y el perfeccionamiento de la tecnología de producción de fibras diferenciadas han ampliado considerablemente sus campos de aplicación.
Estructura de las fibras de polipropileno
El polipropileno es una molécula grande cuya cadena principal está formada por átomos de carbono. Según la disposición espacial de sus grupos metilo, existen tres tipos de estructuras tridimensionales: aleatoria, isoregular y metaregular. Los átomos de carbono de la cadena principal de las moléculas de polipropileno se encuentran en el mismo plano, y sus grupos metilo laterales pueden disponerse en diferentes disposiciones espaciales sobre y debajo del plano de la cadena principal.
La producción de fibras de polipropileno utiliza polipropileno isotáctico con una isotropía superior al 95%, que presenta una alta cristalinidad. Su estructura es una cadena espiral regular con regularidad tridimensional. La cadena principal de la molécula está compuesta por cadenas retorcidas de átomos de carbono en el mismo plano, y los grupos metilo laterales están en el mismo lado del plano de la cadena principal. Esta cristalización no solo presenta una estructura regular de cadenas individuales, sino que también presenta un apilamiento regular de cadenas en la dirección del ángulo recto del eje de la cadena. La cristalinidad de las fibras de polipropileno primario es del 33% al 40%. Tras el estiramiento, la cristalinidad aumenta al 37% al 48%. Tras el tratamiento térmico, la cristalinidad puede alcanzar el 65% al 75%.
Las fibras de polipropileno se fabrican generalmente mediante hilado por fusión. En general, son lisas y rectas longitudinalmente, sin rayas, y tienen una sección transversal circular. También se hilan para formar fibras irregulares y fibras compuestas.
Características de rendimiento de las fibras de polipropileno
Textura
La principal característica del polipropileno es su textura ligera, con una densidad de 0,91 g/cm³, que es más ligera que el agua y solo el 60 % del peso del algodón. Es la variedad de fibra química más ligera de todas, un 20 % más ligera que el nailon, un 30 % más ligera que el poliéster y un 40 % más ligera que la viscosa. Es ideal para la confección de ropa para deportes acuáticos.
Propiedades físicas
El polipropileno tiene una alta resistencia y una elongación por fractura de entre el 20 % y el 80 %. Esta resistencia disminuye con el aumento de la temperatura, y su módulo inicial es elevado. Su capacidad de recuperación elástica es similar a la del nailon 66 y el poliéster, y superior a la del acrílico. En particular, su rápida recuperación elástica es mayor, lo que hace que el tejido de polipropileno sea más resistente al desgaste. El tejido de polipropileno no se arruga fácilmente, por lo que es duradero, mantiene la talla relativamente estable y no se deforma fácilmente.
Absorción de humedad y rendimiento de teñido.
Entre las fibras sintéticas, el polipropileno presenta la peor absorción de humedad, con una recuperación de humedad prácticamente nula en condiciones atmosféricas estándar. Por lo tanto, su resistencia en seco y en húmedo, así como su resistencia a la fractura, son prácticamente iguales, lo que lo hace especialmente adecuado para la fabricación de redes de pesca, cuerdas, telas filtrantes y gasas desinfectantes para uso médico. El polipropileno es propenso a la electricidad estática y al pilling durante el uso, con una baja tasa de encogimiento. El tejido es fácil de lavar, se seca rápidamente y es relativamente rígido. Debido a su baja absorción de humedad y a su sensación de pesadez al usarlo, el polipropileno se suele mezclar con fibras con alta absorción de humedad en la confección de prendas de vestir.
El polipropileno tiene una estructura macromolecular regular y una alta cristalinidad, pero carece de grupos funcionales que puedan unirse a las moléculas de colorante, lo que dificulta su teñido. Los colorantes convencionales no pueden teñirlo. El uso de colorantes dispersos para teñir polipropileno solo produce colores muy claros y baja solidez del color. Se puede mejorar el rendimiento del teñido del polipropileno mediante métodos como la copolimerización por injerto, la coloración líquida original y la modificación de compuestos metálicos.
Propiedades químicas
El polipropileno tiene una excelente resistencia a los productos químicos, las plagas de insectos y el moho. Su estabilidad frente a ácidos, álcalis y otros agentes químicos es superior a la de otras fibras sintéticas. El polipropileno tiene buena resistencia a la corrosión química, excepto al ácido nítrico concentrado y la sosa cáustica concentrada. Su buena resistencia a los ácidos y álcalis lo hace adecuado para su uso como material de filtro.material de embalaje.Sin embargo, su estabilidad frente a disolventes orgánicos es ligeramente pobre.
Resistencia al calor
El polipropileno es una fibra termoplástica con puntos de reblandecimiento y fusión más bajos que otras fibras. Su punto de reblandecimiento es entre 10 y 15 °C inferior al de fusión, lo que resulta en una baja resistencia al calor. Durante el teñido, el acabado y el uso del polipropileno, es necesario controlar la temperatura para evitar la deformación plástica. Al calentarse en seco (por ejemplo, a temperaturas superiores a 130 °C), el polipropileno se agrieta por oxidación. Por lo tanto, se suele añadir un agente antienvejecimiento (estabilizador térmico) en la producción de fibra de polipropileno para mejorar su estabilidad. Sin embargo, el polipropileno presenta una mejor resistencia a la humedad y al calor. Se puede hervir en agua hirviendo durante varias horas sin deformarse.
Otras actuaciones
El polipropileno tiene poca resistencia a la luz y a la intemperie, es propenso al envejecimiento, no es resistente al planchado y debe almacenarse alejado de la luz y el calor. Sin embargo, sus propiedades antienvejecimiento se pueden mejorar añadiendo un agente antienvejecimiento durante el hilado. Además, el polipropileno tiene un buen aislamiento eléctrico, pero es propenso a la electricidad estática durante el procesamiento. El polipropileno no se quema fácilmente. Cuando las fibras se encogen y se funden en una llama, esta puede extinguirse por sí sola. Al quemarse, forma un bloque duro y transparente con un ligero olor a asfalto.
Dongguan Liansheng Tecnología no tejida Co., Ltd.Se fundó en mayo de 2020. Es una empresa de producción de telas no tejidas a gran escala que integra investigación, desarrollo, producción y ventas. Produce telas no tejidas spunbond de PP de varios colores con un ancho inferior a 3,2 metros, desde 9 gramos hasta 300 gramos.
Hora de publicación: 14 de octubre de 2024