Spunbond-lausriide tootmisprotsessis võivad toote füüsikalisi omadusi mõjutada mitmesugused tegurid. Nende tegurite ja toote toimivuse vahelise seose analüüsimine aitab protsessi tingimusi õigesti kontrollida ning saada kvaliteetseid ja laialdaselt kasutatavaid polüpropüleenist spunbond-lausriide tooteid. Siin analüüsime lühidalt peamisi spunbond-lausriide füüsikalisi omadusi mõjutavaid tegureid ja jagame neid kõigiga.
Polüpropüleeniviilude sulamisindeks ja molekulmassijaotus
Polüpropüleeni viilude peamised kvaliteedinäitajad on molekulmass, molekulmassi jaotus, isotroopia, sulamisindeks ja tuhasisaldus. Ketruses kasutatavate PP-laastude molekulmass on vahemikus 100 000 kuni 250 000, kuid praktika on näidanud, et sulami reoloogilised omadused on parimad, kui polüpropüleeni molekulmass on umbes 120 000 ja maksimaalne lubatud ketruskiirus on samuti kõrge. Sulamisindeks on parameeter, mis peegeldab sulami reoloogilisi omadusi, ja spunbondis kasutatavate polüpropüleeni viilude sulamisindeks on tavaliselt vahemikus 10 kuni 50. Ketrusevõrguks ketramise käigus saab filament ainult ühe õhuvoolu tõmbe ja filamendi tõmbesuhet piiravad sulami reoloogilised omadused. Mida suurem on molekulmass, st mida väiksem on sulamisindeks, seda halvem on voolavus ja seda väiksem on filamendi tõmbesuhe. Samades düüsist väljutamise tingimustes on saadud filamendi kiu suurus samuti suurem, mille tulemuseks on spunbondis valmistatud lausriide kõvem käetunne. Kui sulamisindeks on kõrge, siis sulami viskoossus väheneb, reoloogilised omadused on head, venituskindlus väheneb ja samadel venitustingimustel venitussuhe suureneb. Makromolekulide orientatsiooniastme suurenedes suureneb ka spunbond-kootud kanga purunemiskindlus ja niitide peenus väheneb, mille tulemuseks on pehme kanga tunne. Sama protsessi käigus, mida kõrgem on polüpropüleeni sulamisindeks, seda väiksem on selle peenus ja seda suurem on selle purunemiskindlus.
Molekulmassi jaotust mõõdetakse sageli polümeeri kaalukeskmise molekulmassi (Mw) ja arvkeskmise molekulmassi (Mn) suhtena (Mw/Mn), mida tuntakse molekulmassijaotuse väärtusena. Mida väiksem on molekulmassijaotuse väärtus, seda stabiilsemad on sulami reoloogilised omadused ja seda stabiilsem on ketrusprotsess, mis soodustab ketruskiiruse paranemist. Samuti on sellel madalam sulameelastsus ja tõmbeviskoossus, mis võivad vähendada ketruspinget, muuta PP-d kergemini venitatavaks ja peenemaks ning saada peenemaid kiude. Lisaks on võrgustiku ühtlus hea, hea käetunde ja ühtlusega.
Tsentrifuugimistemperatuur
Ketrustemperatuuri seadistus sõltub tooraine sulamisindeksist ja toote füüsikaliste omaduste nõuetest. Mida kõrgem on tooraine sulamisindeks, seda kõrgem on ketrustemperatuur ja vastupidi. Ketrustemperatuur on otseselt seotud sulami viskoossusega ja temperatuur on madal. Sulami viskoossus on kõrge, mistõttu on ketrus keeruline ja kalduvus purunenud, jäikade või jämedate kiudude tekkele, mis mõjutab toote kvaliteeti. Seetõttu kasutatakse sulami viskoossuse vähendamiseks ja selle reoloogiliste omaduste parandamiseks üldiselt temperatuuri tõstmise meetodit. Ketrustemperatuuril on oluline mõju kiudude struktuurile ja omadustele. Mida madalam on ketrustemperatuur, seda suurem on sulami venitusviskoossus, seda suurem on venituskindlus ja seda raskem on filamenti venitada. Sama peenusega kiudude saamiseks peab venitusõhuvoolu kiirus madalatel temperatuuridel olema suhteliselt kõrge. Seetõttu on samades protsessitingimustes, kui ketrustemperatuur on madal, kiude raske venitada. Kiud on kõrge peenusega ja madala molekulaarse orientatsiooniga, mis avaldub spunbond-lausriides, millel on madal rebenemistugevus, suur rebenemisvenivus ja kõva tunne. Kõrge ketrustemperatuuri korral on kiud venivamad, kiud on peenemad ja molekulaarne orientatsioon kõrgem. See kajastub spunbond-lausriide kõrge rebenemistugevuse, väikese rebenemisvenivuse ja pehme tunde poolest. Siiski väärib märkimist, et teatud jahutustingimustes, kui ketrustemperatuur on liiga kõrge, ei jahtu saadud filament lühikese aja jooksul piisavalt ja mõned kiud võivad venituse käigus puruneda, mis võib põhjustada defekte. Tegelikus tootmises tuleks ketrustemperatuur valida vahemikku 220–230 ℃.
Jahutusvormimise tingimused
Niidi jahutuskiirusel on vormimisprotsessi ajal oluline mõju kedratud lausriide füüsikalistele omadustele. Kui sula polüpropüleeni saab pärast ketrusdüüsist väljumist kiiresti ja ühtlaselt jahutada, on selle kristallisatsioonikiirus aeglane ja kristallisus madal. Saadud kiudstruktuur on ebastabiilne kettakujuline vedelkristallstruktuur, mis võib venitamise ajal saavutada suurema venitussuhte. Molekulaarahelate orientatsioon on parem, mis võib veelgi suurendada kristallilisust, parandada kiu tugevust ja vähendada selle venivust. See avaldub suurema murdumiskindluse ja väiksema venivusega kedratud lausriides; aeglase jahutamise korral on saadud kiududel stabiilne monokliinne kristallstruktuur, mis ei soodusta kiudude venimist. See avaldub madalama murdumiskindluse ja suurema venivusega kedratud lausriides. Seetõttu kasutatakse vormimisprotsessis tavaliselt jahutusõhu mahu suurendamist ja ketruskambri temperatuuri vähendamist, et parandada kedratud lausriide murdumiskindlust ja vähendada venivust. Lisaks on hõõgniidi jahutuskaugus tihedalt seotud selle jõudlusega. Spunbond-lausriide tootmisel valitakse jahutuskaugus tavaliselt 50–60 cm vahele.
Joonistustingimused
Siidkiudude molekulaarsete ahelate orientatsioon on oluline tegur, mis mõjutab üksikute filamentide tõmbetugevust ja katkevenivust. Mida suurem on orientatsiooniaste, seda tugevam on üksik filament ja seda väiksem on katkevenivus. Orientatsiooniastet saab väljendada filamendi kahekordse murdumisega ja mida suurem on see väärtus, seda kõrgem on orientatsiooniaste. Polüpropüleeni sulatamisel ketrusdüüsist moodustunud primaarkiududel on suhteliselt madal kristallisus ja orientatsioon, kõrge kiudude rabedus, kerge murdumine ja märkimisväärne katkevenivus. Kiudude omaduste muutmiseks tuleb neid enne võrgu moodustamist vastavalt vajadusele erineval määral venitada.spunbond-tootmine, kiu tõmbetugevus sõltub peamiselt jahutusõhu ja imemisõhu mahust. Mida suurem on jahutus- ja imemisõhu maht, seda kiirem on venituskiirus ja kiud venitatakse täielikult. Molekulaarne orientatsioon suureneb, peenus muutub peenemaks, tugevus suureneb ja katkevenivus väheneb. Ketruskiirusel 4000 m/min saavutab polüpropüleenist filament oma kahekordse murdumise küllastusväärtuse, kuid õhuvoolu venitusprotsessis, kus ketramine toimub võrguks, on filamendi tegelik kiirus üldiselt raske ületada 3000 m/min. Seega saab olukordades, kus on suured nõudmised, venituskiirust julgelt suurendada. Püsiva jahutusõhu mahu korral, kui imemisõhu maht on liiga suur ja filamendi jahutus ei ole piisav, on kiud stantsi ekstrusioonikohas purunemisele kalduvad, mis kahjustab sissepritsepead ning mõjutab tootmist ja toote kvaliteeti. Seetõttu tuleks tegeliku tootmise käigus teha asjakohaseid kohandusi.
Spunbond-lausriide füüsikalised omadused ei ole seotud ainult kiudude omadustega, vaid ka kiudude võrgustiku struktuuriga. Mida peenemad on kiud, seda suurem on kiudude paigutuse korrapäratus võrgu paigaldamisel, seda ühtlasem on võrk, mida rohkem on kiude pindalaühiku kohta, seda väiksem on võrgu pikisuunalise ja põikisuunalise tugevuse suhe ning seda suurem on purunemistugevus. Seega on võimalik parandada spunbond-lausriide toodete ühtlust ja suurendada nende purunemistugevust imemisõhu mahu suurendamise abil. Kui aga imemisõhu maht on liiga suur, on traadi purunemine lihtne ja venitus on liiga tugev. Polümeeri orientatsioon kipub olema täielik ja polümeeri kristallisus on liiga kõrge, mis vähendab löögitugevust ja purunemisvenivust, suurendab rabedust ja seega viib lausriide tugevuse ja venivuse vähenemiseni. Selle põhjal on näha, et spunbond-lausriide tugevus ja venivus suurenevad ja vähenevad regulaarselt imemisõhu mahu suurenemisega. Tegelikus tootmises on vaja protsessi vastavalt vajadustele ja tegelikule olukorrale kohandada, et saada kvaliteetseid tooteid.
Kuumvaltsimise temperatuur
Kiudude venitamise teel moodustatud kiudvõrk on lahtises olekus ning see tuleb kuumvaltsimise teel kangaks liimida. Kuumvaltsimine on protsess, mille käigus kanga kiude teatud rõhu ja temperatuuri all kuumvaltsimise teel osaliselt pehmendatakse ja sulatatakse ning seejärel kiud liimitakse kokku, moodustades kanga. Oluline on temperatuuri ja rõhu hea reguleerimine. Kuumutamise eesmärk on kiudude pehmendamine ja sulatamine. Pehmendatud ja sulatatud kiudude suhe määrab kanga füüsikalised omadused.kedratud lausriidedVäga madalatel temperatuuridel pehmeneb ja sulab vaid väike osa madalama molekulmassiga kiududest ning rõhu all on kokku liimitud väga vähe kiude. Kiudvõrgu kiud kalduvad libisema ning lausriidel on madalam rebenemistugevus, kuid suurem venivus. Toode tundub pehme, kuid kipub ebemesse minema; kuumvaltsimise temperatuuri järkjärgulise tõusuga suureneb pehmenenud ja sulanud kiudude hulk, kiudvõrgu side muutub tihedamaks, kiudude libisemise tõenäosus on väiksem, lausriide rebenemistugevus suureneb ja venivus on endiselt suhteliselt suur. Lisaks suureneb venivus kiudude tugeva afiinsuse tõttu veidi; temperatuuri märkimisväärse tõusu korral sulab enamik rõhupunktis olevaid kiude ja kiud muutuvad sulatükkideks, mis hakkavad hapraks muutuma. Sel ajal hakkab lausriide tugevus vähenema ja venivus väheneb samuti märkimisväärselt. Käetunne on väga kõva ja habras ning rebenemistugevus on samuti madal. Lisaks on erinevatel toodetel erinev kaal ja paksus ning kuumvaltsimise temperatuuri seadistus on erinev. Õhukeste toodete puhul on kuumvaltsimise punktis vähem kiude ning pehmenemiseks ja sulamiseks on vaja vähem soojust, seega on vajalik kuumvaltsimise temperatuur madalam. Paksemate toodete puhul on kuumvaltsimise temperatuurinõue vastavalt kõrgem.
Kuumvaltsimise rõhk
Kuumvaltsimise protsessis on kuumvaltsimise liinirõhu ülesanne tihendada kiudkangast, põhjustades kanga kiudude deformatsioonisoojuse ja täieliku soojusjuhtivuse mõju kuumvaltsimise käigus, muutes pehmenenud ja sulanud kiud tihedalt kokku, suurendades kiudude vahelist adhesioonijõudu ja raskendades kiudude libisemist. Kui kuumvaltsimise liinirõhk on suhteliselt madal, on kiudude tihendustihedus kiudkanga rõhupunktis halb, kiudude sidumistugevus ei ole kõrge, kiudude vaheline hoidejõud on halb ja kiud libisevad suhteliselt kergesti. Sel ajal on kedratud lausriide käetunnetus suhteliselt pehme, murdumisvenivus on suhteliselt suur ja murdumistugevus on suhteliselt madal. Vastupidi, kui liinirõhk on suhteliselt kõrge, on saadud kedratud lausriide käetunnetus kõvem, murdumisvenivus on väiksem, kuid murdumistugevus suurem. Kui aga kuumvaltspingi liinirõhk on liiga kõrge, on kiudvõrgu kuumvaltsimise punktis pehmenenud ja sulanud polümeeril raske voolata ja hajuda, mis vähendab ka lausriide purunemispinget. Lisaks on liinirõhu seadistus tihedalt seotud ka lausriide kaalu ja paksusega. Tootmises tuleks teha sobiv valik vastavalt vajadustele, et toota tooteid, mis vastavad jõudlusnõuetele.
Kokkuvõttes on füüsikalised ja mehaanilised omadusedpolüpropüleenist spunbond-kootud kangasTooteid ei määra üks tegur, vaid mitmete tegurite koosmõju. Tegelikus tootmises tuleb valida mõistlikud protsessiparameetrid vastavalt tegelikele vajadustele ja tootmistingimustele, et toota kvaliteetseid spunbond-kootud tooteid, mis vastavad mitmesugustele vajadustele. Lisaks on toote kvaliteedi parandamise võtmeteguriteks ka tootmisliini range standardiseeritud juhtimine, seadmete hoolikas hooldus ning operaatorite kvaliteedi ja oskuste parandamine.
Dongguan Liansheng mittekootud Technology Co., Ltd.asutati 2020. aasta mais. See on suuremahuline lausriide tootmise ettevõte, mis ühendab teadus- ja arendustegevuse, tootmise ja müügi. See suudab toota erinevat värvi PP spunbond-lausriideid laiusega alla 3,2 meetri, kaaluga 9 grammist kuni 300 grammini.
Postituse aeg: 29. november 2024