Sulatatud lausriide protsess ja omadused

Sulatatud lausriide protsess

Sulatatud lausriide protsess: polümeeri etteandmine – sulatatud materjali ekstrusioon – kiudude moodustamine – kiudude jahutamine – võrgu moodustamine – tugevdamine kangaks.

Kahekomponendiline sulatatud puhumistehnoloogia

Alates 21. sajandi algusest on sulatatud lausriide tehnoloogia arendamine rahvusvaheliselt kiiresti edenenud.

Ameerika Ühendriikide ettevõtted Hills and Nordson on varem edukalt välja töötanud kahekomponendilise sulatatud tehnoloogia, sealhulgas südamikuga, paralleelsed, kolmnurksed ja muud tüübid. Kiu peenus on tavaliselt umbes 2 μ ja sulatatud puhutud filamendi aukude arv võib ulatuda 100 auku tolli kohta, ekstrusioonikiirusega 0,5 g/min augu kohta.

Nahksüdamiku tüüp:

See võib muuta lausriide pehmeks ja sellest saab valmistada kontsentrilisi, ekstsentrilisi ja ebakorrapäraseid tooteid. Üldiselt kasutatakse südamikuna odavaid materjale, samas kui väliskihina kasutatakse kalleid polümeere, millel on spetsiaalsed või nõutavad omadused, näiteks polüpropüleen südamiku jaoks ja nailon väliskihi jaoks, mis muudab kiud hügroskoopseks; südamik on valmistatud polüpropüleenist ja väliskiht on valmistatud madala sulamistemperatuuriga polüetüleenist või modifitseeritud polüpropüleenist, modifitseeritud polüestrist jne, mida saab kasutada liimimiseks. Süsimusta juhtivate kiudude puhul on juhtiv südamik mähitud sissepoole.

Paralleelne tüüp:

See võimaldab valmistada hea elastsusega lausriideid, mis on tavaliselt valmistatud kahest erinevast polümeerist või samast polümeerist erineva viskoossusega, moodustades paralleelseid kahekomponendilisi kiude. Erinevate polümeeride erinevaid termilise kokkutõmbumise omadusi ära kasutades saab valmistada spiraalselt lokkis kiude. Näiteks on 3M ettevõte välja töötanud sulatatud PET/PP kahekomponendilistest kiududest valmistatud lausriide, mis erineva kokkutõmbumise tõttu moodustab spiraalselt lokke ja annab lausriidele suurepärase elastsuse.

Terminali tüüp:

See on teist tüüpi polümeerkomposiit, mida kasutatakse kolme tüüpi lehtede, ristide ja terminalide kujul. Antistaatiliste, niiskust juhtivate ja juhtivate kiudude valmistamisel võivad juhtivad polümeerid olla pealispinnalt komposiitmaterjalid, mis mitte ainult ei juhi niiskust, vaid juhib ka elektrit, on antistaatiline ja säästab kasutatava juhtiva polümeeri hulka.

Mikro-Dani tüüp:

Kasutada saab oranži kroonlehe-, riba- või saarekujulisi koorimiskomponente. Kahe kokkusobimatu polümeeri kasutamine ülipeente kiudvõrkude, isegi nanokiudvõrkude koorimiseks ja valmistamiseks. Näiteks Kimberly Clark töötas välja koorimistüüpi kahekomponendilise kiu, mis kasutab ära kahe kokkusobimatu polümeeri kahekomponendiliste kiudude omadusi, mida saab kuumas vees vähem kui sekundiga täielikult maha koorida, et valmistada ülipeeneid kiudvõrke. Saaretüübi puhul tuleb meri lahustada, et saada peen saarekujuline kiudvõrgustik.

Hübriidtüüp:

See on kiudvõrk, mis on valmistatud erinevate materjalide, värvide, kiudude, ristlõikekujude ja isegi südamikuga paralleelsete kiudude segamisel nii koekeerutatud kui ka kahekomponendiliste kiududega, et anda kiududele vajalikud omadused. Võrreldes tavaliste sulatatud kiust toodetega, võib seda tüüpi sulatatud kahekomponendiline kiudkootud kangas või segatud kiudkootud kangas veelgi parandada filtrimaterjali filtreerimisvõimet ning anda filtrimaterjalile antistaatilised, juhtivad, niiskust imavad ja täiustatud barjääriomadused; või parandada kiudvõrgu adhesiooni, kohevust ja hingavust.

Kahekomponendilised sulatatud kiud võivad kompenseerida ühe polümeeri omaduste puudusi. Näiteks on polüpropüleen suhteliselt odav, kuid meditsiini- ja tervisematerjalides kasutamisel ei ole see kiirgusele vastupidav. Seetõttu saab polüpropüleeni kasutada südamikuna ja selle ümber mähkimiseks valida sobiva kiirguskindla polümeeri, lahendades seega kiirguskindluse probleemi. See võib muuta toote kulutõhusaks, täites samal ajal funktsionaalseid nõudeid, näiteks meditsiinivaldkonnas hingamissüsteemis kasutatava soojus- ja niiskusvaheti jaoks, mis võib pakkuda sobivat loomulikku soojust ja niiskust. See on kerge, ühekordselt kasutatav või kergesti desinfitseeritav, odav ja võib toimida ka täiendava filtrina saasteainete eemaldamiseks. See võib koosneda kahest ühtlaselt segatud kahekomponendilisest sulatatud kiudvõrgust. Kasutades nahatüüpi kahekomponendilist kiudu, on südamik valmistatud polüpropüleenist ja nahakiht nailonist. Kahekomponendilised kiud võivad omada ka ebakorrapäraseid ristlõikeid, näiteks trilobiite ja multilobe, et suurendada nende pindala. Samal ajal saab nende pinnal või labaotsal kasutada polümeere, mis võivad parandada filtreerimisvõimet. Olefiinist või polüestrist valmistatud kahekomponendilisest kiudvõrgust saab sulatatud puhumismeetodi abil valmistada silindrilisi vedeliku- ja gaasifiltreid. Sulatatud puhumismeetodil valmistatud kahekomponendilist kiudvõrku saab kasutada ka sigaretifiltriotsikute jaoks; südamiku imemisefekti abil luuakse kvaliteetseid tinti imavaid südamikke; südamiku imemisvardad vedelikupeetuseks ja infusiooniks.

Sulatuspuhumisega lausriide tehnoloogia arendamine – sulatuspuhumisega nanokiud

Varem põhines sulatatud kiudude väljatöötamine Exxoni patenteeritud tehnoloogial, kuid viimastel aastatel on mitu rahvusvahelist ettevõtet Exxoni tehnoloogiast läbi murdnud, et arendada peenemaid nanoskaala kiude.

Hills Company on läbi viinud ulatuslikke uuringuid nanosulatatud kiudude kohta ja väidetavalt on nad jõudnud industrialiseerimise etappi. Ka teised ettevõtted, näiteks Non woven Technologies (NTI), on välja töötanud nanosulatatud kiudude tootmise protsesse ja tehnoloogiaid ning omandanud patente.

Nanokiude kedramiseks on düüsiavad palju peenemad kui tavalistel sulatuspuhumisseadmetel. NTI saab kasutada düüse, mille suurus on kuni 0,0635 millimeetrit (63,5 mikronit) või 0,0025 tolli ning ketrusdüüsi moodulstruktuuri saab kombineerida, et moodustada kogulaius üle 3 meetri. Sel viisil kedratud sulatuspuhumiskiudude läbimõõt on umbes 500 nanomeetrit. Kõige peenema üksiku kiu läbimõõt võib ulatuda 200 nanomeetrini.

Nanokiudude ketramiseks mõeldud sulatuspuhumisseadmetel on väikesed pihustusavad ja kui meetmeid ei võeta, väheneb saagis paratamatult oluliselt. Seetõttu on NTI suurendanud pihustusavade arvu, kusjuures igal pihustusplaadil on 3 või isegi rohkem pihustusavade rida. Paljude ühikukomponentide (sõltuvalt laiusest) kombineerimine võib ketramise ajal saagist oluliselt suurendada. Tegelik olukord on see, et 63,5 mikroni aukude kasutamisel on ühe reaga ketrusdüüsi aukude arv meetri kohta 2880. Kolme rea kasutamisel võib ketrusdüüsi aukude arv meetri kohta ulatuda 8640-ni, mis on samaväärne tavaliste sulatuspuhumiskiudude tootmisega.

Kuna õhukeste, suure tihedusega aukudega ketrusdüüside hind on kõrge ja need on kergesti purunevad (kõrge rõhu all pragunemine), on mitmed ettevõtted välja töötanud uusi liimimistehnoloogiaid, et suurendada ketrusdüüside vastupidavust ja vältida lekkeid kõrge rõhu all.

Praegu saab filtreerimismaterjalina kasutada nanosulatatud kiude, mis võivad oluliselt parandada filtreerimise efektiivsust. Samuti on andmeid, mis näitavad, et tänu nanoskaala sulatatud lausriidest valmistatud peenematele kiududele saab kergemaid ja raskemaid sulatatud kangaid kasutada koos spunbond-komposiitidega, mis taluvad sama veesurvet. Nendest valmistatud SMS-tooted võivad vähendada sulatatud kiudude osakaalu.

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.