مواد PP با نقطه ذوب بالا به روش ملت بلون چگونه تولید می‌شوند؟

اخیراً، مواد ماسک توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند و کارگران پلیمر ما در این نبرد علیه این بیماری همه‌گیر مانعی نداشته‌اند. امروز ما نحوه تولید مواد PP دمشی مذاب را معرفی خواهیم کرد.

تقاضای بازار برای PP با نقطه ذوب بالا

جریان‌پذیری مذاب پلی‌پروپیلن ارتباط نزدیکی با وزن مولکولی آن دارد. میانگین وزن مولکولی رزین پلی‌پروپیلن تجاری تهیه شده با سیستم کاتالیزوری زیگلر ناتا معمولی عموماً بین 3 × 105 و 7 × 105 است. شاخص ذوب این رزین‌های پلی‌پروپیلن معمولی عموماً پایین است که دامنه کاربرد آنها را محدود می‌کند.

با توسعه سریع صنعت الیاف شیمیایی و صنعت ماشین آلات نساجی، صنعت پارچه‌های نبافته به سرعت رشد کرده است. مجموعه‌ای از مزایای پلی‌پروپیلن، آن را به ماده اولیه ترجیحی برای پارچه‌های نبافته تبدیل کرده است. با توسعه جامعه، زمینه‌های کاربرد پارچه‌های نبافته گسترده‌تر شده است: در زمینه پزشکی و سلامت،پارچه‌های نبافتهمی‌توان از آن برای تولید لباس‌های ایزوله، ماسک، لباس‌های جراحی، دستمال‌های بهداشتی زنانه، پوشک بچه و غیره استفاده کرد. به عنوان یک مصالح ساختمانی و ژئوتکنیکی، می‌توان از پارچه‌های نبافته برای عایق‌بندی سقف، ساخت جاده و پروژه‌های حفاظت از آب استفاده کرد، یا می‌توان نمد سقف پیشرفته را با استفاده از فناوری اسپان‌باند و کامپوزیت سوزنی تولید کرد. عمر مفید آن 5 تا 10 برابر بیشتر از نمد آسفالت سنتی است. مواد فیلتر نیز یکی از سریع‌ترین محصولات در حال توسعه در پارچه‌های نبافته هستند که می‌توانند برای فیلتراسیون گاز و مایع در صنایعی مانند شیمیایی، دارویی و غذایی استفاده شوند و پتانسیل بازار بالایی دارند. علاوه بر این، پارچه‌های نبافته را می‌توان برای تولید چرم مصنوعی، کیف، آستر لباس، پارچه‌های تزئینی و دستمال‌های پاک‌کننده در زندگی روزمره و مصارف خانگی استفاده کرد.

با توجه به توسعه مداوم پارچه‌های نبافته، الزامات تولید و کاربرد آنها مانند تولید به روش دمش مذاب، تولید پرسرعت و محصولات نازک، دائماً در حال افزایش است. بنابراین، الزامات مربوط به عملکرد پردازش رزین پلی‌پروپیلن، ماده اولیه اصلی پارچه‌های نبافته، نیز به طور متناسب افزایش یافته است. علاوه بر این، تولید الیاف پلی‌پروپیلن با دنیر ریز یا ریسندگی پرسرعت نیز به رزین پلی‌پروپیلن با خواص جریان مذاب خوب نیاز دارد. برخی از رنگدانه‌ها که نمی‌توانند در دماهای بالا مقاومت کنند، نیاز به پردازش پلی‌پروپیلن به عنوان حامل در دماهای نسبتاً پایین‌تر دارند. همه اینها نیاز به استفاده از رزین پلی‌پروپیلن با شاخص ذوب فوق‌العاده بالا به عنوان ماده اولیه‌ای دارند که می‌تواند در دماهای پایین‌تر پردازش شود.

ماده مخصوص پارچه‌های ملت‌بلون، پلی‌پروپیلن با شاخص ذوب بالا است. شاخص ذوب به جرم ماده مذابی اشاره دارد که هر 10 دقیقه از یک لوله مویین قالب استاندارد عبور می‌کند. هرچه این مقدار بزرگتر باشد، سیالیت پردازش ماده بهتر است. هرچه شاخص ذوب پلی‌پروپیلن بالاتر باشد، الیاف دمیده شده ظریف‌تر و عملکرد فیلتراسیون پارچه ملت‌بلون تولید شده بهتر است.

روش تهیه رزین پلی پروپیلن با شاخص ذوب بالا

یکی از این روش‌ها، کنترل وزن مولکولی و توزیع وزن مولکولی پلی‌پروپیلن با کنترل فرآیند واکنش پلیمریزاسیون است، مانند استفاده از روش‌هایی برای افزایش غلظت مهارکننده‌هایی مانند هیدروژن برای کاهش وزن مولکولی پلیمر و در نتیجه افزایش شاخص مذاب. این روش توسط عواملی مانند سیستم کاتالیزوری و شرایط واکنش محدود می‌شود و کنترل پایداری شاخص مذاب و پیاده‌سازی آن را دشوار می‌سازد.

پتروشیمی یانشان در چند سال گذشته از کاتالیزورهای متالوسن برای پلیمریزاسیون مستقیم مواد دمشی مذاب با شاخص ذوب بالای ۱۰۰۰ استفاده کرده است. به دلیل دشواری در کنترل پایداری، پلیمریزاسیون در مقیاس بزرگ انجام نشده است. از زمان شیوع بیماری همه‌گیر در سال جاری، پتروشیمی یانشان فناوری تولید مواد دمشی مذاب پلی‌پروپیلن با تخریب قابل کنترل را که در سال ۲۰۱۰ توسعه یافته بود، برای تولید پارچه نبافته دمشی مذاب پلی‌پروپیلن در ۱۲ فوریه به کار گرفته است. همزمان، آزمایش‌های صنعتی روی دستگاه با استفاده از کاتالیزورهای متالوسن انجام شد. این محصول تولید شده و در حال حاضر برای آزمایش به کاربران پایین‌دستی ارسال می‌شود.

روش دیگر، کنترل تخریب پلی‌پروپیلن به‌دست‌آمده از طریق پلیمریزاسیون مرسوم، کاهش وزن مولکولی و افزایش شاخص ذوب آن است.

در گذشته، روش‌های تخریب در دمای بالا معمولاً برای کاهش وزن مولکولی پلی‌پروپیلن استفاده می‌شد، اما این روش تخریب مکانیکی در دمای بالا دارای معایب زیادی مانند از دست دادن مواد افزودنی، تجزیه حرارتی و فرآیندهای ناپایدار است. علاوه بر این، روش‌هایی مانند تخریب اولتراسونیک نیز وجود دارد، اما این روش‌ها اغلب نیاز به حضور حلال‌ها دارند که دشواری و هزینه فرآیند را افزایش می‌دهد. در سال‌های اخیر، روش تخریب شیمیایی پلی‌پروپیلن به تدریج به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است.

تولید پلی‌پروپیلن با شاخص ذوب بالا به روش تخریب شیمیایی

روش تخریب شیمیایی شامل واکنش پلی‌پروپیلن با عوامل تخریب شیمیایی مانند پراکسیدهای آلی در یک اکسترودر مارپیچی است که باعث شکستن زنجیره‌های مولکولی پلی‌پروپیلن و کاهش وزن مولکولی آنها می‌شود. در مقایسه با سایر روش‌های تخریب، این روش مزایای تخریب کامل، جریان‌پذیری خوب مذاب و فرآیند آماده‌سازی ساده و عملی را دارد که انجام تولید صنعتی در مقیاس بزرگ را آسان می‌کند. این روش همچنین رایج‌ترین روش مورد استفاده توسط تولیدکنندگان پلاستیک اصلاح‌شده است.

الزامات تجهیزات

نقطه ذوب بالا به تجهیزاتی اشاره دارد که کاملاً با تجهیزات اصلاح PP معمولی متفاوت هستند. تجهیزاتی که برای پاشش مواد مذاب استفاده می‌شوند، به نسبت ابعاد طولانی‌تر و هد دستگاه عمودی نیاز دارند، یا از گرانول‌سازی زیر آب استفاده می‌کنند (Wuxi Huachen برش زیر آب مشابهی دارد)؛ این ماده بسیار نازک است و برای خنک شدن آسان، باید بلافاصله پس از خروج از هد دستگاه با آب تماس پیدا کند.

تولید پلی‌پروپیلن معمولی به سرعت برش اکسترودر ۷۰ متر در دقیقه نیاز دارد، در حالی که پلی‌پروپیلن با نقطه ذوب بالا به سرعت برش بیش از ۱۲۰ متر در دقیقه نیاز دارد. علاوه بر این، به دلیل سرعت جریان سریع پلی‌پروپیلن با نقطه ذوب بالا، فاصله خنک‌کننده آن نیز باید از ۴ متر به ۱۲ متر افزایش یابد.

دستگاه ساخت مواد مذاب دمیده نیاز به تعویض مداوم مش دارد که معمولاً از یک تعویض‌کننده مش دو ایستگاهه استفاده می‌کند. نیاز به توان موتور بسیار بیشتر است و از بلوک‌های برشی بیشتری در اجزای مارپیچ استفاده می‌شود.

۱： از تغذیه روان موادی مانند PP و DCP اطمینان حاصل کنید.

۲： نسبت ابعاد مناسب و موقعیت محوری دهانه را بر اساس نیمه عمر فرمول کامپوزیت (که به نسل سوم تکامل یافته است تا اکستروژن روان واکنش CR-PP را تضمین کند) تعیین کنید.

۳： برای اطمینان از بازده بالای انگشت‌های ذوب‌شده در محدوده تلرانس (بیش از ۳۰ نوار نهایی در مقایسه با تنها دوازده نوار، مقرون‌به‌صرفه‌تر و پایه ترکیبی بالاتری دارند)؛

۴: سر قالب‌های مخصوص زیر آب باید مجهز باشند. مذاب و گرما باید به طور یکنواخت توزیع شوند و میزان ضایعات باید حداقل باشد.

5： توصیه می‌شود برای اطمینان از کیفیت گرانول‌های نهایی و نرخ بازده بالاتر، از یک گرانولاتور سرد بالغ برای مواد مذاب دمیده (که در صنعت شهرت خوبی دارد) استفاده کنید.

۶： اگر بازخورد تشخیص آنلاین وجود داشته باشد، حتی بهتر هم خواهد بود.

علاوه بر این، آغازگر تخریب اضافه شده به خوراک جانبی با مایع به دلیل نسبت افزودن کم، نیاز به دقت بالاتری دارد. برای تجهیزات خوراک جانبی مانند Brabenda وارداتی، Kubota و Matsunaga تولید داخل.

کاتالیزور تخریبی که در حال حاضر استفاده می‌شود

۱: دی-تی-بوتیل پراکسید، که با نام دی ترت بوتیل پراکسید، آغازگر a و عامل ولکانیزه کننده dTBP نیز شناخته می‌شود، مایعی شفاف بی‌رنگ تا کمی زرد است که در آب نامحلول و با حلال‌های آلی مانند بنزن، تولوئن و استون قابل اختلاط است. بسیار اکسیدکننده، قابل اشتعال، نسبتاً پایدار در دمای اتاق، غیر حساس به ضربه.

۲: DBPH، که به اختصار ۲،۵-دی متیل-۲،۵-بیس (ترت بوتیل پراکسی) هگزان نامیده می‌شود، دارای وزن مولکولی ۲۹۰.۴۴ است. مایع زرد روشن، خمیر مانند و پودر سفید شیری، با چگالی نسبی ۰.۸۶۵۰. نقطه انجماد ۸ درجه سانتیگراد. نقطه جوش: ۵۰-۵۲ درجه سانتیگراد (۱۳ پاسکال). ضریب شکست ۱.۴۱۸ تا ۱.۴۱۹. ویسکوزیته مایع ۶.۵ میلی پاسکال ثانیه است. نقطه اشتعال (در ظرف دربسته) ۵۸ درجه سانتیگراد. محلول در اکثر حلال‌های آلی مانند الکل‌ها، اترها، کتون‌ها، استرها و هیدروکربن‌های آروماتیک، نامحلول در آب.

۳: آزمایش ذوب شدن انگشت

آزمایش انگشت مذاب باید مطابق با GB/T 30923-2014 مواد ویژه پاشش مذاب پلی‌پروپیلن انجام شود؛ دستگاه‌های آزمایش انگشت مذاب معمولی قابل آزمایش نیستند. نقطه ذوب بالا به استفاده از روش حجمی به جای روش جرمی برای آزمایش اشاره دارد.

Dongguan Liansheng Non Woven Technology Co., Ltd.در ماه مه 2020 تأسیس شد. این یک شرکت بزرگ تولید پارچه نبافته است که تحقیق و توسعه، تولید و فروش را با هم ادغام می‌کند. این شرکت می‌تواند پارچه‌های نبافته PP spunbond با رنگ‌های مختلف را با عرض کمتر از 3.2 متر از 9 گرم تا 300 گرم تولید کند.