Maskimateriaalit ovat saaneet viime aikoina paljon huomiota, eivätkä polymeerityöntekijöitämme ole estetty tässä epidemian vastaisessa taistelussa. Tänään esittelemme, miten sulapuhallettua PP-materiaalia valmistetaan.
Korkean sulamispisteen omaavan PP:n markkinoiden kysyntä
Polypropeenin sulavirtaus liittyy läheisesti sen molekyylipainoon. Tavanomaisella Ziegler-Natta-katalyyttijärjestelmällä valmistetun kaupallisen polypropeenihartsin painokeskimääräinen molekyylipaino on yleensä 3 × 105 ja 7 × 105 välillä. Näiden perinteisten polypropeenihartsien sulaindeksi on yleensä alhainen, mikä rajoittaa niiden käyttöaluetta.
Kemianteollisuuden ja tekstiilikoneteollisuuden nopean kehityksen myötä kuitukankaiden valmistus on noussut nopeasti. Polypropeenin monet edut tekevät siitä ensisijaisen raaka-aineen kuitukankaille. Yhteiskunnan kehittyessä kuitukankaiden käyttöalueet ovat laajentuneet: lääketieteen ja terveydenhuollon alalla,kuitukankaatvoidaan käyttää eristysvaatteiden, maskien, kirurgisten takkien, naisten terveyssiteiden, vauvanvaippojen ja niin edelleen valmistukseen; Rakennus- ja geoteknisenä materiaalina kuitukankaita voidaan käyttää kattojen vedeneristykseen, tienrakennukseen ja vesiensuojeluhankkeisiin, tai edistynyttä kattohuopaa voidaan valmistaa spunbond- ja neularei'itetyllä komposiittitekniikalla. Sen käyttöikä on 5–10 kertaa pidempi kuin perinteisen asfalttihuovan; Suodatinmateriaalit ovat myös yksi nopeimmin kehittyvistä kuitukankaiden tuotteista, joita voidaan käyttää kaasujen ja nesteiden suodattamiseen esimerkiksi kemian-, lääke- ja elintarviketeollisuudessa, ja niillä on suuri markkinapotentiaali; Lisäksi kuitukankaita voidaan käyttää synteettisen nahan, laukkujen, vaatevuorien, koristekankaiden ja pyyhkimisliinojen valmistukseen jokapäiväisessä elämässä ja kotitalouskäytössä.
Kuitukankaiden jatkuvan kehityksen vuoksi niiden tuotantoon ja käyttöön liittyvät vaatimukset, kuten sulapuhallus, nopea tuotanto ja ohuet tuotteet, kasvavat jatkuvasti. Siksi myös kuitukankaiden pääraaka-aineen, polypropeenihartsin, prosessointikyvyn vaatimukset ovat vastaavasti kasvaneet. Lisäksi nopeakehruavien tai hienojakoisten polypropeenikuitujen tuotanto edellyttää polypropeenihartsilta hyviä sulavirtausominaisuuksia. Jotkut pigmentit, jotka eivät kestä korkeita lämpötiloja, vaativat polypropeenin käsittelyä kantajana suhteellisen alhaisemmissa lämpötiloissa. Kaikki nämä edellyttävät erittäin korkean sulaindeksin polypropeenihartsin käyttöä raaka-aineena, jota voidaan käsitellä alhaisemmissa lämpötiloissa.
Sulapuhalluskankaiden erikoismateriaali on korkean sulaindeksin omaava polypropeeni. Sulaindeksi viittaa sulan materiaalin massaan, joka kulkee standardin suulakekapillaarin läpi 10 minuutin välein. Mitä suurempi arvo, sitä parempi materiaalin prosessointifluidisuus. Mitä korkeampi polypropeenin sulaindeksi on, sitä hienompia kuidut puhalletaan ulos ja sitä parempi on tuotetun sulapuhalluskankaan suodatuskyky.
Menetelmä korkean sulaindeksin omaavan polypropeenihartsin valmistamiseksi
Yksi tapa on kontrolloida polypropeenin molekyylipainoa ja molekyylipainojakaumaa kontrolloimalla polymerointireaktioprosessia, kuten käyttämällä menetelmiä inhibiittorien, kuten vedyn, pitoisuuden lisäämiseksi polymeerin molekyylipainon pienentämiseksi ja siten sulaindeksin lisäämiseksi. Tätä menetelmää rajoittavat tekijät, kuten katalyyttinen järjestelmä ja reaktio-olosuhteet, mikä vaikeuttaa sulaindeksin vakauden ja toteutuksen kontrollointia.
Yanshan Petrochemical on viime vuosina käyttänyt metalloseenikatalyyttejä yli 1000 sulaindeksin omaavien sulapuhallusmateriaalien suoraan polymerointiin. Vakauden hallinnan vaikeuden vuoksi laajamittaista polymerointia ei ole tehty. Tämän vuoden epidemian puhkeamisen jälkeen Yanshan Petrochemical otti käyttöön vuonna 2010 kehitetyn hallittavasti hajoavan polypropeenista valmistetun sulapuhallusmateriaalin tuotantoteknologian polypropeenista valmistetun sulapuhalluskuitukankaan erikoismateriaalin valmistamiseksi 12. helmikuuta. Samaan aikaan laitteella tehtiin teollisia testejä metalloseenikatalyyttejä käyttäen. Tuote on valmistettu ja sitä lähetetään parhaillaan jatkokäyttäjille kokeiltavaksi.
Toinen menetelmä on kontrolloida tavanomaisella polymeroinnilla saadun polypropeenin hajoamista vähentämällä sen molekyylipainoa ja lisäämällä sen sulaindeksiä.
Aikaisemmin korkean lämpötilan hajoamismenetelmiä käytettiin yleisesti polypropeenin molekyylipainon vähentämiseen, mutta tällä korkean lämpötilan mekaanisella hajoamismenetelmällä on monia haittoja, kuten lisäaineiden menetys, terminen hajoaminen ja epävakaat prosessit. Lisäksi on olemassa menetelmiä, kuten ultraäänihajotus, mutta nämä menetelmät vaativat usein liuottimien läsnäoloa, mikä lisää prosessin vaikeutta ja kustannuksia. Viime vuosina polypropeenin kemiallisen hajoamisen menetelmää on vähitellen sovellettu laajalti.
Korkean sulaindeksin PP:n valmistus kemiallisella hajoamismenetelmällä
Kemiallisessa hajoamismenetelmässä polypropeeni reagoi kemiallisten hajoamisaineiden, kuten orgaanisten peroksidien, kanssa ruuviekstruuderissa, mikä aiheuttaa polypropeenin molekyyliketjujen katkeamisen ja niiden molekyylipainon pienenemisen. Verrattuna muihin hajoamismenetelmiin sillä on etuna täydellinen hajoaminen, hyvä sulavirtaus sekä yksinkertainen ja toteuttamiskelpoinen valmistusprosessi, mikä helpottaa laajamittaista teollista tuotantoa. Tämä on myös yleisimmin käytetty menetelmä muunneltujen muovien valmistajien keskuudessa.
Laitteistovaatimukset
Korkea sulamispiste viittaa laitteisiin, jotka ovat täysin erilaisia kuin tavalliset PP-muokkauslaitteet. Sulan materiaalin ruiskuttamiseen käytettävät laitteet vaativat pidemmän sivusuhteen ja pystysuoran konepään tai käyttävät vedenalaista rakeistusta (Wuxi Huachenilla on samanlainen vedenalainen leikkaus); materiaali on hyvin ohutta ja sen on jouduttava kosketuksiin veden kanssa heti konepäästä tultuaan, jotta se jäähtyy helposti;
Perinteisen polypropeenin tuotanto vaatii ekstruuderin leikkausnopeuden 70 metriä minuutissa, kun taas korkean sulamispisteen omaavan polypropeenin leikkausnopeus on yli 120 metriä minuutissa. Lisäksi korkean sulamispisteen omaavan polypropeenin nopean virtausnopeuden vuoksi myös sen jäähdytysmatkaa on nostettava 4 metristä 12 metriin.
Sulapuhallusmateriaalien valmistuskone vaatii jatkuvaa verkonvaihtoa, yleensä kaksiasemaisella verkonvaihtajalla. Moottorin tehontarve on paljon suurempi, ja ruuvikomponenteissa käytetään enemmän leikkauspaloja;
1: Varmista materiaalien, kuten PP:n ja DCP:n, sujuva syöttö;
2: Määritä aukon sopiva sivusuhde ja aksiaalinen sijainti komposiittikaavan puoliintumisajan perusteella (joka on kehittynyt kolmanteen sukupolveen CR-PP-reaktion sujuvan pursotuksen varmistamiseksi);
3： Sulatettujen sormien korkean saannon varmistamiseksi toleranssialueen sisällä (yli 30 valmiilla nauhalla on korkeampi kustannustehokkuus ja sekoituspohja verrattuna vain kymmeneen nauhaan);
4. On oltava varustettu erityisillä vedenalaisilla muottipääillä. Sulan ja lämmön on jaettava tasaisesti ja jätteen määrän on oltava mahdollisimman pieni.
5: On suositeltavaa varustaa kypsä kylmärakeistin sulapuhallusmateriaaleille (jolla on hyvä maine alalla) valmiiden rakeiden laadun ja korkeamman saantoasteen varmistamiseksi;
6： Jos havaitsemisesta annetaan palautetta verkossa, se olisi vielä parempi.
Lisäksi sivusyöttöön nesteen kanssa lisättävä hajoamisen initiaattori vaatii suurempaa tarkkuutta pienen lisäyssuhteen vuoksi. Sivusyöttölaitteissa, kuten maahantuoduissa Brabendassa, Kubotassa ja kotimaassa valmistetussa Matsunagassa.
Tällä hetkellä käytetty hajoamiskatalyytti
1: Di-t-butyyliperoksidi, joka tunnetaan myös nimellä di-tert-butyyliperoksidi, initiaattori a ja vulkanointiaine dTBP, on väritön tai hieman kellertävä läpinäkyvä neste, joka ei liukene veteen ja sekoittuu orgaanisiin liuottimiin, kuten bentseeniin, tolueeniin ja asetoniin. Voimakkaasti hapettava, syttyvä, suhteellisen stabiili huoneenlämmössä, ei herkkä iskuille.
2: DBPH, lyhennettynä 2,5-dimetyyli-2,5-bis(tert-butyyliperoksi)heksaani, jonka molekyylipaino on 290,44. Vaaleankeltainen neste, tahmamainen ja maitomainen jauhe, jonka suhteellinen tiheys on 0,8650. Jäätymispiste 8 °C. Kiehumispiste: 50–52 °C (13 Pa). Taitekerroin 1,418–1,419. Nesteen viskositeetti on 6,5 mPa·s. Leimahduspiste (avoin kuppi) 58 °C. Liukenee useimpiin orgaanisiin liuottimiin, kuten alkoholeihin, eettereihin, ketoneihin, estereihin ja aromaattisiin hiilivetyihin, ei liukene veteen.
3: Sormen sulamistesti
Sulamispistetesti on suoritettava GB/T 30923-2014 -standardin mukaisesti, joka koskee polypropeenin sulatussuihkutuksessa käytettäviä erikoismateriaaleja. Tavallisia sulamispistetestejä ei voida testata. Korkea sulamispiste viittaa tilavuusmenetelmän käyttöön massamenetelmän sijaan testauksessa.
Dongguan Liansheng Nonwoven Technology Co., Ltd.perustettiin toukokuussa 2020. Se on laajamittainen kuitukankaiden tuotantoyritys, joka yhdistää tutkimuksen ja kehityksen, tuotannon ja myynnin. Se voi tuottaa eri värejä PP-kehruunitettuja kuitukankaita, joiden leveys on alle 3,2 metriä ja paino 9 grammasta 300 grammaan.
Julkaisun aika: 8.11.2024