Maskien päämateriaali onpolypropeenista valmistettu kuitukangas(tunnetaan myös nimellä kuitukangas), joka on ohut tai huopamainen tuote, joka on valmistettu tekstiilikuiduista liimaamalla, fuusioimalla tai muilla kemiallisilla ja mekaanisilla menetelmillä. Lääketieteelliset kirurgiset maskit valmistetaan yleensä kolmesta kuitukankaan kerroksesta: kehrätystä kuitukankaasta S, sulapuhalletusta kuitukankaasta M ja kehrätystä kuitukankaasta S, joka tunnetaan SMS-rakenteena; Sisäkerros on valmistettu tavallisesta kuitukankaasta, jolla on ihoystävällinen ja kosteutta imevä vaikutus; Ulkokerros on valmistettu vedenpitävästä kuitukankaasta, jonka tehtävänä on estää nesteiden pääsy ja jota käytetään pääasiassa käyttäjän tai muiden suihkuttamien nesteiden estämiseen; Keskimmäinen suodatinkerros on yleensä valmistettu polypropeenista, sulapuhalletusta kuitukankaasta, joka on sähköstaattisesti polarisoitu, ja joka voi suodattaa bakteereja ja jolla on ratkaiseva rooli estämisessä ja suodattamisessa.
Automatisoitu maskien tuotantolinja parantaa huomattavasti maskien tuotantotehokkuutta. Suuret polypropeenista valmistetut kuitukangasrullat leikataan pieniksi rulliksi ja asetetaan maskien tuotantolinjalle. Kone asettaa pienen kulman ja kaventaa ja kerää rullia vähitellen vasemmalta oikealle. Maskin pinta puristetaan tasaiseksi tabletilla, ja suoritetaan prosesseja, kuten leikkaus, reunojen tiivistys ja prässäys. Automaattikoneiston avulla maskin valmistaminen tehtaan kokoonpanolinjalla kestää keskimäärin vain noin 0,5 sekuntia. Tuotannon jälkeen maskit desinfioidaan etyleenioksidilla ja annetaan niiden seistä 7 päivää ennen kuin ne suljetaan, pakataan, laatikoidaan ja lähetetään myyntiin.
Maskien ydinmateriaali – polypropeenikuitu
Lääketieteellisten maskien keskellä oleva suodatinkerros (M-kerros) on puhallettu suodatinkangas, joka on tärkein ydinkerros. Päämateriaali on polypropeenista puhallettu erikoismateriaali. Tällä materiaalilla on erittäin korkea virtauskyky, alhainen haihtuvuus ja kapea molekyylipainojakauma. Muodostetulla suodatinkerroksella on vahvat suodatus-, suojaus-, eristys- ja öljynimukykyominaisuudet, ja se voi täyttää lääketieteellisten maskien ydinkerroksen kuitujen lukumäärälle pinta-alayksikköä kohti ja pinta-alalle asetetut erilaiset standardit. Yhdestä tonnista korkean sulamispisteen omaavaa polypropeenikuitua voidaan tuottaa lähes 250 000 polypropeenista valmistettua N95-lääketieteellistä suojanaamaria tai 900 000–1 miljoonaa kertakäyttöistä kirurgista maskia.
Polypropeenista valmistetun sulapuhalluksen suodatinmateriaalin rakenne koostuu useista ristikkäin asettuneista kuiduista, jotka on pinottu satunnaisiin suuntiin. Kuitujen keskimääräinen halkaisija on 1,5–3 μm, noin 1/30 ihmisen hiuksen halkaisijasta. Polypropeenista valmistetun sulapuhalluksen suodatinmateriaalien suodatusmekanismiin kuuluu pääasiassa kaksi näkökohtaa: mekaaninen este ja sähköstaattinen adsorptio. Erittäin hienojen kuitujen, suuren ominaispinta-alan, suuren huokoisuuden ja pienen keskimääräisen huokoskoon ansiosta polypropeenista valmistetun sulapuhalluksen suodatinmateriaalilla on hyvät bakteeriesto- ja suodatusominaisuudet. Polypropeenista valmistetun sulapuhalluksen suodatinmateriaalilla on sähköstaattinen adsorptio sähköstaattisen käsittelyn jälkeen.
Uuden koronaviruksen koko on hyvin pieni, noin 100 nm (0,1 μm), mutta virus ei voi esiintyä itsenäisesti. Se esiintyy pääasiassa eritteissä ja aivastaessa erityvissä pisaroissa, ja pisaroiden koko on noin 5 μm. Kun virusta sisältävät pisarat lähestyvät sulapuhallettua kangasta, ne adsorboituvat sähköstaattisesti pintaan, estäen niitä tunkeutumasta tiheään välikerrokseen ja muodostamasta estevaikutusta. Koska virusta on erittäin vaikea irrottaa puhdistuksesta sen jälkeen, kun se on jäänyt kiinni ultrapieniin sähköstaattisiin kuituihin, ja pesu voi myös vahingoittaa sähköstaattista imukykyä, tämäntyyppistä maskia voi käyttää vain kerran.
Polypropeenikuidun ymmärtäminen
Polypropeenikuitua, joka tunnetaan myös nimellä PP-kuitu, kutsutaan Kiinassa yleisesti polypropeeniksi. Polypropeenikuitu on kuitu, joka valmistetaan polymeroimalla propeenia raaka-aineena polypropeenin syntetisoimiseksi ja käymällä sitten läpi sarjan kehruuprosesseja. Polypropeenin päätyyppejä ovat polypropeenifilamentti, polypropeenista valmistettu lyhytkuitu, polypropeenista valmistettu halkaistu kuitu, polypropeenista valmistettu laajennettu filamentti (BCF), polypropeenista valmistettu teollisuuslanka, polypropeenista valmistettu kuitukangas, polypropeenista valmistettu savukkeiden touvi jne.
Polypropeenikuitua käytetään pääasiassa mattoihin (mattopohja ja mokkanahka), koristekankaisiin, huonekalukankaisiin, erilaisiin köysinauhoihin, kalaverkkoihin, öljyä imevään huopaan, rakennuslujitemateriaaleihin, pakkausmateriaaleihin ja teollisuuskankaisiin, kuten suodatinkankaaseen, pussikankaaseen jne. Polypropeenia voidaan käyttää savukkeiden suodattimina ja kuitukankaina saniteettimateriaaleina jne. Polypropeeni-ultrahienoista kuiduista voidaan valmistaa korkealaatuisia vaatekankaita; Polypropeeniontelokuiduista valmistettu peitto on kevyt, lämmin ja sillä on hyvä elastisuus.
Polypropeenikuidun kehitys
Polypropeenikuitu on kuitulajike, jonka teollinen tuotanto alkoi 1960-luvulla. Vuonna 1957 italialainen Natta et al. kehitti ensimmäisenä isotaktisen polypropeenin ja saavutti teollisen tuotannon. Pian sen jälkeen Montecatini-yritys käytti sitä polypropeenikuitujen tuotantoon. Vuosina 1958–1960 yritys käytti polypropeenia kuidun tuotantoon ja nimesi sen Merakloniksi. Myöhemmin tuotanto alkoi myös Yhdysvalloissa ja Kanadassa. Vuoden 1964 jälkeen kehitettiin niputtamista varten polypropeenikalvosta halkaistuja kuituja, joista tehtiin tekstiilikuituja ja mattolankoja ohutkalvofibrilloinnin avulla.
1970-luvulla lyhyen kantaman kehruuprosessi ja -laitteet paransivat polypropeenikuitujen tuotantoprosessia. Samaan aikaan mattoteollisuudessa alettiin käyttää laajennettua jatkuvaa filamenttia, ja polypropeenikuidun tuotanto kehittyi nopeasti. Vuoden 1980 jälkeen polypropeenin kehitys ja uudet polypropeenikuitujen valmistustekniikat, erityisesti metalloseenikatalyyttien keksiminen, paransivat merkittävästi polypropeenihartsin laatua. Sen stereosäännöllisyyden parantumisen (isotropia jopa 99,5 %) ansiosta polypropeenikuitujen luontainen laatu on parantunut huomattavasti.
1980-luvun puolivälissä polypropeenikuitujen ultrahienot kuidut korvasivat osan puuvillakuiduista tekstiilikankaissa ja kuitukankaissa. Tällä hetkellä polypropeenikuitujen tutkimus ja kehitys on myös varsin aktiivista eri maissa ympäri maailmaa. Erilaisten kuitujen tuotantoteknologioiden yleistyminen ja parantaminen ovat laajentaneet huomattavasti polypropeenikuitujen käyttöalueita.
Polypropeenikuitujen rakenne
Polypropeeni on suuri molekyyli, jonka pääketju koostuu hiiliatomeista. Metyyliryhmien avaruudellisesta järjestyksestä riippuen on olemassa kolmenlaisia kolmiulotteisia rakenteita: satunnaisia, isosäännöllisiä ja metasäännöllisiä. Polypropeenimolekyylien pääketjun hiiliatomit ovat samassa tasossa, ja niiden sivumetyyliryhmät voivat olla järjestäytyneet eri avaruudellisiin järjestyksiin pääketjun tasossa ja sen alapuolella.
Polypropeenikuitujen tuotannossa käytetään isotaktista polypropeenia, jonka isotropia on yli 95 % ja jolla on korkea kiteisyys. Sen rakenne on säännöllinen spiraalimainen ketju, jolla on kolmiulotteinen säännöllisyys. Molekyylin pääketju koostuu samassa tasossa olevista hiiliatomien kiertyneistä ketjuista, ja sivumetyyliryhmät ovat samalla puolella pääketjun tasoa. Tämä kiteytyminen ei ole ainoastaan yksittäisten ketjujen säännöllinen rakenne, vaan siinä on myös säännöllinen ketjujen pinoaminen ketjun akselin suorassa kulmassa. Primaaristen polypropeenikuitujen kiteisyys on 33–40 %. Venytyksen jälkeen kiteisyys kasvaa 37–48 %:iin. Lämpökäsittelyn jälkeen kiteisyys voi nousta 65–75 %:iin.
Polypropeenikuidut valmistetaan yleensä sulakehräysmenetelmällä. Yleensä kuidut ovat pitkittäissuunnassa sileitä ja suoria, ilman raitoja ja niillä on pyöreä poikkileikkaus. Niitä kehrätään myös epäsäännöllisiksi kuiduiksi ja komposiittikuiduiksi.
Polypropeenikuitujen suorituskykyominaisuudet
Rakenne
Polypropeenin suurin ominaisuus on sen kevyt rakenne, jonka tiheys on 0,91 g/cm³, mikä tarkoittaa, että se on kevyempää kuin vesi ja vain 60 % puuvillan painosta. Se on yleisten kemiallisten kuitujen joukossa tiheimmin käytetty lajike, 20 % kevyempi kuin nailon, 30 % kevyempi kuin polyesteri ja 40 % kevyempi kuin viskoosikuitu. Se soveltuu vesiurheiluvaatteiden valmistukseen.
Fysikaaliset ominaisuudet
Polypropeenilla on korkea lujuus ja sen murtumisvenymä on 20–80 %. Lujuus heikkenee lämpötilan noustessa ja polypropeenilla on korkea alkumoduuli. Sen elastinen palautumiskyky on samanlainen kuin nailon 66:lla ja polyesterillä ja parempi kuin akryylillä. Erityisesti sen nopea elastinen palautumiskyky on suurempi, joten polypropeenikangas on myös kulutusta kestävämpi. Polypropeenikangas ei rypisty helposti, joten se on kestävää, vaatteiden koko on suhteellisen vakaa eikä se muotoudu helposti.
Kosteuden imeytyminen ja värjäysominaisuudet
Synteettisistä kuiduista polypropeenilla on huonoin kosteudenimukyky, sillä se ei läheskään absorboi kosteutta normaaleissa ilmakehän olosuhteissa. Siksi sen kuiva- ja märkälujuus sekä murtolujuus ovat lähes samat, mikä tekee siitä erityisen sopivan kalaverkkojen, köysien, suodatinkankaan ja lääkkeiden desinfiointiharsojen valmistukseen. Polypropeeni on altis staattiselle sähkölle ja nukkaantumiselle käytön aikana, ja sen kutistumisaste on alhainen. Kangas on helppo pestä ja kuivata nopeasti, ja se on suhteellisen jäykkä. Huonon kosteudenimukykynsä ja käytön aikana tuntuvan tunkkaisuutensa vuoksi polypropeenia sekoitetaan usein hyvin kosteudenimukykyisten kuitujen kanssa vaatekankaissa.
Polypropeenilla on säännöllinen makromolekyylirakenne ja korkea kiteisyys, mutta siitä puuttuu funktionaalisia ryhmiä, jotka voivat sitoutua väriainemolekyyleihin, mikä vaikeuttaa värjäystä. Tavalliset väriaineet eivät pysty värjäämään sitä. Dispersiovärien käyttö polypropeenin värjäämiseen voi johtaa vain hyvin vaaleisiin väreihin ja huonoon värinkestoon. Polypropeenin värjäysominaisuuksia voidaan parantaa menetelmillä, kuten oksastuskopolymeroinnilla, alkuperäisellä nestemäisellä värjäyksellä ja metalliyhdisteiden modifioinnilla.
Kemialliset ominaisuudet
Polypropeenilla on erinomainen kestävyys kemikaaleja, hyönteisvaurioita ja hometta vastaan. Sen kestävyys happoja, emäksiä ja muita kemikaaleja vastaan on parempi kuin muilla synteettisillä kuiduilla. Polypropeenilla on hyvä kemiallisen korroosion kestävyys, lukuun ottamatta väkevää typpihappoa ja väkevää lipeää. Se kestää hyvin happoja ja emäksiä, minkä ansiosta se soveltuu käytettäväksi suodatinmateriaalina japakkausmateriaali.Sen stabiilius orgaanisille liuottimille on kuitenkin hieman heikko.
Lämmönkestävyys
Polypropeeni on termoplastinen kuitu, jonka pehmenemispiste ja sulamispiste ovat alhaisemmat kuin muilla kuiduilla. Pehmenemispisteen lämpötila on 10–15 ℃ alhaisempi kuin sulamispiste, mikä johtaa huonoon lämmönkestävyyteen. Polypropeenin värjäyksen, viimeistelyn ja käytön aikana on kiinnitettävä huomiota lämpötilan säätöön plastisen muodonmuutoksen välttämiseksi. Kuivissa olosuhteissa (kuten yli 130 ℃:n lämpötiloissa) lämmitettäessä polypropeeni halkeilee hapettumisen vuoksi. Siksi polypropeenikuidun valmistuksessa lisätään usein ikääntymisenestoainetta (lämmönvakainta) polypropeenikuidun stabiilisuuden parantamiseksi. Polypropeenilla on kuitenkin parempi kosteuden ja lämmönkestävyys. Keitä kiehuvassa vedessä useita tunteja ilman muodonmuutosta.
Muu suorituskyky
Polypropeenilla on huono valon- ja säänkestävyys, se on altis ikääntymiselle, ei kestä silitystä, ja se tulee säilyttää valolta ja lämmöltä suojattuna. Ikääntymisenesto-ominaisuutta voidaan kuitenkin parantaa lisäämällä siihen ikääntymisenestoainetta kehräyksen aikana. Lisäksi polypropeenilla on hyvä sähköeristys, mutta se on altis staattiselle sähkölle käsittelyn aikana. Polypropeeni ei ole helppo polttaa. Kun kuidut kutistuvat ja sulavat liekissä, liekki voi sammua itsestään. Palaessaan se muodostaa läpinäkyvän kovan lohkon, jolla on lievä asfaltin haju.
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.
Julkaisuaika: 14.10.2024