Le procédé de fusion-soufflage est une méthode de fabrication de fibres par étirage rapide d'un polymère fondu grâce à un flux d'air chaud et rapide. Des tranches de polymère sont chauffées et comprimées jusqu'à l'état fondu par une extrudeuse à vis, puis acheminées par un canal de distribution jusqu'à l'orifice de la buse. Après extrusion, les fibres sont affinées par étirage sous l'effet de deux flux d'air chaud et rapide convergents. Elles sont ensuite refroidies et solidifiées sur un dispositif de séchage par rideau métallique pour former un tissu non tissé.
La technologie de production de non-tissés soufflés à l'état fondu en continu a connu plus de 20 ans de développement en Chine. Ses applications se sont étendues des séparateurs de batteries, matériaux filtrants, absorbants d'huile et isolants aux secteurs médical, de l'hygiène, de la santé, de la protection et autres. Sa technologie de production a également évolué, passant du soufflage à l'état fondu simple à la fabrication de composites. Parmi ces composites, ceux ayant subi un traitement de polarisation électrostatique trouvent de nombreuses applications dans la purification de l'air dans les industries électroniques, agroalimentaires, chimiques, aéroportuaires, hôtelières et autres, ainsi que dans la fabrication de masques médicaux haute performance et de sacs filtrants pour dépoussiéreurs industriels et civils, grâce à leur faible résistance initiale, leur grande capacité de rétention de poussière et leur haute efficacité de filtration.
Le tissu non tissé soufflé à l'état fondu, fabriqué en polypropylène (un type de tissu de fibres électrostatiques ultrafines capable de capturer les poussières), est sensible à des facteurs tels que la taille des pores et l'épaisseur des fibres, qui influent sur son efficacité de filtration. Les particules de différents diamètres sont filtrées selon différents principes : volume des particules, impact, diffusion (pouvant entraîner le colmatage des fibres), et certaines particules sont filtrées par les fibres électrostatiques grâce à l'attraction électrostatique. Le test d'efficacité de filtration est réalisé avec des particules de taille spécifiée par la norme, et différentes normes utilisent des particules de tailles différentes pour les tests. La norme BFE utilise souvent des particules d'aérosol bactérien d'un diamètre moyen de 3 µm, tandis que la norme PFE utilise généralement des particules de chlorure de sodium d'un diamètre de 0,075 µm. Du point de vue de l'efficacité de filtration, la norme PFE est plus performante que la norme BFE.
Lors des tests standardisés des masques KN95, on utilise des particules d'un diamètre aérodynamique de 0,3 μm comme objet de test. En effet, les particules de diamètre supérieur ou inférieur sont plus facilement interceptées par les fibres filtrantes, tandis que celles de taille intermédiaire (environ 0,3 μm) sont plus difficiles à filtrer. Bien que de petite taille, les virus ne peuvent se propager seuls dans l'air. Ils ont besoin de gouttelettes et de noyaux de gouttelettes pour se disperser, ce qui facilite leur filtration.
L'objectif principal de la technologie des tissus meltblown est d'obtenir une filtration efficace tout en minimisant la résistance respiratoire, notamment pour les tissus meltblown de qualité N95 et supérieure, ainsi que pour les tissus meltblown de qualité VFE. La formulation du masterbatch polaire, les performances des matériaux meltblown, l'effet de filage sur les lignes de production et, surtout, l'ajout du masterbatch polaire, qui influe sur l'épaisseur et l'uniformité des fibres filées, sont des facteurs déterminants. L'obtention d'une faible résistance et d'une efficacité élevée constitue le cœur de cette technologie.
Facteurs affectant la qualité des tissus meltblown
MFI des matières premières polymères
Le tissu meltblown, considéré comme la meilleure barrière pour les masques, est un matériau extrêmement fin composé de nombreuses fibres ultrafines entrecroisées et empilées de manière aléatoire. Prenons l'exemple du polypropylène (PP) : plus l'indice de fluidité (MFI) est élevé, plus les fibres extraites lors du procédé meltblown sont fines et meilleures sont les performances de filtration.
Angle du jet d'air chaud
L'angle d'injection d'air chaud influe principalement sur l'étirage et la morphologie des fibres. Un angle faible favorise la formation de faisceaux de fibres parallèles en flux fins, ce qui nuit à l'uniformité du non-tissé. À l'inverse, un angle proche de 90° génère un flux d'air très dispersé et turbulent, propice à une distribution aléatoire des fibres sur le rideau de mailles. Le non-tissé ainsi obtenu présente une bonne anisotropie.
vitesse d'extrusion de la vis
À température constante, le débit d'extrusion de la vis doit être maintenu dans une certaine plage : avant un point critique, plus la vitesse d'extrusion est élevée, plus la quantité et la résistance du tissu meltblown sont importantes ; lorsque la valeur critique est dépassée, la résistance du tissu meltblown diminue en réalité, en particulier lorsque l'indice de fluidité (MFI) est supérieur à 1000, ce qui peut être dû à un étirement insuffisant du filament causé par un débit d'extrusion élevé, entraînant un enroulement excessif et une réduction de la liaison des fibres à la surface du tissu, conduisant à une diminution de la résistance du tissu meltblown.
vitesse et température de l'air chaud
Dans les mêmes conditions de température, de vitesse de vis et de distance de réception (DCD), plus la vitesse de l'air chaud est rapide, plus le diamètre de la fibre est petit et plus le toucher du tissu non tissé est doux, ce qui entraîne un enchevêtrement plus important des fibres, conduisant à une nappe de fibres plus dense, plus lisse et plus résistante.
Distance de réception (DCD)
Une distance d'acceptation excessive peut entraîner une diminution de la résistance longitudinale et transversale, ainsi que de la résistance à la flexion. Le tissu non tissé présente une texture duveteuse, ce qui peut réduire l'efficacité de filtration et la résistance lors du procédé de fusion-soufflage.
Tête de moule soufflée à chaud (index dur)
Le choix du matériau du moule et le réglage de la température de traitement sont essentiels. L'utilisation d'acier à moule bas de gamme peut entraîner des fissures subtiles invisibles à l'œil nu, un usinage grossier des ouvertures, une précision médiocre et un fonctionnement direct sur machine sans polissage. Ceci provoque une pulvérisation irrégulière, une faible ténacité, une épaisseur de pulvérisation inégale et une cristallisation facile.
Aspiration du fond du filet
Paramètres de procédé tels que le volume d'air et la pression pour l'aspiration nette par le fond
Débit Internet
La vitesse du rideau en maille est lente, le poids du tissu meltblown est élevé et l'efficacité de filtration est supérieure. L'inverse est également vrai.
Dispositif polarisant
Les paramètres tels que la tension de polarisation, le temps de polarisation, la distance du fil de molybdène de polarisation et l'humidité de l'environnement de polarisation peuvent tous affecter la qualité de la filtration.
Dongguan Liansheng Non tissé Technology Co., Ltd.Fondée en mai 2020, cette entreprise est spécialisée dans la production de non-tissés à grande échelle. Elle intègre la recherche et le développement, la production et la vente. Elle fabrique des non-tissés spunbond en polypropylène (PP) de différentes couleurs, d'une largeur inférieure à 3,2 mètres et d'un grammage allant de 9 à 300 grammes.
Date de publication : 28 novembre 2024