उच्च गलनांक वाले पिघले हुए पीपी पदार्थ का उत्पादन कैसे किया जाता है?

हाल ही में, मास्क सामग्री पर काफ़ी ध्यान दिया गया है, और हमारे पॉलीमर कर्मचारी इस महामारी के ख़िलाफ़ लड़ाई में किसी भी तरह से बाधा नहीं डाल पाए हैं। आज हम आपको बताएँगे कि मेल्टब्लोन पीपी सामग्री का उत्पादन कैसे किया जाता है।

उच्च गलनांक पीपी की बाजार मांग

पॉलीप्रोपाइलीन की पिघलन प्रवाहशीलता उसके आणविक भार से निकटता से संबंधित है। पारंपरिक ज़िग्लर नट्टा उत्प्रेरक प्रणाली द्वारा तैयार वाणिज्यिक पॉलीप्रोपाइलीन रेजिन का औसत आणविक भार सामान्यतः 3 × 105 और 7 × 105 के बीच होता है। इन पारंपरिक पॉलीप्रोपाइलीन रेजिन का पिघलन सूचकांक सामान्यतः कम होता है, जो उनके अनुप्रयोग क्षेत्र को सीमित करता है।

रासायनिक रेशा उद्योग और कपड़ा मशीनरी उद्योग के तेज़ी से विकास के साथ, गैर-बुने हुए कपड़े का उद्योग भी तेज़ी से बढ़ा है। पॉलीप्रोपाइलीन के कई फ़ायदे इसे गैर-बुने हुए कपड़ों के लिए पसंदीदा कच्चा माल बनाते हैं। समाज के विकास के साथ, गैर-बुने हुए कपड़ों के अनुप्रयोग क्षेत्र व्यापक होते जा रहे हैं: चिकित्सा और स्वास्थ्य के क्षेत्र में,बुने न हुए कपड़ेआइसोलेशन गाउन, मास्क, सर्जिकल गाउन, महिलाओं के सैनिटरी नैपकिन, बेबी डायपर आदि बनाने में इस्तेमाल किया जा सकता है; एक इमारत और भू-तकनीकी सामग्री के रूप में, गैर-बुने हुए कपड़ों का उपयोग छतों की वॉटरप्रूफिंग, सड़क निर्माण और जल संरक्षण परियोजनाओं में किया जा सकता है, या स्पनबॉन्ड और नीडल पंच्ड कम्पोजिट तकनीक का उपयोग करके उन्नत रूफ फेल्ट का उत्पादन किया जा सकता है। इसका सेवा जीवन पारंपरिक डामर फेल्ट की तुलना में 5-10 गुना अधिक लंबा होता है; फ़िल्टर सामग्री भी गैर-बुने हुए कपड़ों में सबसे तेज़ी से विकसित होने वाले उत्पादों में से एक है, जिसका उपयोग रासायनिक, दवा और खाद्य जैसे उद्योगों में गैस और तरल निस्पंदन के लिए किया जा सकता है, और इसकी बाज़ार में बड़ी संभावनाएँ हैं; इसके अलावा, गैर-बुने हुए कपड़ों का उपयोग दैनिक जीवन और घरेलू उपयोग में सिंथेटिक चमड़े, बैग, कपड़ों के अस्तर, सजावटी कपड़े और पोंछने वाले कपड़ों के निर्माण के लिए किया जा सकता है।

गैर-बुने हुए कपड़ों के निरंतर विकास के कारण, उनके उत्पादन और अनुप्रयोग की आवश्यकताएँ लगातार बढ़ रही हैं, जैसे कि मेल्ट ब्लोन, उच्च गति उत्पादन और पतले उत्पाद। इसलिए, गैर-बुने हुए कपड़ों के मुख्य कच्चे माल, पॉलीप्रोपाइलीन रेज़िन के प्रसंस्करण प्रदर्शन की आवश्यकताएँ भी उसी अनुपात में बढ़ी हैं; इसके अलावा, उच्च गति कताई या महीन डेनियर पॉलीप्रोपाइलीन रेशों के उत्पादन के लिए भी पॉलीप्रोपाइलीन रेज़िन में अच्छे गलन प्रवाह गुणों की आवश्यकता होती है; कुछ रंगद्रव्य जो उच्च तापमान का सामना नहीं कर सकते, उन्हें अपेक्षाकृत कम तापमान पर वाहक के रूप में पॉलीप्रोपाइलीन के प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है। इन सभी के लिए कच्चे माल के रूप में अल्ट्रा-हाई मेल्ट इंडेक्स पॉलीप्रोपाइलीन रेज़िन के उपयोग की आवश्यकता होती है जिसे कम तापमान पर संसाधित किया जा सकता है।

मेल्टब्लोन कपड़ों के लिए विशेष सामग्री उच्च मेल्ट इंडेक्स पॉलीप्रोपाइलीन है। मेल्ट इंडेक्स, हर 10 मिनट में एक मानक डाई केशिका से गुजरने वाले पिघले हुए पदार्थ के द्रव्यमान को दर्शाता है। यह मान जितना बड़ा होगा, पदार्थ की प्रसंस्करण तरलता उतनी ही बेहतर होगी। पॉलीप्रोपाइलीन का मेल्ट इंडेक्स जितना ज़्यादा होगा, रेशे उतने ही महीन निकलेंगे और उत्पादित मेल्टब्लोन कपड़े का निस्पंदन प्रदर्शन उतना ही बेहतर होगा।

उच्च गलन सूचकांक पॉलीप्रोपाइलीन रेज़िन तैयार करने की विधि

एक तरीका है पॉलीप्रोपाइलीन के आणविक भार और आणविक भार वितरण को नियंत्रित करने के लिए बहुलकीकरण अभिक्रिया प्रक्रिया को नियंत्रित करना, जैसे हाइड्रोजन जैसे अवरोधकों की सांद्रता बढ़ाकर बहुलक का आणविक भार कम करना, जिससे गलन सूचकांक बढ़ जाता है। यह विधि उत्प्रेरक प्रणाली और अभिक्रिया स्थितियों जैसे कारकों द्वारा सीमित है, जिससे गलन सूचकांक की स्थिरता को नियंत्रित करना और उसे लागू करना मुश्किल हो जाता है।

यानशान पेट्रोकेमिकल पिछले कुछ वर्षों से 1000 से अधिक मेल्ट इंडेक्स वाली मेल्ट ब्लोन सामग्रियों के प्रत्यक्ष पोलीमराइजेशन के लिए मेटालोसिन उत्प्रेरक का उपयोग कर रहा है। स्थिरता नियंत्रण में कठिनाई के कारण, बड़े पैमाने पर पोलीमराइजेशन नहीं किया गया है। इस वर्ष महामारी के प्रकोप के बाद से, यानशान पेट्रोकेमिकल ने 12 फरवरी को पॉलीप्रोपाइलीन मेल्ट ब्लोन नॉन-वोवन फैब्रिक विशेष सामग्री का उत्पादन करने के लिए 2010 में विकसित नियंत्रणीय क्षरण पॉलीप्रोपाइलीन मेल्ट ब्लोन सामग्री उत्पादन तकनीक को अपनाया है। साथ ही, मेटालोसिन उत्प्रेरक का उपयोग करके उपकरण पर औद्योगिक परीक्षण किए गए। उत्पाद का उत्पादन हो चुका है और वर्तमान में इसे परीक्षण के लिए डाउनस्ट्रीम उपयोगकर्ताओं को भेजा जा रहा है।

एक अन्य विधि पारंपरिक बहुलकीकरण के माध्यम से प्राप्त पॉलीप्रोपाइलीन के अपघटन को नियंत्रित करना है, इसके आणविक भार को कम करना और इसके पिघलने सूचकांक को बढ़ाना।

अतीत में, पॉलीप्रोपाइलीन के आणविक भार को कम करने के लिए उच्च-तापमान अपघटन विधियों का आमतौर पर उपयोग किया जाता था, लेकिन इस उच्च-तापमान यांत्रिक अपघटन विधि में कई कमियाँ हैं, जैसे कि योजकों की हानि, तापीय अपघटन और अस्थिर प्रक्रियाएँ। इसके अलावा, अल्ट्रासोनिक अपघटन जैसी विधियाँ भी हैं, लेकिन इन विधियों में अक्सर विलायकों की उपस्थिति की आवश्यकता होती है, जिससे प्रक्रिया की कठिनाई और लागत बढ़ जाती है। हाल के वर्षों में, पॉलीप्रोपाइलीन के रासायनिक अपघटन की विधि का धीरे-धीरे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने लगा है।

रासायनिक अपघटन विधि द्वारा उच्च गलन सूचकांक पीपी का उत्पादन

रासायनिक अपघटन विधि में पॉलीप्रोपाइलीन को एक स्क्रू एक्सट्रूडर में कार्बनिक पेरोक्साइड जैसे रासायनिक अपघटन कारकों के साथ अभिक्रिया कराकर पॉलीप्रोपाइलीन की आणविक श्रृंखलाएँ तोड़ दी जाती हैं और उनका आणविक भार कम हो जाता है। अन्य अपघटन विधियों की तुलना में, इसमें पूर्ण अपघटन, अच्छी गलनांकीय प्रवाहशीलता, और सरल एवं व्यवहार्य तैयारी प्रक्रिया के लाभ हैं, जिससे बड़े पैमाने पर औद्योगिक उत्पादन करना आसान हो जाता है। यह संशोधित प्लास्टिक निर्माताओं द्वारा सबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली विधि भी है।

उपकरण की आवश्यकताएं

उच्च गलनांक वाले उपकरण सामान्य पीपी संशोधन उपकरणों से बिल्कुल अलग होते हैं। पिघली हुई सामग्री के छिड़काव के लिए इस्तेमाल किए जाने वाले उपकरण में लंबे पहलू अनुपात और ऊर्ध्वाधर मशीन हेड की आवश्यकता होती है, या पानी के नीचे दानेदार बनाने की प्रक्रिया का उपयोग किया जाता है (वूशी हुआचेन में भी इसी तरह की पानी के नीचे की कटिंग होती है); सामग्री बहुत पतली होती है और आसानी से ठंडा होने के लिए मशीन हेड से बाहर आने के तुरंत बाद पानी के संपर्क में आना आवश्यक होता है;

पारंपरिक पॉलीप्रोपाइलीन के उत्पादन के लिए 70 मीटर प्रति मिनट की एक्सट्रूडर कटिंग गति की आवश्यकता होती है, जबकि उच्च गलनांक वाले पॉलीप्रोपाइलीन के लिए 120 मीटर प्रति मिनट से अधिक की कटिंग गति की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, उच्च गलनांक वाले पॉलीप्रोपाइलीन की तेज़ प्रवाह दर के कारण, इसकी शीतलन दूरी को भी 4 मीटर से बढ़ाकर 12 मीटर करने की आवश्यकता होती है।

मेल्ट ब्लोन सामग्री बनाने वाली मशीन में लगातार मेश बदलने की ज़रूरत होती है, आमतौर पर दोहरे स्टेशन मेश परिवर्तक का उपयोग किया जाता है। मोटर की शक्ति की आवश्यकता बहुत अधिक होती है, और स्क्रू घटकों में अधिक शियर ब्लॉक का उपयोग किया जाता है;

1: पीपी और डीसीपी जैसी सामग्रियों की सुचारू आपूर्ति सुनिश्चित करना;

2: संयुक्त सूत्र के आधे जीवन के आधार पर उद्घाटन के उचित पहलू अनुपात और अक्षीय स्थिति का निर्धारण करें (जो सीआर-पीपी प्रतिक्रिया के सुचारू निष्कासन को सुनिश्चित करने के लिए तीसरी पीढ़ी तक विकसित हुआ है);

3: सहनशीलता सीमा के भीतर पिघली हुई उंगलियों की उच्च उपज सुनिश्चित करने के लिए (30 से अधिक तैयार स्ट्रिप्स में केवल एक दर्जन स्ट्रिप्स की तुलना में उच्च लागत प्रभावशीलता और मिश्रण आधार होता है);

4: विशेष अंडरवाटर मोल्ड हेड्स की व्यवस्था होनी चाहिए। पिघले हुए पदार्थ और ऊष्मा का वितरण समान होना चाहिए, और अपशिष्ट की मात्रा न्यूनतम होनी चाहिए।

5： तैयार कणों की गुणवत्ता और उच्च उपज दर सुनिश्चित करने के लिए मेल्टब्लाऊन सामग्रियों (जिसकी उद्योग में अच्छी प्रतिष्ठा है) के लिए एक परिपक्व ठंडे ग्रैन्यूलेटर से लैस करने की सिफारिश की जाती है;

6： यदि ऑनलाइन डिटेक्शन फीडबैक हो तो यह और भी बेहतर होगा।

इसके अलावा, तरल के साथ साइड फीड में मिलाए गए डिग्रेडेशन इनिशिएटर को छोटे अनुपात के कारण उच्च सटीकता की आवश्यकता होती है। आयातित ब्राबेंडा, कुबोटा और घरेलू रूप से उत्पादित मात्सुनागा जैसे साइड फीडिंग उपकरणों के लिए यह अधिक उपयुक्त है।

वर्तमान में प्रयुक्त अपघटन उत्प्रेरक

1: डाइ-ट-ब्यूटाइल पेरोक्साइड, जिसे डाइ टर्ट ब्यूटाइल पेरोक्साइड, आरंभक a और वल्कनीकरण कारक dTBP के नाम से भी जाना जाता है, एक रंगहीन से लेकर हल्के पीले रंग का पारदर्शी द्रव है जो पानी में अघुलनशील और बेंजीन, टोल्यूनि और एसीटोन जैसे कार्बनिक विलायकों के साथ मिश्रणीय है। यह अत्यधिक ऑक्सीकरणकारी, ज्वलनशील, कमरे के तापमान पर अपेक्षाकृत स्थिर और आघात के प्रति असंवेदनशील होता है।

2: डीबीपीएच, जिसे 2,5-डाइमिथाइल-2,5-बिस (टर्ट ब्यूटाइलपेरोक्सी) हेक्सेन के रूप में संक्षिप्त किया जाता है, का आणविक भार 290.44 है। यह हल्का पीला द्रव, पेस्ट जैसा और दूधिया सफेद पाउडर है, जिसका सापेक्ष घनत्व 0.8650 है। हिमांक 8°C। क्वथनांक: 50-52°C (13Pa)। अपवर्तनांक 1.418~1.419। द्रव की श्यानता 6.5 mPa है। फ़्लैश बिंदु (खुला कप) 58°C। अधिकांश कार्बनिक विलायकों जैसे अल्कोहल, ईथर, कीटोन, एस्टर और सुगंधित हाइड्रोकार्बन में घुलनशील, जल में अघुलनशील।

3: उंगली पिघलने का परीक्षण

मेल्ट फिंगर परीक्षण GB/T 30923-2014 पॉलीप्रोपाइलीन मेल्ट स्प्रे विशेष सामग्री के अनुसार किया जाना चाहिए; साधारण मेल्ट फिंगर परीक्षकों से परीक्षण नहीं किया जा सकता। उच्च गलनांक परीक्षण के लिए द्रव्यमान विधि के बजाय आयतन विधि का उपयोग करने को संदर्भित करता है।

डोंगगुआन लियानशेंग गैर बुना प्रौद्योगिकी कंपनी लिमिटेडमई 2020 में स्थापित, यह एक बड़े पैमाने पर गैर-बुने हुए कपड़े का उत्पादन उद्यम है जो अनुसंधान और विकास, उत्पादन और बिक्री को एकीकृत करता है। यह 9 ग्राम से 300 ग्राम तक, 3.2 मीटर से कम चौड़ाई वाले विभिन्न रंगों के पीपी स्पनबॉन्ड गैर-बुने हुए कपड़े का उत्पादन कर सकता है।