Domanda di mercato per PP ad alto punto di fusione
Le prestazioni di fluidità del polipropilene sono strettamente correlate al suo peso molecolare. Il peso molecolare medio della resina di polipropilene commerciale preparata con il sistema catalitico Ziegler Natta convenzionale è generalmente compreso tra 3×105 e 7×105. L'indice di fluidità di questi sistemi convenzionaliresine polipropilenicheè generalmente basso, il che ne limita il campo di applicazione.
Con il rapido sviluppo dell'industria delle fibre chimiche e dei macchinari tessili, l'industria dei tessuti non tessuti ha registrato una rapida crescita. I numerosi vantaggi del polipropilene lo rendono la materia prima preferita per i tessuti non tessuti. Con lo sviluppo della società, i campi di applicazione dei tessuti non tessuti si stanno ampliando. In campo medico e sanitario, i tessuti non tessuti possono essere utilizzati per produrre tute isolanti, maschere, camici chirurgici, assorbenti igienici femminili, pannolini per bambini e così via; come materiale edile e geotecnico, i tessuti non tessuti possono essere utilizzati per l'impermeabilizzazione dei tetti, la costruzione di strade, l'ingegneria di conservazione delle acque, oppure è possibile produrre feltri per tetti avanzati utilizzando la tecnologia dei compositi spunbond e agugliati. La loro durata è 5-10 volte superiore a quella del tradizionale feltro bituminoso; i materiali filtranti sono anche uno dei prodotti in più rapido sviluppo per i tessuti non tessuti, che possono essere utilizzati per la filtrazione di gas e liquidi in settori come quello chimico, farmaceutico e alimentare, e hanno un grande potenziale di mercato; Inoltre, i tessuti non tessuti possono essere utilizzati nella produzione di pelle sintetica, valigie, fodere per indumenti, tessuti decorativi e panni per la pulizia domestica.
È proprio a causa del continuo sviluppo ditessuti non tessutiche i requisiti per la loro produzione e applicazione sono in costante aumento, come il melt blown, la produzione ad alta velocità, i prodotti sottili, ecc. Pertanto, anche i requisiti per le prestazioni di lavorazione della resina di polipropilene, la principale materia prima dei tessuti non tessuti, sono aumentati di conseguenza; inoltre, la produzione di filature ad alta velocità o fibre di polipropilene a denari fini richiede anche che la resina di polipropilene abbia buone prestazioni di fluidità; alcuni pigmenti che non resistono alle alte temperature richiedono il polipropilene come supporto con temperature di lavorazione relativamente basse. Tutti questi richiedono l'uso di resina di polipropilene ad altissimo indice di fusione come materia prima che può essere lavorata a temperature più basse.
Il materiale specifico per il tessuto melt blown è il polipropilene con un elevato indice di fusione. L'indice di fusione si riferisce alla massa di materiale fuso che passa attraverso un tubo capillare standard ogni 10 minuti. Maggiore è il valore, migliore è la fluidità di lavorazione del materiale. Maggiore è l'indice di fusione del polipropilene, più fini sono le fibre spruzzate e migliori sono le prestazioni di filtrazione del tessuto melt blown prodotto.
Metodo per la preparazione di resina polipropilenica ad alto indice di fusione
Una delle possibilità è controllare il peso molecolare e la distribuzione del peso molecolare del polipropilene controllando il processo di reazione di polimerizzazione, ad esempio riducendo il peso molecolare del polimero aumentando la concentrazione di agenti cationici come l'idrogeno gassoso, migliorando così l'indice di fusione. Questo metodo è limitato da fattori quali il sistema catalitico e le condizioni di reazione, rendendo difficile controllare la stabilità dell'indice di fusione e implementarlo.
Negli ultimi anni, Yanshan Petrochemical ha polimerizzato direttamente materiali melt blown con un indice di fusione superiore a 1000 utilizzando catalizzatori metallocenici. A causa della difficoltà nel controllo della stabilità, la polimerizzazione su larga scala non è mai stata effettuata. Dallo scoppio dell'epidemia di quest'anno, Yanshan Petrochemical ha adottato la tecnologia di produzione di materiali melt blown in polipropilene a degradazione controllabile, sviluppata nel 2010, per produrre, il 12 febbraio, un tessuto non tessuto speciale in polipropilene melt blown. Contemporaneamente, sono stati condotti test industriali sul dispositivo utilizzando catalizzatori metallocenici. Il prodotto è stato realizzato e viene attualmente inviato agli utilizzatori a valle per la sperimentazione.
Un altro metodo consiste nel controllare la degradazione del polipropilene ottenuto tramite polimerizzazione convenzionale, riducendone il peso molecolare e aumentandone l'indice di fusione.
In passato, i metodi di degradazione ad alta temperatura erano comunemente utilizzati per ridurre il peso molecolare del polipropilene, ma questo metodo di degradazione meccanica ad alta temperatura presenta numerosi inconvenienti, come la perdita di additivi e la decomposizione termica, oltre a processi instabili. Inoltre, esistono metodi come la degradazione ultrasonica, ma questi metodi richiedono spesso la presenza di solventi, il che aumenta la difficoltà e i costi del processo. Negli ultimi anni, i metodi di degradazione chimica del polipropilene hanno trovato progressivamente ampia applicazione.
Produzione di PP ad alta fusione mediante metodo di degradazione chimica
Il metodo di degradazione chimica prevede la reazione del polipropilene con agenti di degradazione chimica, come i perossidi organici, in un estrusore a vite, provocando la rottura della catena molecolare del polipropilene e la riduzione del suo peso molecolare. Rispetto ad altri metodi di degradazione, presenta i vantaggi di una degradazione completa, una buona fluidità del fuso, un processo di preparazione semplice e fattibile ed è facile da realizzare per la produzione industriale su larga scala. Questo è anche il metodo più comunemente utilizzato dai produttori di plastica modificata.
Requisiti dell'attrezzatura
L'elevato punto di fusione è completamente diverso dalle normali apparecchiature di modifica del PP. Le apparecchiature per la spruzzatura di materiali fusi richiedono un rapporto d'aspetto più lungo e la testa della macchina deve essere verticale o utilizzare la granulazione subacquea (Wuxi Huachen ha un taglio subacqueo simile); il materiale è molto sottile e deve entrare in contatto con l'acqua immediatamente dopo l'uscita dalla testa della macchina per facilitarne il raffreddamento;
Per la produzione di polipropilene convenzionale, la velocità di taglio dell'estrusore è di 70 metri al minuto, mentre per il polipropilene ad alto punto di fusione, la velocità di taglio deve essere superiore a 120 metri al minuto. Inoltre, a causa dell'elevata portata del polipropilene ad alto punto di fusione, la distanza di raffreddamento deve essere aumentata da 4 a 12 metri.
La macchina per la produzione di materiali melt blown richiede un cambio continuo della rete, solitamente tramite un cambia-rete a doppia stazione. I requisiti di potenza del motore sono molto più elevati e all'interno dei componenti della vite verranno utilizzati più blocchi di taglio; Secondo Koyapan, la linea a doppia vite realizzata con materiali speciali melt blown presenta una notevole unicità.
1. Garantire un'alimentazione stabile (PP, DCP, ecc.);
2. Determinare il rapporto di aspetto appropriato e la posizione assiale dell'apertura in base all'emivita della formula composita (evoluta alla terza generazione per garantire un'estrusione uniforme della reazione CR-PP);
3. Per garantire che il dito di fusione abbia un'elevata resa entro l'intervallo di tolleranza (più di 30 strisce finite hanno un rapporto costo-efficacia e una base di miscelazione più elevati rispetto a solo una dozzina);
4. Devono essere installate teste di stampo con drenaggio speciale. La fusione e il riscaldamento devono essere uniformi e la quantità di scarto deve essere ridotta;
5. È preferibile essere dotati di un granulatore per il taglio a freddo maturo per materiali melt blown (che abbia una buona reputazione nel settore) per garantire la qualità delle particelle finite e un tasso di qualità più elevato;
6. Sarebbe ancora meglio se ci fossero feedback sui test online. Inoltre, l'aggiunta di iniziatori di degradazione liquidi all'alimentazione laterale richiede una maggiore precisione a causa della ridotta percentuale di additivi. Per le apparecchiature ad alimentazione laterale, come Brabenda, Kubota di importazione, Matsunai di produzione nazionale, ecc.
I catalizzatori di degradazione attualmente utilizzati
1: Il perossido di dit-butile, noto anche come perossido di di-terz-butile, iniziatore a, agente vulcanizzante dTBP, è un liquido trasparente da incolore a leggermente giallo, insolubile in acqua e miscibile con solventi organici come benzene, toluene e acetone. Fortemente ossidante, infiammabile, relativamente stabile a temperatura ambiente, insensibile agli urti.
2: Solforante doppio cinque, abbreviato in DBPH, nome chimico 2,5-dimetil-2,5-bis (terz-butilperossi) esano, peso molecolare 290,44. Liquido giallo pallido con densità relativa di 0,8650 sotto forma di polvere bianca lattiginosa. Punto di congelamento 8 °C. Punto di ebollizione 50~52 °C (13 Pa). Indice di rifrazione compreso tra 1,418 e 1,419. Viscosità del liquido 6,5 mPa.s. Punto di infiammabilità (a vaso aperto) 58 °C. Solubile nella maggior parte dei solventi organici come alcoli, eteri, chetoni, esteri, idrocarburi aromatici, ecc., insolubile in acqua.
3: Test delle dita fuse
Il test del dito fuso deve essere condotto in conformità con la norma GBIT 30923-2014 Materiali speciali per lo spray fuso in polipropilene; i normali strumenti per il dito fuso non possono essere testati. L'alto punto di fusione si riferisce all'utilizzo del metodo volumetrico anziché del metodo di massa per la prova.
Le apparecchiature nazionali includono Chengde Youte, Guangxin Electronic Technology, Hangzhou Jinmai, Jilin Science and Education Instrument Factory, mentre le apparecchiature importate includono Zwick; Chengde Jinjian Testing Instrument Co., Ltd. produce un misuratore di portata di fusione MFL-2322H specificamente progettato per la misurazione del NVR di materiali in polipropilene ad altissimo flusso, che soddisfa i requisiti di prova di fabbrica della norma GB/T 309232014 Materiali speciali per lo spray di fusione in polipropilene. L'intervallo di prova è (500-2500) cm/10 min.
Attualmente ci sono:
1. Shandong Daoen Polymer Materials Co., Ltd
2. Hunan Shengjin Nuovi Materiali Co., Ltd
3. Jinfa Technology Co., Ltd
4. Beijing Yishitong New Materials Development Co., Ltd
5. Shanghai Huahe materiali compositi Co., Ltd
6. Hangzhou Chenda nuovi materiali Co., Ltd
7. Basilea, Dalin, Corea del Sud
Data di pubblicazione: 01-04-2024