Di recente, i materiali per le mascherine hanno ricevuto molta attenzione e i nostri lavoratori del settore polimerico non sono stati ostacolati in questa lotta contro l'epidemia. Oggi vi spiegheremo come viene prodotto il materiale PP soffiato a fusione.
Domanda di mercato per PP ad alto punto di fusione
La fluidità del polipropilene è strettamente correlata al suo peso molecolare. Il peso molecolare medio ponderale 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 queste resine di polipropilene convenzionali è 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 tendono ad ampliarsi: in campo medico e sanitario,tessuti non tessutiPuò essere utilizzato per produrre camici isolanti, mascherine, camici chirurgici, assorbenti igienici femminili, pannolini per bambini e così via. Come materiale da costruzione e geotecnico, i tessuti non tessuti possono essere utilizzati per l'impermeabilizzazione dei tetti, la costruzione di strade e progetti di conservazione delle acque, oppure è possibile produrre feltri per tetti avanzati utilizzando la tecnologia spunbond e la tecnologia composita agugliata. La sua durata è 5-10 volte superiore a quella del tradizionale feltro d'asfalto. I materiali filtranti sono anche uno dei prodotti in più rapido sviluppo nei 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 per la produzione di pelle sintetica, borse, fodere per indumenti, tessuti decorativi e panni per la pulizia nella vita quotidiana e per uso domestico.
Grazie al continuo sviluppo dei tessuti non tessuti, i requisiti per la loro produzione e applicazione sono in costante aumento, come il melt blown, la produzione ad alta velocità e i prodotti sottili. Di conseguenza, anche i requisiti per le prestazioni di lavorazione della resina di polipropilene, la principale materia prima per i tessuti non tessuti, sono aumentati di conseguenza. Inoltre, la produzione di filature ad alta velocità o di fibre di polipropilene a denari fini richiede anche che la resina di polipropilene abbia buone proprietà di fluidità. Alcuni pigmenti che non resistono alle alte temperature richiedono la lavorazione del polipropilene come supporto a temperature relativamente più 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 i tessuti meltblown è il polipropilene ad alto indice di fusione. L'indice di fusione si riferisce alla massa di materiale fuso che passa attraverso un capillare standard ogni 10 minuti. Maggiore è il valore, migliore è la fluidità di lavorazione del materiale. Più alto è l'indice di fusione del polipropilene, più fini sono le fibre soffiate e migliori sono le prestazioni di filtrazione del tessuto meltblown prodotto.
Metodo per la preparazione di resina di polipropilene ad alto indice di fusione
Una è quella di controllare il peso molecolare e la distribuzione del peso molecolare del polipropilene controllando il processo di reazione di polimerizzazione, ad esempio utilizzando metodi per aumentare la concentrazione di inibitori come l'idrogeno per ridurre il peso molecolare del polimero, aumentando così l'indice di fusione. Questo metodo è limitato da fattori come 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 utilizzato catalizzatori metallocenici per la polimerizzazione diretta di materiali melt blown con un indice di fusione superiore a 1000. 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, la decomposizione termica e l'instabilità dei processi. Esistono inoltre 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, il metodo di degradazione chimica del polipropilene ha trovato progressivamente ampia applicazione.
Produzione di PP ad alto indice di 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 delle catene molecolari del polipropilene e la riduzione del loro peso molecolare. Rispetto ad altri metodi di degradazione, presenta i vantaggi di una degradazione completa, una buona fluidità del fuso e un processo di preparazione semplice e fattibile, che ne facilita 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 si riferisce ad apparecchiature completamente diverse dalle normali apparecchiature di modifica del PP. Le apparecchiature utilizzate per la spruzzatura di materiali fusi richiedono un rapporto d'aspetto più lungo e una testa della macchina verticale, oppure utilizzano 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;
La produzione di polipropilene convenzionale richiede una velocità di taglio dell'estrusore di 70 metri al minuto, mentre il polipropilene ad alto punto di fusione richiede una velocità di taglio di oltre 120 metri al minuto. Inoltre, a causa dell'elevata portata del polipropilene ad alto punto di fusione, anche 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 delle maglie, solitamente utilizzando un cambiamaglie a doppia stazione. La potenza richiesta dal motore è molto più elevata e nei componenti della vite vengono utilizzati più blocchi di taglio;
1: Garantire un'alimentazione fluida di materiali quali PP e DCP;
2: Determinare il rapporto di aspetto appropriato e la posizione assiale dell'apertura in base all'emivita della formula composita (che si è evoluta alla terza generazione per garantire un'estrusione regolare della reazione CR-PP);
3: Per garantire un'elevata resa di strisce fuse 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 di strisce);
4: Devono essere installate speciali teste di stampaggio subacquee. La fusione e il calore devono essere distribuiti uniformemente e la quantità di scarti deve essere minima;
5: Si consiglia di dotare i materiali meltblown di un granulatore a freddo maturo (che gode di buona reputazione nel settore) per garantire la qualità dei granuli finiti e un tasso di resa più elevato;
6: Se ci fosse un feedback di rilevamento online, sarebbe ancora meglio.
Inoltre, l'iniziatore di degradazione aggiunto all'alimentazione laterale con liquido richiede una maggiore precisione a causa del ridotto rapporto di aggiunta. Per apparecchiature ad alimentazione laterale come Brabenda, Kubota e Matsunaga di importazione e di produzione nazionale.
Il catalizzatore di degradazione attualmente utilizzato
1: Il perossido di di-t-butile, noto anche come perossido di di-ter-butile, iniziatore a e 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. Altamente ossidante, infiammabile, relativamente stabile a temperatura ambiente, insensibile agli urti.
2: DBPH, abbreviato come 2,5-dimetil-2,5-bis (terz-butilperossi) esano, ha un peso molecolare di 290,44. Liquido giallo chiaro, pastoso e polvere bianco lattea, con una densità relativa di 0,8650. Punto di congelamento 8 °C. Punto di ebollizione: 50-52 °C (13 Pa). Indice di rifrazione 1,418~1,419. La viscosità del liquido è 6,5 mPa.s. Punto di infiammabilità (vaso aperto) 58 °C. Solubile nella maggior parte dei solventi organici come alcoli, eteri, chetoni, esteri e idrocarburi aromatici, insolubile in acqua.
3: Test di fusione delle dita
Il test del dito di fusione deve essere condotto in conformità con la norma GB/T 30923-2014 Materiali speciali per spray a fusione in polipropilene; i normali tester del dito di fusione non possono essere testati. L'elevato punto di fusione si riferisce all'uso del metodo del volume anziché del metodo della massa per la prova.
Dongguan Liansheng Non tessuto Technology Co., Ltd.Fondata nel maggio 2020, è un'azienda di produzione di tessuti non tessuti su larga scala che integra ricerca e sviluppo, produzione e vendita. È in grado di produrre tessuti non tessuti spunbond in PP di vari colori, con una larghezza inferiore a 3,2 metri, da 9 a 300 grammi.
Data di pubblicazione: 08-11-2024