Processo e caratteristiche del tessuto non tessuto soffiato a fusione

Il processo di tessuto non tessuto soffiato a fusione

Il processo di produzione del tessuto non tessuto soffiato a fusione: alimentazione del polimero – estrusione a fusione – formazione della fibra – raffreddamento della fibra – formazione del velo – rinforzo nel tessuto.

Tecnologia meltblown bicomponente

Dall'inizio del XXI secolo, lo sviluppo della tecnologia del tessuto non tessuto soffiato a fusione ha compiuto rapidi progressi a livello internazionale.

Le aziende Hills e Nordson negli Stati Uniti hanno già sviluppato con successo la tecnologia melt blown bicomponente, includendo tipologie skin core, parallele, triangolari e di altro tipo. La finezza delle fibre è solitamente prossima a 2 µm e il numero di fori nel componente filamento melt blown può raggiungere i 100 fori per pollice, con una velocità di estrusione di 0,5 g/min per foro.

Tipo di anima in pelle:

Può conferire morbidezza ai tessuti non tessuti e può essere trasformato in prodotti concentrici, eccentrici e irregolari. Generalmente, come nucleo vengono utilizzati materiali poco costosi, mentre come strato esterno vengono utilizzati polimeri costosi con proprietà speciali o richieste, come il polipropilene per il nucleo e il nylon per lo strato esterno, rendendo le fibre igroscopiche. Il nucleo è realizzato in polipropilene e lo strato esterno è in polietilene a basso punto di fusione o polipropilene modificato, poliestere modificato, ecc. che può essere utilizzato per l'incollaggio. Per le fibre conduttive di nerofumo, il nucleo conduttivo è avvolto all'interno.

Tipo parallelo:

Può conferire ai tessuti non tessuti una buona elasticità, solitamente realizzati con due polimeri diversi o con lo stesso polimero con diverse viscosità, per formare fibre parallele bicomponenti. Sfruttando le diverse proprietà di restringimento termico dei diversi polimeri, è possibile realizzare fibre arricciate a spirale. Ad esempio, la 3M Company ha sviluppato un tessuto non tessuto realizzato con fibre bicomponenti in PET/PP soffiate a fusione che, grazie al diverso restringimento, forma un'arricciatura a spirale e conferisce al tessuto non tessuto un'eccellente elasticità.

Tipo di terminale:

Questo è un altro tipo di composito polimerico utilizzato nelle tre tipologie a foglia, a croce e a terminale. Nella produzione di fibre antistatiche, conduttive e conduttive, i polimeri conduttivi possono essere compositi sulla parte superiore, il che non solo conduce l'umidità, ma anche l'elettricità, è antistatico e consente di risparmiare la quantità di polimero conduttivo utilizzato.

Tipo Micro Dan:

Possono essere utilizzati componenti peeling a forma di petalo arancione, a forma di striscia o a forma di isola. Utilizzando due polimeri incompatibili per staccare e creare reti di fibre ultrafini, persino nanofibre. Ad esempio, Kimberly Clark ha sviluppato una fibra bicomponente di tipo peeling, che sfrutta le caratteristiche delle fibre bicomponenti realizzate con due polimeri incompatibili, che possono essere completamente staccate in meno di un secondo in acqua calda per creare reti di fibre ultrafini. Per il tipo a isola, è necessario sciogliere il mare per ottenere una rete di fibre isola fine.

Tipo ibrido:

Si tratta di una rete di fibre realizzata mescolando diversi materiali, colori, fibre, forme trasversali e persino fibre parallele al nucleo della pelle, sia con fibre co-filate che bicomponenti, per conferire alle fibre le proprietà richieste. Rispetto ai prodotti in fibra melt blown generici, questo tipo di tessuto non tessuto in fibra bicomponente melt blown o tessuto non tessuto in fibra mista può migliorare ulteriormente le prestazioni di filtrazione del mezzo filtrante e conferire al mezzo filtrante proprietà antistatiche, conduttive, assorbenti per l'umidità e barriera potenziate; oppure migliorare l'adesione, la sofficità e la traspirabilità della rete di fibre.

Le fibre meltblown bicomponenti possono compensare i difetti delle proprietà dei singoli polimeri. Ad esempio, il polipropilene è relativamente economico, ma quando utilizzato in materiali medicali e sanitari, non è resistente all'esposizione alle radiazioni. Pertanto, il polipropilene può essere utilizzato come nucleo e un polimero resistente alle radiazioni appropriato può essere selezionato per avvolgerlo sullo strato esterno, risolvendo così il problema della resistenza alle radiazioni. Ciò può rendere il prodotto conveniente e al contempo soddisfare requisiti funzionali, come lo scambiatore di calore e umidità utilizzato nel sistema respiratorio in campo medico, che può fornire calore e umidità naturali adeguati. È leggero, monouso o facile da disinfettare, economico e può anche fungere da filtro aggiuntivo per la rimozione degli inquinanti. Può essere composto da due reti di fibre meltblown bicomponenti miscelate uniformemente. Adottando una fibra bicomponente con nucleo skin, il nucleo è realizzato in polipropilene e lo strato skin è in nylon. Le fibre bicomponenti possono anche adottare sezioni trasversali irregolari, come trilobite e multilobite, per aumentarne la superficie. Allo stesso tempo, è possibile utilizzare polimeri in grado di migliorare le prestazioni di filtrazione sulla superficie o sulla punta della lama. La rete in fibra bicomponente in olefina o poliestere soffiata a fusione può essere trasformata in filtri cilindrici per liquidi e gas. La rete in fibra bicomponente soffiata a fusione può essere utilizzata anche per i filtri per sigarette; sfruttando l'effetto di aspirazione del nucleo per creare nuclei assorbenti di inchiostro di alta qualità; aste di aspirazione del nucleo per la ritenzione e l'infusione di liquidi.

Sviluppo della tecnologia dei tessuti non tessuti soffiati a fusione – nanofibre soffiate a fusione

In passato, lo sviluppo delle fibre meltblown si basava sulla tecnologia brevettata di Exxon, ma negli ultimi anni diverse aziende internazionali hanno sfruttato la tecnologia di Exxon per sviluppare fibre nanometriche più sottili.

Hills Company ha condotto ricerche approfondite sulle nanofibre meltblown e si dice che abbia raggiunto la fase di industrializzazione. Anche altre aziende, come Non woven Technologies (NTI), hanno sviluppato processi e tecnologie per la produzione di nanofibre meltblown e ne hanno ottenuto i brevetti.

Per filare le nanofibre, i fori degli ugelli sono molto più sottili di quelli delle normali apparecchiature melt blown. NTI può utilizzare ugelli piccoli fino a 0,0635 millimetri (63,5 micron) o 0,0025 pollici, e la struttura modulare della filiera può essere combinata per formare una larghezza totale di oltre 3 metri. Il diametro delle fibre melt blown filate in questo modo è di circa 500 nanometri. Il diametro più sottile di una singola fibra può raggiungere i 200 nanometri.

Le apparecchiature melt blown per la filatura di nanofibre presentano piccoli fori di spruzzatura e, in assenza di misure preventive, la resa sarà inevitabilmente ridotta. Pertanto, NTI ha aumentato il numero di fori di spruzzatura, con ogni piastra di spruzzatura dotata di 3 o più file di fori di spruzzatura. Combinando insieme più componenti dell'unità (a seconda della larghezza) è possibile aumentare significativamente la resa durante la filatura. La situazione attuale è che utilizzando fori da 63,5 micron, il numero di fori per metro della filiera a fila singola è di 2880. Utilizzando tre file, il numero di fori per metro della filiera può raggiungere gli 8640, il che equivale alla produzione di fibre melt blown ordinarie.

A causa dell'elevato costo e della predisposizione alla rottura (crepatura sotto alta pressione) delle filiere sottili con fori ad alta densità, diverse aziende hanno sviluppato nuove tecnologie di incollaggio per aumentare la durata delle filiere e prevenire perdite sotto alta pressione.

Attualmente, le nanofibre meltblown possono essere utilizzate come mezzi filtranti, il che può migliorare significativamente l'efficienza di filtrazione. Esistono inoltre dati che dimostrano che, grazie alle fibre più fini dei tessuti non tessuti meltblown su scala nanometrica, è possibile utilizzare tessuti meltblown più leggeri e più pesanti in combinazione con compositi spunbond, che possono comunque resistere alla stessa pressione idrostatica. I prodotti SMS realizzati con questi materiali possono ridurre la percentuale di fibre meltblown.

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.