ביקוש שוק לפוליפרופילן פוליפרופילן בעל נקודת התכה גבוהה
ביצועי זרימת ההיתוך של פוליפרופילן קשורים קשר הדוק למשקל המולקולרי שלו. המשקל המולקולרי הממוצע של שרף פוליפרופילן מסחרי שהוכן על ידי מערכת קטליטית קונבנציונלית של זיגלר נטא הוא בדרך כלל בין 3×105 ל-7×105. מקדם ההיתוך של שרף קונבנציונלי זהשרפי פוליפרופילןהוא בדרך כלל נמוך, מה שמגביל את טווח היישום שלהם.
עם ההתפתחות המהירה של תעשיית הסיבים הכימיים ותעשיית מכונות הטקסטיל, תעשיית הבדים הלא ארוגים עלתה במהירות. סדרת היתרונות של פוליפרופילן הופכת אותו לחומר הגלם המועדף עבור בדים לא ארוגים. עם התפתחות החברה, תחומי היישום של בדים לא ארוגים מתרחבים. בתחום הרפואה והבריאות, ניתן להשתמש בבדים לא ארוגים לייצור חליפות בידוד, מסכות, חלוקי ניתוח, תחבושות היגייניות לנשים, חיתולים לתינוקות וכן הלאה; כחומר בנייה וגיאוטכני, ניתן להשתמש בבדים לא ארוגים לאיטום גגות, בניית כבישים, הנדסת שימור מים, או לייצר לבד גגות מתקדם באמצעות טכנולוגיית ספונבונד וניקוב מחט. חיי השירות שלהם ארוכים פי 5-10 מאשר לבד אספלט מסורתי; חומרי סינון הם גם אחד המוצרים המתפתחים ביותר עבור בדים לא ארוגים, אשר ניתן להשתמש בהם לסינון גז ונוזלים בתעשיות כמו כימיקלים יבשים, תרופות ומזון, ובעלי פוטנציאל שוק גדול; בנוסף, ניתן להשתמש בבדים לא ארוגים בייצור עור סינתטי, מזוודות, בטנות לבגדים, בדים דקורטיביים ומטליות ניגוב לשימוש ביתי.
זה דווקא בגלל ההתפתחות המתמשכת שלבדים לא ארוגיםשהדרישות לייצורם ויישומם עולות בהתמדה, כגון ניפוח בהמסה, ייצור במהירות גבוהה, מוצרים דקים וכו'. לכן, גם הדרישות לביצועי העיבוד של שרף פוליפרופילן, חומר הגלם העיקרי של בדים לא ארוגים, גדלו בהתאם; בנוסף, ייצור של ספינינג במהירות גבוהה או סיבי פוליפרופילן דנייר עדינים דורש גם משרף פוליפרופילן ביצועי זרימת התכה טובים; פיגמנטים מסוימים שאינם עומדים בטמפרטורות גבוהות דורשים פוליפרופילן כנשא עם טמפרטורות עיבוד נמוכות יחסית. כל אלה דורשים שימוש בשרף פוליפרופילן בעל אינדקס התכה גבוה במיוחד כחומר גלם שניתן לעבד בטמפרטורות נמוכות יותר.
החומר המיוחד לבד מותך הוא פוליפרופילן בעל מדד התכה גבוה. מדד ההיתוך מתייחס למסה של חומר מותך העובר דרך צינור נימי סטנדרטי כל 10 דקות. ככל שהערך גבוה יותר, כך נוזליות העיבוד של החומר טובה יותר. ככל שמדד ההיתוך של פוליפרופילן גבוה יותר, כך הסיבים המרוססים עדינים יותר, וכך ביצועי הסינון של הבד המותך המיוצר טובים יותר.
שיטה להכנת שרף פוליפרופילן בעל אינדקס התכה גבוה
אחת מהן היא לשלוט במשקל המולקולרי ובפיזור המשקל המולקולרי של פוליפרופילן על ידי שליטה בתהליך תגובת הפילמור, כגון הפחתת המשקל המולקולרי של הפולימר על ידי הגדלת ריכוז החומרים הקטיוניים כגון גז מימן, ובכך לשפר את מדד ההיתוך. שיטה זו מוגבלת על ידי גורמים כמו מערכת קטליטית ותנאי תגובה, מה שמקשה על השליטה ביציבות מדד ההיתוך ויישומו.
בשנים האחרונות, יאנשאן פטרוכימיקלים עוסקת בפולימריזציה ישירה של חומרים מנופחים בהתכה בעלי מדד התכה של מעל 1000 באמצעות זרזים מטלוצנים. עקב הקושי בשליטה על היציבות, לא בוצעה פילמור בקנה מידה גדול. מאז פרוץ המגיפה השנה, יאנשאן פטרוכימיקלים אימצה את טכנולוגיית ייצור החומר המנופח בהתכה מפוליפרופילן הניתנת לפירוק נשלט שפותחה בשנת 2010 כדי לייצר חומר מיוחד של בד לא ארוג מפוליפרופילן המנופח בהתכה ב-12 בפברואר. במקביל, נערכו ניסויים תעשייתיים על המכשיר באמצעות זרזים מטלוצנים. המוצר יוצר ונשלח כעת למשתמשים במורד הזרם לצורך ניסוי.
שיטה נוספת היא לשלוט בפירוק של פוליפרופילן המתקבל באמצעות פולימריזציה קונבנציונלית, להפחית את המשקל המולקולרי שלו ולהגדיל את מקדם ההיתוך שלו.
בעבר, שיטות פירוק בטמפרטורה גבוהה היו נפוצות להפחתת המשקל המולקולרי של פוליפרופילן, אך לשיטת פירוק מכנית זו בטמפרטורה גבוהה יש חסרונות רבים, כגון אובדן תוספים ופירוק תרמי, ותהליכים לא יציבים. בנוסף, קיימות שיטות כמו פירוק אולטרסאונד, אך שיטות אלו דורשות לעתים קרובות נוכחות של ממסים, מה שמגדיל את הקושי והעלות של התהליך. בשנים האחרונות, שיטות הפירוק הכימי של פוליפרופילן יושמו בהדרגה באופן נרחב.
ייצור PP אצבעות בעלות התכה גבוהה בשיטת פירוק כימית
שיטת פירוק כימית כוללת תגובה של פוליפרופילן עם חומרי פירוק כימיים כגון מי חמצן אורגניים במכונת אקסטרודר בורגית, מה שגורם לשבירת שרשרת המולקולרית של הפוליפרופילן ולהפחתת משקלה המולקולרי. בהשוואה לשיטות פירוק אחרות, יש לה יתרונות של פירוק מלא, נזילות התכה טובה, תהליך הכנה פשוט ובר ביצוע, וקלה לביצוע ייצור תעשייתי בקנה מידה גדול. זוהי גם השיטה הנפוצה ביותר על ידי יצרני פלסטיק שעבר שינוי.
דרישות ציוד
נקודת התכה גבוהה שונה לחלוטין מציוד רגיל לשינוי PP. ציוד לריסוס חומרים מותכים דורש יחס גובה-רוחב ארוך יותר, וראש המכונה צריך להיות אנכי או להשתמש בגרגירים מתחת למים (לווושי הואצ'ן יש חיתוך מתחת למים דומה); החומר דק מאוד וצריך לבוא במגע עם מים מיד לאחר יציאתו מראש המכונה לצורך קירור קל;
לייצור פוליפרופילן קונבנציונלי, מהירות החיתוך של המכבש היא 70 מטרים לדקה, בעוד שעבור פוליפרופילן בעל התכה גבוהה, מהירות החיתוך נדרשת להיות מעל 120 מטרים לדקה. בנוסף, בשל קצב הזרימה המהיר של פוליפרופילן בעל התכה גבוהה, יש להגדיל את מרחק הקירור שלו מ-4 מטרים ל-12 מטרים.
המכונה לייצור חומרים מפוחים בהמסה דורשת החלפת רשת רציפה, בדרך כלל באמצעות מחליף רשת בעל שתי תחנות. דרישות כוח המנוע גבוהות בהרבה, ויש להשתמש ביותר בלוקי גזירה בתוך רכיבי הבורג; לדברי קויאפן, לקו הברגים הכפולים העשוי מחומרים מיוחדים מפוחים בהמסה יש ייחודיות ניכרת.
1. יש להבטיח הזנה יציבה (PP, DCP וכו');
2. קבע את יחס הממדים והמיקום הצירי המתאימים של הפתח בהתבסס על זמן מחצית החיים של הנוסחה המרוכבת (שודרגה לדור השלישי כדי להבטיח שחול חלק של תגובת CR-PP);
3. כדי להבטיח שאצבע ההיתוך תהיה בעלת תפוקה גבוהה בטווח הסבילות (ליותר מ-30 רצועות גמורות יש יעילות עלות ובסיס ערבוב גבוהים יותר בהשוואה לתריסר בלבד);
4. יש להצטייד בראשי תבנית ניקוז מיוחדים. ההיתוך והחימום צריכים להיות אחידים, וכמות הפסולת צריכה להיות קטנה;
5. עדיף להיות מצויד בגרנולטור חיתוך קר בוגר לחומרים מפוחים להמסה (בעל מוניטין טוב בתעשייה) כדי להבטיח את איכות החלקיקים המוגמרים ושיעור כיתה גבוה יותר;
6. יהיה אפילו טוב יותר אם יהיה משוב בדיקות מקוון. בנוסף, הוספת יוזמי פירוק נוזלים להזנה הצדדית דורשת דיוק גבוה יותר עקב שיעור התוספים הקטן. עבור ציוד הזנה צדדית, כגון Brabenda מיובא, Kubota, Matsunai מתוצרת מקומית וכו'.
זרזים לפירוק המשמשים כיום
1: דיט-בוטיל פרוקסיד, הידוע גם כדי-טרט-בוטיל פרוקסיד, יוזם a, חומר גיפור dTBP, הוא נוזל שקוף חסר צבע עד צהוב מעט שאינו מסיס במים וניתן לערבוב עם ממסים אורגניים כגון בנזן, טולואן ואצטון. מחמצן חזק, דליק, יציב יחסית בטמפרטורת החדר, חסין לפגיעות.
2: גופרית כפולה חמש, בקיצור DBPH, שם כימי 2,5-דימתיל-2,5-ביס (טרט בוטילפרוקס) הקסאן, משקל מולקולרי 290.44. נוזל צהוב חיוור בצפיפות יחסית של 0.8650 בצורת אבקה לבנה חלבית וצלולה. נקודת הקיפאון היא 8 ℃. נקודת הרתיחה 50~52 ℃ (13Pa). מקדם השבירה נע בין 1.418 ל-1.419. צמיגות הנוזל היא 6.5mPa. s. נקודת הבזק (בכוס פתוחה) 58 ℃. מסיס ברוב הממסים האורגניים כגון אלכוהולים, אתרים, קטונים, אסטרים, פחמימנים ארומטיים וכו', בלתי מסיס במים.
3: בדיקת אצבעות מאוחות
בדיקת אצבע ההיתוך צריכה להתבצע בהתאם לתקן GBIT 30923-2014 Polypropylene Melting Spray Special Materials; לא ניתן לבדוק מכשירי אצבע ההיתוך רגילים. בדיקת התכה גבוהה מתייחסת לשימוש בשיטה הנפחית ולא בשיטת המסה לבדיקה.
ציוד מקומי כולל את Chengde Youte, Guangxin Electronic Technology, Hangzhou Jinmai, Jilin Science and Education Instrument Factory, והציוד המיובא כולל את Zwick; Chengde Jinjian Testing Instrument Co., Ltd. מייצרת מד קצב זרימת התכה MFL-2322H שתוכנן במיוחד למדידת NVR של חומרי פוליפרופילן בעלי זרימה גבוהה במיוחד, העומד בדרישות בדיקות המפעל של GB/T 309232014 Polypropylene Melt Spray Special Materials. טווח הבדיקה הוא (500-2500) ס"מ/10 דקות.
נכון לעכשיו, ישנם:
1. שאנדונג דאואן פולימר חומרים בע"מ
2. Hunan Shengjin New Materials Co., Ltd
3. ג'ינפה טכנולוגיה בע"מ
4. בייג'ינג ישיטונג פיתוח חומרים חדשים בע"מ
5. Shanghai Huahe Composite Materials Co., Ltd
6. Hangzhou Chenda New Materials Co., Ltd
7. באזל, דאלין, דרום קוריאה
זמן פרסום: 1 באפריל 2024