ნაქსოვი ქსოვილების ფიზიკურ თვისებებზე ძირითადი გავლენის ფაქტორების ანალიზი

ნაქსოვი ქსოვილის წარმოების პროცესში, სხვადასხვა ფაქტორმა შეიძლება გავლენა მოახდინოს პროდუქტის ფიზიკურ თვისებებზე. ამ ფაქტორებსა და პროდუქტის მუშაობას შორის ურთიერთობის ანალიზი ხელს შეუწყობს პროცესის პირობების სწორად კონტროლს და მაღალი ხარისხის და ფართოდ გამოყენებადი პოლიპროპილენის ნაქსოვი ქსოვილის პროდუქტების მიღებას. აქ მოკლედ გავაანალიზებთ ნაქსოვი ქსოვილების ფიზიკურ თვისებებზე მოქმედ ძირითად ფაქტორებს და ყველას გავუზიარებთ მათ.

პოლიპროპილენის ნაჭრების დნობის ინდექსი და მოლეკულური წონის განაწილება

პოლიპროპილენის ნაჭრების ძირითადი ხარისხის მაჩვენებლებია მოლეკულური წონა, მოლეკულური წონის განაწილება, იზოტროპია, დნობის ინდექსი და ნაცრის შემცველობა. ქსოვისთვის გამოყენებული PP ჩიპების მოლეკულური წონა 100000-დან 250000-მდე მერყეობს, თუმცა პრაქტიკამ აჩვენა, რომ დნობის რეოლოგიური თვისებები საუკეთესოა, როდესაც პოლიპროპილენის მოლეკულური წონა დაახლოებით 120000-ია და მაქსიმალური დასაშვები ბრუნვის სიჩქარეც მაღალია. დნობის ინდექსი არის პარამეტრი, რომელიც ასახავს დნობის რეოლოგიურ თვისებებს და spunbond-ში გამოყენებული პოლიპროპილენის ნაჭრების დნობის ინდექსი ჩვეულებრივ 10-დან 50-მდეა. ქსელად ქსოვისას ძაფი იღებს ჰაერის ნაკადის მხოლოდ ერთ ნაკადს და ძაფის გამწევი კოეფიციენტი შემოიფარგლება დნობის რეოლოგიური თვისებებით. რაც უფრო დიდია მოლეკულური წონა, ანუ რაც უფრო მცირეა დნობის ინდექსი, მით უფრო უარესია დინებადობა და მით უფრო მცირეა ძაფის მიერ მიღებული გამწევი კოეფიციენტი. დნობის საქშენიდან გამოტყორცნის იმავე პირობებში, მიღებული ძაფის ბოჭკოს ზომაც უფრო დიდია, რაც spunbond უქსოვი ქსოვილებისთვის ხელით უფრო მკვრივ შეგრძნებას იწვევს. თუ დნობის ინდექსი მაღალია, დნობის სიბლანტე მცირდება, რეოლოგიური თვისებები კარგია, გაჭიმვისადმი მდგრადობა მცირდება და იმავე გაჭიმვის პირობებში, გაჭიმვის კოეფიციენტი იზრდება. მაკრომოლეკულების ორიენტაციის ხარისხის ზრდასთან ერთად, იზრდება დაწნული უქსოვი ქსოვილის მსხვრევის სიმტკიცე და ძაფების სიწვრილეც მცირდება, რაც ქსოვილს ხელის რბილ შეგრძნებას ანიჭებს. იმავე პროცესის დროს, რაც უფრო მაღალია პოლიპროპილენის დნობის ინდექსი, მით უფრო მცირეა მისი სიწვრე და მით უფრო მაღალია მისი მსხვრევის სიმტკიცე.

მოლეკულური წონის განაწილება ხშირად იზომება პოლიმერის საშუალო მოლეკულური წონის (Mw) და საშუალო მოლეკულური წონის (Mn) თანაფარდობით (Mw/Mn), რაც ცნობილია როგორც მოლეკულური წონის განაწილების მნიშვნელობა. რაც უფრო მცირეა მოლეკულური წონის განაწილების მნიშვნელობა, მით უფრო სტაბილურია დნობის რეოლოგიური თვისებები და უფრო სტაბილურია დატრიალების პროცესი, რაც ხელს უწყობს დატრიალების სიჩქარის გაუმჯობესებას. მას ასევე აქვს უფრო დაბალი დნობის ელასტიურობა და დაჭიმვის სიბლანტე, რაც ამცირებს დატრიალების სტრესს, აადვილებს პოლიპროპილენის გაჭიმვას და უფრო წვრილ ბოჭკოების მიღებას. გარდა ამისა, ქსელის ერთგვაროვნება კარგია, კარგი შეხებით და ერთგვაროვნებით.

დატრიალების ტემპერატურა

დატრიალების ტემპერატურის დაყენება დამოკიდებულია ნედლეულის დნობის ინდექსსა და პროდუქტის ფიზიკური თვისებების მოთხოვნებზე. რაც უფრო მაღალია ნედლეულის დნობის ინდექსი, მით უფრო მაღალია დატრიალების ტემპერატურა და პირიქით. დატრიალების ტემპერატურა პირდაპირ კავშირშია დნობის სიბლანტესთან და ტემპერატურა დაბალია. დნობის სიბლანტე მაღალია, რაც ართულებს დატრიალებას და მიდრეკილია გატეხილი, ხისტი ან უხეში ბოჭკოების წარმოქმნისკენ, რაც გავლენას ახდენს პროდუქტის ხარისხზე. ამიტომ, დნობის სიბლანტის შესამცირებლად და მისი რეოლოგიური თვისებების გასაუმჯობესებლად, ზოგადად გამოიყენება ტემპერატურის გაზრდის მეთოდი. დატრიალების ტემპერატურა მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს ბოჭკოების სტრუქტურასა და თვისებებზე. რაც უფრო დაბალია დატრიალების ტემპერატურა, მით უფრო მაღალია დნობის გაჭიმვის სიბლანტე, მით უფრო დიდია გაჭიმვის წინააღმდეგობა და მით უფრო რთულია ძაფის გაჭიმვა. იგივე სისქის ბოჭკოების მისაღებად, დაბალ ტემპერატურაზე გაჭიმვის ჰაერის ნაკადის სიჩქარე შედარებით მაღალი უნდა იყოს. ამიტომ, იმავე პროცესის პირობებში, როდესაც დატრიალების ტემპერატურა დაბალია, ბოჭკოების გაჭიმვა რთულია. ბოჭკოს აქვს მაღალი სისუფთავე და დაბალი მოლეკულური ორიენტაცია, რაც ვლინდება დაწნული უქსოვი ქსოვილებში დაბალი მსხვრევის სიმტკიცით, მსხვრევის მაღალი წაგრძელებით და ხელით შეხების სიმყარით; როდესაც დატრიალების ტემპერატურა მაღალია, ბოჭკო უკეთესად იჭიმება, ბოჭკოს სისუფთავე უფრო მცირეა და მოლეკულური ორიენტაცია უფრო მაღალია. ეს აისახება დაწნული უქსოვი ქსოვილების მაღალ მსხვრევის სიმტკიცეში, მცირე მსხვრევის წაგრძელებასა და ხელით შეხების რბილ შეგრძნებაში. თუმცა, აღსანიშნავია, რომ გარკვეული გაგრილების პირობებში, თუ დატრიალების ტემპერატურა ძალიან მაღალია, შედეგად მიღებული ძაფი მოკლე დროში საკმარისად არ გაცივდება და ზოგიერთი ბოჭკო შეიძლება გატეხოს გაჭიმვის პროცესში, რამაც შეიძლება დეფექტები წარმოქმნას. ფაქტობრივი წარმოებისას, დატრიალების ტემპერატურა უნდა შეირჩეს 220-230 ℃-ს შორის.

გაგრილების ფორმირების პირობები

ძაფის გაგრილების სიჩქარე მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს დაწნული უქსოვი ქსოვილის ფიზიკურ თვისებებზე ფორმირების პროცესში. თუ გამდნარი პოლიპროპილენი სწრაფად და ერთგვაროვნად შეიძლება გაცივდეს მბრუნავი რგოლიდან გამოსვლის შემდეგ, მისი კრისტალიზაციის სიჩქარე ნელია და კრისტალურობა დაბალი. შედეგად მიღებული ბოჭკოვანი სტრუქტურა არის არასტაბილური დისკის ფორმის თხევადკრისტალური სტრუქტურა, რომელმაც შეიძლება მიაღწიოს უფრო დიდ გაჭიმვის კოეფიციენტს გაჭიმვის დროს. მოლეკულური ჯაჭვების ორიენტაცია უკეთესია, რამაც შეიძლება კიდევ უფრო გაზარდოს კრისტალურობა, გააუმჯობესოს ბოჭკოს სიმტკიცე და შეამციროს მისი წაგრძელება. ეს ვლინდება დაწნულ უქსოვი ქსოვილებში, რომლებსაც აქვთ უფრო მაღალი მოტეხილობის სიმტკიცე და დაბალი წაგრძელება; ნელა გაცივების შემთხვევაში, მიღებულ ბოჭკოებს აქვთ სტაბილური მონოკლინიკური კრისტალური სტრუქტურა, რაც ხელს არ უწყობს ბოჭკოს გაჭიმვას. ეს ვლინდება დაწნულ უქსოვი ქსოვილებში, რომლებსაც აქვთ უფრო დაბალი მოტეხილობის სიმტკიცე და უფრო დიდი წაგრძელება. ამიტომ, ჩამოსხმის პროცესში, გაგრილების ჰაერის მოცულობის გაზრდა და დატრიალების კამერის ტემპერატურის შემცირება ჩვეულებრივ გამოიყენება მოტეხილობის სიმტკიცის გასაუმჯობესებლად და დაწნული უქსოვი ქსოვილების წაგრძელების შესამცირებლად. გარდა ამისა, ძაფის გაგრილების მანძილი მჭიდრო კავშირშია მის მახასიათებლებთან. დაწნული უქსოვი ქსოვილების წარმოებისას, გაგრილების მანძილი, როგორც წესი, შერჩეულია 50-60 სმ-ს შორის.

ხატვის პირობები

აბრეშუმის ძაფებში მოლეკულური ჯაჭვების ორიენტაცია მნიშვნელოვანი ფაქტორია, რომელიც გავლენას ახდენს ცალკეული ძაფების დაჭიმვის სიმტკიცესა და წაგრძელებაზე გაწყვეტის დროს. რაც უფრო მაღალია ორიენტაციის ხარისხი, მით უფრო ძლიერია ცალკეული ძაფი და მით უფრო მცირეა წაგრძელება გაწყვეტის დროს. ორიენტაციის ხარისხი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ძაფის ორმაგი გარდატეხით და რაც უფრო დიდია მნიშვნელობა, მით უფრო მაღალია ორიენტაციის ხარისხი. პირველადი ბოჭკოები, რომლებიც წარმოიქმნება, როდესაც პოლიპროპილენის დნობა გამოდის მბრუნავი ღეროდან, ხასიათდება შედარებით დაბალი კრისტალურობითა და ორიენტაციით, ბოჭკოების მაღალი სიმყიფით, ადვილად მსხვრევადი და მნიშვნელოვანი წაგრძელებით გაწყვეტის დროს. ბოჭკოების თვისებების შესაცვლელად, ისინი უნდა გაიჭიმოს სხვადასხვა ხარისხით, საჭიროებისამებრ, ქსელის ფორმირებამდე.სპუნბონდის წარმოებაბოჭკოს დაჭიმვის სიმტკიცე ძირითადად დამოკიდებულია გამაგრილებელი ჰაერის მოცულობის ზომასა და შემწოვი ჰაერის მოცულობაზე. რაც უფრო დიდია გამაგრილებელი და შემწოვი ჰაერის მოცულობა, მით უფრო მაღალია გაჭიმვის სიჩქარე და ბოჭკოები სრულად გაიჭიმება. მოლეკულური ორიენტაცია გაიზრდება, წვრილმარცვლოვნება უფრო წვრილი გახდება, სიმტკიცე გაიზრდება და გაწყვეტის წერტილში წაგრძელება შემცირდება. 4000 მ/წთ ბრუნვის სიჩქარით, პოლიპროპილენის ძაფი აღწევს ორმაგი რევოლუციის გაჯერების მნიშვნელობას, მაგრამ ჰაერის ნაკადის გაჭიმვის პროცესში, ქსელის სახით ბრუნვისას, ძაფის ფაქტობრივი სიჩქარე, როგორც წესი, ძნელია გადააჭარბოს 3000 მ/წთ-ს. ამრიგად, იმ სიტუაციებში, როდესაც მოთხოვნები მაღალია, გაჭიმვის სიჩქარე შეიძლება თამამად გაიზარდოს. თუმცა, მუდმივი გამაგრილებელი ჰაერის მოცულობის პირობებში, თუ შემწოვი ჰაერის მოცულობა ძალიან დიდია და ძაფის გაგრილება არასაკმარისია, ბოჭკოები მიდრეკილნი არიან გატეხვისკენ შტამპის ექსტრუზიის ადგილას, რაც იწვევს ინექციის თავის დაზიანებას და გავლენას ახდენს წარმოებასა და პროდუქტის ხარისხზე. ამიტომ, ფაქტობრივი წარმოებისას უნდა განხორციელდეს შესაბამისი კორექტირება.

დაწნული უქსოვი ქსოვილების ფიზიკური თვისებები არა მხოლოდ ბოჭკოების თვისებებთან, არამედ ბოჭკოების ქსელის სტრუქტურასთანაც არის დაკავშირებული. რაც უფრო წვრილია ბოჭკოები, მით უფრო მაღალია ბოჭკოების განლაგების არეულობის ხარისხი ბადის დაგებისას, მით უფრო ერთგვაროვანია ბადე, რაც უფრო მეტი ბოჭკოა ერთეულ ფართობზე, მით უფრო მცირეა ბადის გრძივი და განივი სიმტკიცის თანაფარდობა და მით უფრო მაღალია მსხვრევის სიმტკიცე. ამრიგად, შესაძლებელია დაწნული უქსოვი ქსოვილების ერთგვაროვნების გაუმჯობესება და მათი მსხვრევის სიმტკიცის გაზრდა შემწოვი ჰაერის მოცულობის გაზრდით. თუმცა, თუ შემწოვი ჰაერის მოცულობა ძალიან დიდია, ადვილია მავთულის გაწყვეტა და გაჭიმვა ძალიან ძლიერია. პოლიმერის ორიენტაცია, როგორც წესი, სრულია და პოლიმერის კრისტალურობა ძალიან მაღალია, რაც ამცირებს დარტყმის სიმტკიცეს და წაგრძელებას გაწყვეტის დროს, ზრდის სიმყიფეს და ამით იწვევს უქსოვი ქსოვილის სიმტკიცისა და წაგრძელების შემცირებას. ამის საფუძველზე ჩანს, რომ დაწნული უქსოვი ქსოვილების სიმტკიცე და წაგრძელება რეგულარულად იზრდება და მცირდება შემწოვი ჰაერის მოცულობის ზრდასთან ერთად. ფაქტობრივი წარმოებისას, მაღალი ხარისხის პროდუქციის მისაღებად, აუცილებელია პროცესის შესაბამისად მორგება საჭიროებებსა და ფაქტობრივ სიტუაციაზე.

ცხელი გლინვის ტემპერატურა

ბოჭკოების გაჭიმვით წარმოქმნილი ბოჭკოვანი ქსელი ფხვიერ მდგომარეობაშია და ქსოვილად გადაქცევისთვის საჭიროა მისი ცხლად გლინვა და შეერთება. ცხლად გლინვა არის პროცესი, რომლის დროსაც ქსელში არსებული ბოჭკოები ნაწილობრივ დარბილდება და დნება ცხლად გლინვადი რულონებით გარკვეული წნევითა და ტემპერატურით, რის შემდეგაც ბოჭკოები ერთმანეთთან შეერთდება ქსოვილის შესაქმნელად. მთავარია ტემპერატურისა და წნევის კარგად კონტროლი. გათბობის ფუნქციაა ბოჭკოების დარბილება და დნობა. დარბილებული და გამდნარი ბოჭკოების პროპორცია განსაზღვრავს მათ ფიზიკურ თვისებებს.სპუნბონდ უქსოვი ქსოვილებიძალიან დაბალ ტემპერატურაზე, დაბალი მოლეკულური წონის მქონე ბოჭკოების მხოლოდ მცირე ნაწილი რბილდება და დნება და წნევის ქვეშ ძალიან ცოტა ბოჭკოა ერთმანეთთან შეერთებული. ბოჭკოვან ქსელში არსებული ბოჭკოები მიდრეკილია სრიალისკენ, ხოლო უქსოვი ქსოვილებს აქვთ უფრო დაბალი მსხვრევის სიმტკიცე, მაგრამ უფრო დიდი წაგრძელება. პროდუქტი რბილია, მაგრამ მიდრეკილია ფუმფულაობისკენ; ცხელი გლინვის ტემპერატურის თანდათანობით მატებასთან ერთად, დარბილებული და გამდნარი ბოჭკოების რაოდენობა იზრდება, ბოჭკოვანი ქსელის შეკვრა უფრო მჭიდრო ხდება, ბოჭკოები ნაკლებად სრიალდებიან, უქსოვი ქსოვილის მსხვრევის სიმტკიცე იზრდება და წაგრძელება კვლავ შედარებით დიდია. გარდა ამისა, ბოჭკოებს შორის ძლიერი აფინურობის გამო, წაგრძელება ოდნავ იზრდება; როდესაც ტემპერატურა მნიშვნელოვნად იზრდება, წნევის წერტილში ბოჭკოების უმეტესობა დნება და ბოჭკოები დნობის გროვად იქცევა, იწყებენ მყიფეობას. ამ დროს, უქსოვი ქსოვილის სიმტკიცე იწყებს შემცირებას და წაგრძელებაც მნიშვნელოვნად მცირდება. ხელის შეგრძნება ძალიან მაგარი და მყიფეა, ცრემლის სიმტკიცეც დაბალია. გარდა ამისა, სხვადასხვა პროდუქტს აქვს სხვადასხვა წონა და სისქე და ცხელი გლინვის ქარხნის ტემპერატურაც განსხვავდება. თხელი პროდუქტების შემთხვევაში, ცხელი გლინვის წერტილში ნაკლები ბოჭკოა და დარბილებისა და დნობისთვის ნაკლები სითბოა საჭირო, ამიტომ ცხელი გლინვის საჭირო ტემპერატურა უფრო დაბალია. შესაბამისად, სქელი პროდუქტების შემთხვევაში, ცხელი გლინვის საჭირო ტემპერატურა უფრო მაღალია.

ცხელი გლინვის წნევა

ცხელი გლინვის შეერთების პროცესში, ცხელი გლინვის წისქვილის ხაზის წნევის როლი ბოჭკოვანი ქსელის დატკეპნაა, რაც იწვევს ქსელში არსებული ბოჭკოების გარკვეული დეფორმაციის სითბოს გავლას და ცხელი გლინვის პროცესში სითბოს გამტარობის ეფექტის სრულად გამოყენებას, რაც დარბილებულ და გამდნარ ბოჭკოებს ერთმანეთთან მჭიდროდ აკავშირებს, ზრდის ბოჭკოებს შორის ადჰეზიურ ძალას და ართულებს ბოჭკოების სრიალს. როდესაც ცხელი გლინვის ხაზის წნევა შედარებით დაბალია, ბოჭკოების დატკეპნის სიმკვრივე ბოჭკოვან ქსელში წნევის წერტილში სუსტია, ბოჭკოების შეერთების სიმტკიცე მაღალი არ არის, ბოჭკოებს შორის დაჭერის ძალა სუსტია და ბოჭკოები შედარებით ადვილად სრიალებენ. ამ დროს, დაწნული უქსოვი ქსოვილის ხელით შეხება შედარებით რბილია, მოტეხილობის წაგრძელება შედარებით დიდია და მოტეხილობის სიმტკიცე შედარებით დაბალია; პირიქით, როდესაც ხაზის წნევა შედარებით მაღალია, შედეგად მიღებულ დაწნულ უქსოვი ქსოვილს აქვს უფრო მყარი ხელით შეხება, უფრო დაბალი წაგრძელება მოტეხილობისას, მაგრამ უფრო დიდი მოტეხილობის სიმტკიცე. თუმცა, როდესაც ცხელი გლინვის წისქვილის ხაზის წნევა ძალიან მაღალია, ბოჭკოვანი ქსელის ცხელი გლინვის წერტილში დარბილებული და გამდნარი პოლიმერის დინება და დიფუზია ძნელია, რაც ასევე ამცირებს უქსოვი ქსოვილის მოტეხილობის დაჭიმულობას. გარდა ამისა, ხაზის წნევის დაყენება ასევე მჭიდრო კავშირშია უქსოვი ქსოვილის წონასა და სისქესთან. წარმოებისას, შესაბამისი შერჩევა უნდა მოხდეს საჭიროებების შესაბამისად, რათა წარმოიქმნას პროდუქტი, რომელიც აკმაყოფილებს შესრულების მოთხოვნებს.

შეჯამებით, ფიზიკური და მექანიკური თვისებებიპოლიპროპილენის სპუნბონდ უქსოვი ქსოვილიპროდუქცია არ განისაზღვრება ერთი ფაქტორით, არამედ სხვადასხვა ფაქტორების კომბინირებული ზემოქმედებით. ფაქტობრივი წარმოებისას, მაღალი ხარისხის, დაწნული უქსოვი ქსოვილის პროდუქციის წარმოებისთვის, რომელიც დააკმაყოფილებს სხვადასხვა საჭიროებას, უნდა შეირჩეს გონივრული პროცესის პარამეტრები ფაქტობრივი საჭიროებებისა და წარმოების პირობების შესაბამისად. გარდა ამისა, წარმოების ხაზის მკაცრი სტანდარტიზებული მართვა, აღჭურვილობის ფრთხილად მოვლა-პატრონობა და ოპერატორების ხარისხისა და კვალიფიკაციის გაუმჯობესება ასევე წარმოადგენს პროდუქტის ხარისხის გაუმჯობესების ძირითად ფაქტორებს.

Dongguan Liansheng Non woven Technology Co., Ltd.დაარსდა 2020 წლის მაისში. ეს არის მასშტაბური უქსოვი ქსოვილების წარმოების საწარმო, რომელიც აერთიანებს კვლევასა და განვითარებას, წარმოებასა და გაყიდვებს. მას შეუძლია აწარმოოს სხვადასხვა ფერის PP spunbond უქსოვი ქსოვილები, რომელთა სიგანე 3.2 მეტრზე ნაკლებია, 9 გრამიდან 300 გრამამდე.