Lydyto pūtimo neaustinio audinio procesas ir savybės

Lydyto pūtimo neaustinio audinio gamybos procesas

Lydyto pūtimo neaustinio audinio gamybos procesas: polimero padavimas – lydalo ekstruzija – pluošto formavimas – pluošto aušinimas – tinklo formavimas – sutvirtinimas audinyje.

Dviejų komponentų lydalo pūtimo technologija

Nuo XXI amžiaus pradžios lydalo pūtimo neaustinių medžiagų technologijos plėtra sparčiai vystėsi tarptautiniu mastu.

„Hills and Nordson“ įmonės Jungtinėse Valstijose anksčiau sėkmingai sukūrė dviejų komponentų lydalo pūtimo technologiją, įskaitant viršutinę šerdį, lygiagrečius, trikampius ir kitus tipus. Pluošto smulkumas paprastai yra artimas 2 μ, o skylių skaičius lydalo pūtimo gijos komponente gali siekti 100 skylių colyje, o ekstruzijos greitis – 0,5 g/min vienai skylei.

Odinio pagrindo tipas:

Jis gali suteikti neaustiniams audiniams minkštumo ir gali būti pagamintas į koncentrinius, ekscentrinius ir netaisyklingus gaminius. Paprastai kaip šerdis naudojamos nebrangios medžiagos, o kaip išorinis sluoksnis naudojami brangūs polimerai su specialiomis arba reikiamomis savybėmis, pavyzdžiui, polipropilenas šerdiai ir nailonas išoriniam sluoksniui, todėl pluoštai yra higroskopiški; šerdis pagaminta iš polipropileno, o išorinis sluoksnis – iš žemos lydymosi temperatūros polietileno arba modifikuoto polipropileno, modifikuoto poliesterio ir kt., kurie gali būti naudojami sujungimui. Juodojo anglies laidžiojo pluošto laidus šerdis yra įvyniotas į vidų.

Lygiagretus tipas:

Tai gali pagaminti neaustinius audinius, pasižyminčius geru elastingumu, paprastai pagamintus iš dviejų skirtingų polimerų arba to paties polimero su skirtingu klampumu, kad būtų suformuoti lygiagretūs dviejų komponentų pluoštai. Pasinaudojant skirtingomis skirtingų polimerų terminio susitraukimo savybėmis, galima pagaminti spirališkai susuktus pluoštus. Pavyzdžiui, „3M“ kompanija sukūrė neaustinį audinį, pagamintą iš lydalo pūtimo būdu pagamintų PET/PP dviejų komponentų pluoštų, kurie dėl skirtingo susitraukimo sudaro spiralinį susukimą ir suteikia neaustiniam audiniui puikų elastingumą.

Terminalo tipas:

Tai dar vienas polimerinio kompozito tipas, naudojamas trijų tipų: lapų, kryžminių ir terminalinių. Gaminant antistatinius, drėgmei laidžius ir laidžius pluoštus, laidūs polimerai gali būti kompozitiniai viršuje, kurie gali ne tik praleisti drėgmę, bet ir praleisti elektrą, būti antistatiniai ir sutaupyti naudojamo laidžiojo polimero kiekį.

Mikro Dan tipas:

Galima naudoti oranžinės spalvos žiedlapio formos, juostelės formos arba salos formos lupimo komponentus. Naudojant du nesuderinamus polimerus, galima lupti ir pagaminti itin smulkius pluošto tinklus, net nanopluošto tinklus. Pavyzdžiui, Kimberly Clark sukūrė lupimo tipo dviejų komponentų pluoštą, kuris išnaudoja dviejų komponentų pluošto, pagaminto iš dviejų nesuderinamų polimerų, savybes, kuriuos galima visiškai nulupti karštame vandenyje per mažiau nei sekundę, kad būtų pagaminti itin smulkūs pluošto tinklai. Salos tipo pluoštui gauti reikia ištirpinti jūrą.

Hibridinis tipas:

Tai pluošto tinklas, pagamintas maišant skirtingas medžiagas, spalvas, pluoštus, skerspjūvio formas ir netgi pluoštus, lygiagrečius odos šerdiai, su bendrai susuktais ir dviejų komponentų pluoštais, siekiant suteikti pluoštams reikiamas savybes. Palyginti su įprastais lydyto pūtimo būdu pagamintais pluošto gaminiais, šio tipo lydyto pūtimo būdu pagamintas dviejų komponentų pluošto neaustinis audinys arba mišraus pluošto neaustinis audinys gali dar labiau pagerinti filtro terpės filtravimo efektyvumą ir suteikti filtro terpei antistatines, laidžias, drėgmę sugeriančias ir sustiprintas barjerines savybes; Arba pagerinti pluošto tinklo sukibimą, purumą ir laidumą orui.

Dviejų komponentų lydyto pūtimo pluoštai gali kompensuoti vieno polimero savybių trūkumus. Pavyzdžiui, polipropilenas yra santykinai nebrangus, tačiau naudojamas medicinos ir sveikatos priežiūros medžiagose jis nėra atsparus radiacijos poveikiui. Todėl polipropilenas gali būti naudojamas kaip šerdis, o išoriniam sluoksniui galima pasirinkti tinkamą radiacijai atsparų polimerą, kuris jį apgaubtų, taip išsprendžiant atsparumo radiacijai problemą. Tai gali padaryti produktą ekonomišką ir kartu atitikti funkcinius reikalavimus, tokius kaip šilumos ir drėgmės keitiklis, naudojamas medicinos srities kvėpavimo sistemoje, kuris gali užtikrinti tinkamą natūralią šilumą ir drėgmę. Jis yra lengvas, vienkartinis arba lengvai dezinfekuojamas, nebrangus ir taip pat gali būti naudojamas kaip papildomas filtras teršalams šalinti. Jį gali sudaryti du tolygiai sumaišyti dviejų komponentų lydyto pūtimo pluošto tinklai. Naudojant išorinės šerdies tipo dviejų komponentų pluoštą, šerdis pagaminta iš polipropileno, o išorinis sluoksnis – iš nailono. Dviejų komponentų pluoštai taip pat gali būti netaisyklingo skerspjūvio, pavyzdžiui, trilobitų ir daugialubių, kad padidėtų jų paviršiaus plotas. Tuo pačiu metu jų paviršiuje arba mentės gale gali būti naudojami polimerai, kurie gali pagerinti filtravimo efektyvumą. Dviejų komponentų pluošto tinklelis iš olefino arba poliesterio lydalo pūtimo metodu gali būti pagamintas iš cilindrinių skysčių ir dujų filtrų. Dviejų komponentų pluošto tinklelis iš lydalo pūtimo taip pat gali būti naudojamas cigarečių filtrų antgaliams; panaudojant šerdies siurbimo efektą, siekiant sukurti aukštos kokybės rašalą sugeriančius šerdis; šerdies siurbimo strypai skysčių sulaikymui ir infuzijai.

Lydyto pūtimo neaustinių medžiagų technologijos kūrimas – lydyto pūtimo nanopluoštai

Anksčiau lydyto pūtimo būdu pagamintų pluoštų kūrimas buvo pagrįstas patentuota „Exxon“ technologija, tačiau pastaraisiais metais kelios tarptautinės kompanijos peržengė „Exxon“ technologiją, kad sukurtų smulkesnius nanoskalės pluoštus.

„Hills Company“ atliko išsamius nano lydyto pūtimo pluoštų tyrimus ir, kaip teigiama, pasiekė industrializacijos etapą. Kitos įmonės, tokios kaip „Non Woven Technologies“ (NTI), taip pat sukūrė nano lydyto pūtimo pluoštų gamybos procesus ir technologijas bei gavo patentus.

Norint sukti nanopluoštus, purkštukų skylės yra daug smulkesnės nei įprastoje lydalo pūtimo įrangoje. NTI gali naudoti vos 0,0635 milimetro (63,5 mikrono) arba 0,0025 colio dydžio purkštukus, o verpimo įrenginio modulinė struktūra gali būti sujungta taip, kad bendras plotis būtų didesnis nei 3 metrai. Tokiu būdu susuktų lydalo pūtimo pluoštų skersmuo yra maždaug 500 nanometrų. Ploniausio vieno pluošto skersmuo gali siekti 200 nanometrų.

Lydyto pūtimo įranga nanofibrams verpti turi mažas purškimo skylutes, ir jei nebus imtasi jokių priemonių, išeiga neišvengiamai labai sumažės. Todėl NTI padidino purškimo skylučių skaičių, kiekviena purškimo plokštė turi 3 ar net daugiau purškimo skylučių eilių. Sujungus daugelį mazgo komponentų (priklausomai nuo pločio), galima žymiai padidinti išeigą verpimo metu. Faktinė situacija yra tokia, kad naudojant 63,5 mikrono skylutes, vienos eilės verpimo įrenginio skylučių skaičius metrui yra 2880. Jei naudojamos trys eilės, skylučių skaičius verpimo įrenginio metrui gali siekti 8640, o tai atitinka įprastų lydyto pūtimo pluoštų gamybą.

Dėl didelės plonų verpimo galvučių su didelio tankio skylėmis kainos ir jautrumo lūžiams (įtrūkimams esant aukštam slėgiui), įvairios įmonės sukūrė naujas sujungimo technologijas, skirtas padidinti verpimo galvučių patvarumą ir išvengti nuotėkio esant aukštam slėgiui.

Šiuo metu nanomedžiagų lydyto pūtimo būdu pagaminti pluoštai gali būti naudojami kaip filtravimo terpė, o tai gali žymiai pagerinti filtravimo efektyvumą. Taip pat yra duomenų, rodančių, kad dėl smulkesnių pluoštų nanomedžiagų lydyto pūtimo būdu pagamintuose neaustiniuose audiniuose, lengvesni ir sunkesni lydyto pūtimo būdu pagaminti audiniai gali būti naudojami kartu su susuktais kompozitais, kurie vis tiek gali atlaikyti tą patį vandens slėgio slėgį. Iš jų pagaminti SMS produktai gali sumažinti lydyto pūtimo būdu pagamintų pluoštų dalį.

Dongguan Liansheng Neaustinės technologijos Co., Ltd.buvo įkurta 2020 m. gegužės mėn. Tai didelio masto neaustinių audinių gamybos įmonė, integruojanti mokslinius tyrimus ir plėtrą, gamybą ir pardavimus. Ji gali gaminti įvairių spalvų PP neaustinius audinius, kurių plotis mažesnis nei 3,2 metro, nuo 9 gramų iki 300 gramų.