Polypropyleen (PP) non-woven textiel wordt veel gebruikt vanwege de uitstekende prestaties, eenvoudige verwerkingsmethoden en lage prijs. Vooral de laatste jaren wordt het veel gebruikt in sectoren zoals de gezondheidszorg, kleding, verpakkingsmaterialen, poetsdoeken, landbouwafdekkingen, geotextiel, industriële filtratiematerialen, enz. en is het een trend om traditionele materialen te vervangen.
Door de apolaire structuur van PP, dat in principe geen hydrofiele groepen bevat, heeft PP non-woven materiaal vrijwel geen waterabsorptievermogen. Hydrofiele modificatie of afwerking is noodzakelijk voor de productie van hydrofiele PP non-woven materialen.
I. Werkwijze voor het bereiden van hydrofiele non-woven stoffen
Om de hydrofiliteit van PP-nonwoven stoffen te verbeteren, bestaan er doorgaans twee methoden om de bevochtigbaarheid van het oppervlak te verbeteren: fysieke modificatie en chemische modificatie.
Chemische modificatie verandert voornamelijk de moleculaire structuur van PP door hydrofiele groepen toe te voegen aan de macromoleculaire ketens, waardoor de hygroscopiciteit verandert. Methoden die hiervoor gebruikt worden zijn onder andere copolymerisatie, enten, crosslinken en chloreren.
Fysieke modificatie verandert voornamelijk de hogere structuur van moleculen om de hydrofiliteit te verbeteren. Dit gebeurt voornamelijk door middel van mengmodificatie (vóór het spinnen) en oppervlaktemodificatie (na het spinnen).
II. Gemengde modificatie (spinnende pre-modificatie)
Afhankelijk van de verschillende toevoegingstijden van gemodificeerde additieven, kunnen deze worden onderverdeeld in de masterbatchmethode, de volledige granulatiemethode en de spincoatingmiddelinjectiemethode.
(1) Gewone kleurmasterbatchmethode
Dit is een belangrijke methode voor het produceren van hydrofiele non-woven stoffen door non-woven stoffenfabrikanten.
Eerst worden gewone hydrofiele additieven door houtproducenten verwerkt tot kwallendeeltjes. Vervolgens worden ze gemengd met PP-spinmachines om een stof te vormen.
Voordelen: Eenvoudige productie, er hoeft geen extra apparatuur te worden toegevoegd, geschikt voor de productie van kleine hoeveelheden vee en bovendien zeer hydrofiel.
Nadelen: Langzame hydrofiliteit en slechte verwerkingsprestaties, vaak gebruikt bij het spinnen van stoffen. Hoge kosten, 2 tot 3 keer hoger dan oppervlaktemodificatie.
Slechte spinbaarheid vereist aanpassing van het proces. Sommige klanten verspilden 5 ton stof van twee kleurmasterbatchfabrieken zonder eindproducten te produceren.
(2) Volledige granulatiemethode
Meng de modifier, PP-plakjes en additieven gelijkmatig en granuleer ze onder de schroef om hydrofiele PP-deeltjes te produceren. Smelt en spin ze vervolgens tot doek.
Voordelen: Goed verwerkbaar, langdurig effect en herbruikbare stof.
Nadelen: Er is extra schroefextruderapparatuur nodig, wat resulteert in hogere kosten per ton en een lagere hydrofiliteit. Hierdoor is het alleen geschikt voor productie op grote schaal.
(3) Fangqian-injectie
Voeg hydrofiele reagentia, dat wil zeggen hydrofiele polymeren, rechtstreeks toe aan de hoofdschroef van non-woven stoffen en meng ze met PP-smelt voor direct spinnen.
Voordelen: Het effect is langdurig en de stof kan worden hergebruikt.
Nadelen: Omdat het mengsel niet gelijkmatig kan worden gemengd, is het centrifugeren vaak moeilijk en is de beweeglijkheid ervan beperkt.
III. Oppervlakte hydrofiele afwerking (na spinbehandeling)
Hydrofiele afwerking is een eenvoudige, effectieve en goedkope methode voor de productie van hydrofiele non-wovens. De meeste van onze non-woven fabrikanten gebruiken deze methode voornamelijk. Het belangrijkste proces is als volgt:
Online spingebonden warmgewalste non-woven stof – rolcoating of watersproeien hydrofiel middel – infrarood of hete lucht
Voordelen: Geen problemen met spinbaarheid, snelle hydrofiele werking van non-woven materiaal, hoge efficiëntie, lage prijs (de helft tot een derde van de kosten van een gewone kleurmasterbatch). Geschikt voor grootschalige productie.
Nadeel: vereist de aanschaf van aparte nabewerkingsapparatuur, wat duur is. Na drie keer wassen neemt de waterpenetratietijd met ongeveer 15 keer toe. Voldoet niet aan de eisen voor hergebruik;
Massaproductie;
De voor- en nadelen van deze methode zorgen ervoor dat deze vooral wordt gebruikt voor wegwerpproducten die een hoge permeabiliteit en hydrofiliteit vereisen, zoals maandverbanden, luiers, etc.
Ⅳ.Met behulp van de PPS03-methode voor complexe hydrofiele deeltjes
Gezien de voor- en nadelen van de (-) en (ii) methoden werd een samengesteld hydrofiel moederdeeltje PPS030 ontwikkeld
Dit type kwallendeeltje heeft de volgende eigenschappen: een gemiddelde dosering (vergelijkbaar met gewone kwallendeeltjes), een snelle werking, een snelle verspreiding, een goede werking, een langdurige werking en een goede wasbestendigheid. De kosten zijn echter iets hoger (vergelijkbaar met gewone kwallendeeltjes).
Goede spinbaarheid, geen noodzaak om het productieproces aan te passen.
Geschikt voor productie in kleine series en hoge wasbestendigheid, herbruikbare producten zoals bosbouw- en landbouwtextiel.
De belangrijkste evaluatie-indicatoren van hydrofiele PP-non-woven stoffen zijn waterabsorptie, contacthoek en capillaire werking.
(1) Waterabsorptiesnelheid: verwijst naar de hoeveelheid water die per massa-eenheid hydrofiel non-woven materiaal wordt geabsorbeerd binnen een standaardtijd of de tijd die nodig is om het materiaal volledig te bevochtigen. Hoe groter de waterabsorptie, hoe beter het effect.
(2) Contacthoekmethode: Leg de hydrofiele PP non-woven stof op een schone en gladde glasplaat, leg deze plat in de oven en laat deze smelten. Verwijder de glasplaat na het smelten en laat deze op natuurlijke wijze afkoelen tot kamertemperatuur. Meet de evenwichtscontacthoek met behulp van directe testmethoden. Hoe kleiner de contacthoek, hoe beter. (PP non-woven stof zonder hydrofiele behandeling na het bereiken van ongeveer 148 °C).
Plaatsingstijd: 4 dec. 2023