Het belangrijkste materiaal van maskers ispolypropyleen non-woven stof(ook bekend als non-woven stof), een dun of viltachtig product gemaakt van textielvezels door middel van binding, fusie of andere chemische en mechanische methoden. Medische chirurgische maskers zijn over het algemeen gemaakt van drie lagen non-woven stof, namelijk spunbond non-woven stof S, meltblown non-woven stof M en spunbond non-woven stof S, bekend als SMS-structuur; De binnenste laag is gemaakt van gewoon non-woven stof, dat een huidvriendelijk en vochtabsorberend effect heeft; De buitenste laag is gemaakt van waterdicht non-woven stof, dat de functie heeft om vloeistoffen te blokkeren en voornamelijk wordt gebruikt om vloeistoffen te blokkeren die door de drager of anderen worden gesproeid; De middelste filterlaag is meestal gemaakt van polypropyleen meltblown non-woven stof dat elektrostatisch gepolariseerd is, wat bacteriën kan filteren en een beslissende rol speelt bij het blokkeren en filteren.
De geautomatiseerde maskerproductielijn verbetert de productie-efficiëntie van maskers aanzienlijk. Grote rollen polypropyleen non-woven materiaal worden in kleine rollen gesneden en op de maskerproductielijn geplaatst. De machine stelt een kleine hoek in en vernauwt de randen geleidelijk en verzamelt ze van links naar rechts. Het maskeroppervlak wordt platgedrukt met een tablet, waarna processen zoals snijden, randsealen en persen worden uitgevoerd. Met behulp van geautomatiseerde machines duurt het gemiddeld slechts ongeveer 0,5 seconde voordat een assemblagelijn in een fabriek een masker produceert. Na de productie worden de maskers gedesinfecteerd met ethyleenoxide en 7 dagen met rust gelaten voordat ze worden geseald, verpakt, in dozen worden gedaan en verzonden voor verkoop.
Het kernmateriaal van maskers – polypropyleenvezel
De filterlaag (M-laag) in het midden van medische maskers bestaat uit een smeltgeblazen filterdoek, de belangrijkste kernlaag. Het hoofdmateriaal is een speciaal smeltgeblazen polypropyleen. Dit materiaal heeft de eigenschappen van een ultrahoge doorstroming, een lage vluchtigheid en een smalle molecuulgewichtsverdeling. De gevormde filterlaag heeft sterke filterende, afschermende, isolerende en olie-absorberende eigenschappen, waardoor deze voldoet aan de verschillende normen voor het aantal vezels per oppervlakte-eenheid en het oppervlak van de kernlaag van medische maskers. Eén ton polypropyleenvezel met hoog smeltpunt kan bijna 250.000 N95 medische beschermingsmaskers van polypropyleen produceren, of 900.000 tot 1 miljoen chirurgische wegwerpmaskers.
De structuur van polypropyleen meltblown filtermateriaal bestaat uit vele kruisende vezels die in willekeurige richtingen zijn gestapeld, met een gemiddelde vezeldiameter van 1,5 tot 3 μm, ongeveer 1/30 van de diameter van een mensenhaar. Het filtratiemechanisme van polypropyleen meltblown filtermateriaal omvat hoofdzakelijk twee aspecten: mechanische barrière en elektrostatische adsorptie. Dankzij de ultrafijne vezels, het grote specifieke oppervlak, de hoge porositeit en de kleine gemiddelde poriegrootte hebben polypropyleen meltblown filtermaterialen een goede bacteriële barrière en filtratie-effecten. Polypropyleen meltblown filtermateriaal heeft de functie van elektrostatische adsorptie na elektrostatische behandeling.
De grootte van het nieuwe coronavirus is erg klein, ongeveer 100 nm (0,1 μm), maar het virus kan niet zelfstandig bestaan. Het komt voornamelijk voor in afscheidingen en druppeltjes bij niezen, en de grootte van de druppeltjes is ongeveer 5 μm. Wanneer virusbevattende druppeltjes de smeltgeblazen stof naderen, worden ze elektrostatisch geadsorbeerd aan het oppervlak, waardoor ze de dichte tussenlaag niet kunnen binnendringen en een barrière-effect creëren. Omdat het virus zeer moeilijk los te maken is na reiniging nadat het is opgenomen door ultrafijne elektrostatische vezels, en wassen ook het elektrostatische zuigvermogen kan aantasten, kan dit type masker slechts één keer worden gebruikt.
Inzicht in polypropyleenvezels
Polypropyleenvezel, ook wel bekend als PP-vezel, wordt in China over het algemeen polypropyleen genoemd. Polypropyleenvezel is een vezel die wordt geproduceerd door propyleen als grondstof te polymeriseren om polypropyleen te synthetiseren en vervolgens een reeks spinprocessen te ondergaan. De belangrijkste soorten polypropyleen zijn onder andere polypropyleenfilament, korte polypropyleenvezels, gespleten polypropyleenvezels, geëxpandeerd polypropyleenfilament (BCF), industrieel polypropyleengaren, non-woven polypropyleen, sigarettentouw van polypropyleen, enz.
Polypropyleenvezels worden voornamelijk gebruikt voor tapijten (tapijtbasis en suède), decoratieve stoffen, meubelstoffen, diverse touwstroken, visnetten, olie-absorberend vilt, verstevigingsmaterialen voor de bouw, verpakkingsmaterialen en industriële stoffen zoals filterdoek, stoffen voor tassen, enz. Polypropyleen kan worden gebruikt voor sigarettenfilters en non-woven sanitaire materialen, enz. Ultrafijne polypropyleenvezels kunnen worden gebruikt voor de productie van hoogwaardige kledingstoffen. De quilt van holle polypropyleenvezels is licht, warm en heeft een goede elasticiteit.
De ontwikkeling van polypropyleenvezels
Polypropyleenvezel is een vezelsoort die in de jaren 60 van de vorige eeuw voor het eerst industrieel werd geproduceerd. In 1957 ontwikkelden de Italiaanse bedrijven Natta et al. als eerste isotactisch polypropyleen en bereikten ze de industriële productie. Kort daarna gebruikte Montecatini het voor de productie van polypropyleenvezels. In de periode 1958-1960 gebruikte het bedrijf polypropyleen voor de vezelproductie en noemde het Meraklon. Vervolgens begon de productie ook in de Verenigde Staten en Canada. Na 1964 werden gesplitste polypropyleenvezels voor bundeling ontwikkeld en verwerkt tot textielvezels en tapijtgarens door middel van dunnefilmfibrillatie.
In de jaren 70 verbeterden het spinproces en de bijbehorende apparatuur met korte reikwijdte het productieproces van polypropyleenvezels. Tegelijkertijd begon de tapijtindustrie geëxpandeerd continu filament te gebruiken en ontwikkelde de productie van polypropyleenvezels zich snel. Na 1980 verbeterden de ontwikkeling van polypropyleen en nieuwe technologieën voor de productie van polypropyleenvezels, met name de uitvinding van metalloceenkatalysatoren, de kwaliteit van polypropyleenhars aanzienlijk. Door de verbetering van de stereoregulariteit (isotropie tot 99,5%) is de intrinsieke kwaliteit van polypropyleenvezels aanzienlijk verbeterd.
Halverwege de jaren tachtig vervingen ultrafijne polypropyleenvezels een deel van de katoenvezels voor textiel en non-wovens. Momenteel wordt er in verschillende landen wereldwijd ook volop onderzoek gedaan naar en ontwikkeling van polypropyleenvezels. De popularisering en verbetering van de technologie voor de productie van gedifferentieerde vezels heeft de toepassingsgebieden van polypropyleenvezels aanzienlijk uitgebreid.
Structuur van polypropyleenvezels
Polypropyleen is een groot molecuul met koolstofatomen als hoofdketen. Afhankelijk van de ruimtelijke rangschikking van de methylgroepen zijn er drie soorten driedimensionale structuren: willekeurig, isoregulier en metaregulier. De koolstofatomen in de hoofdketen van polypropyleenmoleculen bevinden zich in hetzelfde vlak en hun zijmethylgroepen kunnen in verschillende ruimtelijke rangschikkingen op en onder het vlak van de hoofdketen zijn gerangschikt.
Voor de productie van polypropyleenvezels wordt isotactisch polypropyleen gebruikt met een isotropie van meer dan 95%, wat een hoge kristalliniteit heeft. De structuur is een regelmatige spiraalvormige keten met driedimensionale regelmaat. De hoofdketen van het molecuul bestaat uit gedraaide koolstofatomen in hetzelfde vlak, en de zijmethylgroepen bevinden zich aan dezelfde kant van het hoofdketenvlak. Deze kristallisatie is niet alleen een regelmatige structuur van individuele ketens, maar heeft ook een regelmatige ketenstapeling in de rechte hoek ten opzichte van de ketenas. De kristalliniteit van primaire polypropyleenvezels is 33% tot 40%. Na strekken neemt de kristalliniteit toe tot 37% tot 48%. Na warmtebehandeling kan de kristalliniteit 65% tot 75% bereiken.
Polypropyleenvezels worden meestal gemaakt door middel van smeltspinnen. Over het algemeen zijn de vezels glad en recht in de lengterichting, zonder strepen, en hebben ze een cirkelvormige dwarsdoorsnede. Ze worden ook gesponnen tot onregelmatige vezels en samengestelde vezels.
Prestatiekenmerken van polypropyleenvezels
Textuur
De belangrijkste eigenschap van polypropyleen is de lichte textuur, met een dichtheid van 0,91 g/cm³. Dit is lichter dan water en slechts 60% van het gewicht van katoen. Het is de lichtste dichtheidsvariant van alle gangbare chemische vezels, 20% lichter dan nylon, 30% lichter dan polyester en 40% lichter dan viscosevezels. Het is geschikt voor de productie van watersportkleding.
Fysieke eigenschappen
Polypropyleen heeft een hoge sterkte en een breukrek van 20% tot 80%. De sterkte neemt af met toenemende temperatuur en polypropyleen heeft een hoge initiële modulus. Het elastische herstelvermogen is vergelijkbaar met dat van nylon 66 en polyester, en beter dan acryl. Met name het snelle elastische herstelvermogen is groter, waardoor polypropyleen ook slijtvaster is. Polypropyleen is niet kreukgevoelig en daardoor duurzaam, de kledingmaat is relatief stabiel en vervormt niet snel.
Vochtopname en verfprestatie
Van de synthetische vezels heeft polypropyleen de slechtste vochtopname, met vrijwel geen vochtopname onder normale atmosferische omstandigheden. Daarom zijn de droge en natte sterkte en breuksterkte vrijwel gelijk, waardoor het bijzonder geschikt is voor de productie van visnetten, touwen, filterdoek en desinfecterend gaas voor medicijnen. Polypropyleen is gevoelig voor statische elektriciteit en pilling tijdens gebruik, met een lage krimp. De stof is gemakkelijk te wassen en snel te drogen, en is relatief stijf. Vanwege de slechte vochtopname en het benauwde gevoel tijdens het dragen, wordt polypropyleen vaak gemengd met vezels met een hoge vochtopname voor gebruik in kledingstoffen.
Polypropyleen heeft een regelmatige macromoleculaire structuur en een hoge kristalliniteit, maar mist functionele groepen die zich kunnen binden aan kleurstofmoleculen, waardoor het verven moeilijk is. Gewone kleurstoffen kunnen het niet kleuren. Het gebruik van gedispergeerde kleurstoffen om polypropyleen te verven kan slechts resulteren in zeer lichte kleuren en een slechte kleurechtheid. Verbetering van de verfprestaties van polypropyleen kan worden bereikt door methoden zoals entcopolymerisatie, originele vloeistofkleuring en modificatie van metaalverbindingen.
Chemische eigenschappen
Polypropyleen is uitstekend bestand tegen chemicaliën, insectenplagen en schimmels. De stabiliteit tegen zuren, basen en andere chemische stoffen is superieur aan die van andere synthetische vezels. Polypropyleen is goed bestand tegen chemische corrosie, met uitzondering van geconcentreerd salpeterzuur en geconcentreerde natronloog. Het is goed bestand tegen zuren en basen, waardoor het geschikt is voor gebruik als filtermateriaal enverpakkingsmateriaal.De stabiliteit ervan ten opzichte van organische oplosmiddelen is echter niet optimaal.
Hittebestendigheid
Polypropyleen is een thermoplastische vezel met een lager verwekingspunt en smeltpunt dan andere vezels. De verwekingstemperatuur ligt 10-15 °C lager dan het smeltpunt, wat resulteert in een slechte hittebestendigheid. Tijdens het verven, afwerken en gebruiken van polypropyleen is temperatuurbeheersing noodzakelijk om plastische vervorming te voorkomen. Bij verhitting in droge omstandigheden (zoals temperaturen boven 130 °C) zal polypropyleen scheuren door oxidatie. Daarom wordt er bij de productie van polypropyleenvezels vaak een antiverouderingsmiddel (hittestabilisator) toegevoegd om de stabiliteit van de polypropyleenvezel te verbeteren. Polypropyleen is echter beter bestand tegen vocht en hitte. Kook het enkele uren in kokend water zonder te vervormen.
Overige prestaties
Polypropyleen is slecht bestand tegen licht en weersinvloeden, is gevoelig voor veroudering, is niet strijkbaar en moet uit de buurt van licht en warmte worden bewaard. De anti-verouderingseigenschappen kunnen echter worden verbeterd door anti-verouderingsmiddelen toe te voegen tijdens het spinnen. Bovendien heeft polypropyleen een goede elektrische isolatie, maar is het gevoelig voor statische elektriciteit tijdens de verwerking. Polypropyleen brandt niet gemakkelijk. Wanneer de vezels krimpen en smelten in een vlam, kan de vlam vanzelf doven. Bij verbranding vormt het een transparant, hard blok met een lichte asfaltgeur.
Dongguan Liansheng Non-woven Technology Co., Ltd.werd opgericht in mei 2020. Het is een grootschalige productieonderneming voor non-woven stoffen die onderzoek en ontwikkeling, productie en verkoop integreert. Het kan verschillende kleuren PP spingebonden non-wovens produceren met een breedte van minder dan 3,2 meter, van 9 gram tot 300 gram.
Plaatsingstijd: 14-10-2024