I produksjonsprosessen av spunnede ikke-vevde stoffer kan ulike faktorer påvirke produktets fysiske egenskaper. Å analysere forholdet mellom disse faktorene og produktets ytelse kan bidra til å kontrollere prosessforholdene riktig og oppnå høykvalitets og bredt anvendelige polypropylen spunnede ikke-vevde stoffer. Her vil vi kort analysere de viktigste påvirkningsfaktorene på de fysiske egenskapene til spunnede ikke-vevde stoffer og dele dem med alle.
Smelteindeks og molekylvektfordeling av polypropylenskiver
De viktigste kvalitetsindikatorene for polypropylenskiver er molekylvekt, molekylvektfordeling, isotropi, smelteindeks og askeinnhold. Molekylvekten til PP-brikker som brukes til spinning er mellom 100 000 og 250 000, men praksis har vist at de reologiske egenskapene til smelten er best når molekylvekten til polypropylen er rundt 120 000, og den maksimalt tillatte spinnehastigheten også er høy. Smelteindeksen er en parameter som gjenspeiler de reologiske egenskapene til smelten, og smelteindeksen til polypropylenskiver som brukes i spunbond er vanligvis mellom 10 og 50. I prosessen med å spinne til en bane mottar filamentet bare én luftstrøm, og filamentets luftstrømningsforhold er begrenset av smeltens reologiske egenskaper. Jo større molekylvekt, det vil si jo mindre smelteindeks, desto dårligere flytbarhet, og desto mindre luftstrømningsforhold oppnås av filamentet. Under de samme forholdene for smelteutkastning fra dysen, er fiberstørrelsen på det oppnådde filamentet også større, noe som resulterer i en hardere håndfølelse for spunbond nonwoven-stoffer. Hvis smelteindeksen er høy, reduseres smeltens viskositet, de reologiske egenskapene er gode, strekkmotstanden reduseres, og under de samme strekkforholdene øker strekkforholdet. Etter hvert som orienteringsgraden til makromolekylene øker, vil også bruddstyrken til spunnet non-woven stoff øke, og finheten til filamentene vil reduseres, noe som resulterer i en myk følelse av stoffet. Under samme prosess, jo høyere smelteindeksen til polypropylen er, desto mindre er finheten og desto større er bruddstyrken.
Molekylvektfordelingen måles ofte ved forholdet mellom den vektgjennomsnittlige molekylvekten (Mw) og den tallgjennomsnittlige molekylvekten (Mn) til polymeren (Mw/Mn), kjent som molekylvektfordelingsverdien. Jo mindre molekylvektfordelingsverdien er, desto mer stabile er smeltens reologiske egenskaper og desto mer stabil er spinneprosessen, noe som bidrar til å forbedre spinnehastigheten. Den har også lavere smelteelastisitet og strekkviskositet, noe som kan redusere spinnespenningen, gjøre PP lettere å strekke og bli finere, og oppnå finere fibre. Dessuten er nettverkets ensartethet god, med god håndfølelse og ensartethet.
Spinntemperatur
Innstillingen av spinnetemperaturen avhenger av råmaterialenes smelteindeks og kravene til produktets fysiske egenskaper. Jo høyere smelteindeksen til råmaterialet er, desto høyere spinnetemperatur, og omvendt. Spinnetemperaturen er direkte relatert til smeltens viskositet, og temperaturen er lav. Smeltens viskositet er høy, noe som gjør spinning vanskelig og utsatt for å produsere ødelagte, stive eller grove fibre, noe som påvirker produktets kvalitet. For å redusere smeltens viskositet og forbedre dens reologiske egenskaper, brukes derfor vanligvis metoden med å øke temperaturen. Spinnetemperaturen har en betydelig innvirkning på fibrenes struktur og egenskaper. Jo lavere spinnetemperaturen er, desto høyere er smeltens strekkviskositet, desto større er strekkmotstanden, og desto vanskeligere er det å strekke filamentet. For å oppnå fibre med samme finhet må hastigheten på strekkluftstrømmen være relativt høy ved lave temperaturer. Derfor, under de samme prosessforholdene, når spinnetemperaturen er lav, er fibrene vanskelige å strekke. Fiberen har høy finhet og lav molekylær orientering, noe som manifesterer seg i spunnede ikke-vevde stoffer med lav bruddstyrke, høy bruddforlengelse og en hard håndfølelse. Når spinnetemperaturen er høy, er fiberstrekkingen bedre, fiberfinheten er mindre og den molekylære orienteringen er høyere. Dette gjenspeiles i den høye bruddstyrken, den lille bruddforlengelsen og den myke håndfølelsen til spunnede ikke-vevde stoffer. Det er imidlertid verdt å merke seg at under visse kjøleforhold, hvis spinnetemperaturen er for høy, vil ikke det resulterende filamentet avkjøles nok på kort tid, og noen fibre kan brekke under strekkprosessen, noe som kan danne defekter. I faktisk produksjon bør spinnetemperaturen velges mellom 220-230 ℃.
Avkjølings- og formingsforhold
Filamentets kjølehastighet har en betydelig innvirkning på de fysiske egenskapene til spunnbundet ikke-vevd stoff under formingsprosessen. Hvis den smeltede polypropylenen kan avkjøles raskt og jevnt etter at den kommer ut av spinneren, er krystallisasjonshastigheten langsom og krystalliniteten lav. Den resulterende fiberstrukturen er en ustabil skiveformet flytende krystallstruktur, som kan oppnå et større strekkforhold under strekking. Orienteringen av molekylkjedene er bedre, noe som kan øke krystalliniteten ytterligere, forbedre fiberens styrke og redusere forlengelsen. Dette manifesteres i spunnbundne ikke-vevde stoffer med høyere bruddstyrke og lavere forlengelse; Hvis de avkjøles sakte, har de resulterende fibrene en stabil monoklin krystallstruktur, som ikke bidrar til fiberstrekking. Dette manifesteres i spunnbundne ikke-vevde stoffer med lavere bruddstyrke og større forlengelse. Derfor brukes det vanligvis å øke kjøleluftvolumet og redusere temperaturen i spinnekammeret i støpeprosessen for å forbedre bruddstyrken og redusere forlengelsen av spunnbundne ikke-vevde stoffer. I tillegg er filamentets kjøleavstand nært knyttet til dens ytelse. Ved produksjon av spunbond-nonwoven-stoffer velges kjøleavstanden vanligvis mellom 50-60 cm.
Tegneforhold
Orienteringen av molekylkjeder i silketråder er en viktig faktor som påvirker strekkfastheten og bruddforlengelsen til enkeltfilamenter. Jo større orienteringsgrad, desto sterkere er det enkeltfilamentet og desto mindre er bruddforlengelsen. Orienteringsgraden kan representeres av filamentets dobbeltbrytning, og jo større verdi, desto høyere er orienteringsgraden. Primærfibrene som dannes når polypropylensmelten kommer ut av spinndysen har relativt lav krystallinitet og orientering, høy fibersprøhet, lett brudd og betydelig bruddforlengelse. For å endre fibrenes egenskaper må de strekkes i varierende grad etter behov før de dannes en vev.spunbond-produksjon, avhenger fiberens strekkfasthet hovedsakelig av størrelsen på kjøleluftvolumet og sugeluftvolumet. Jo større kjøle- og sugeluftvolumet er, desto raskere blir strekkhastigheten, og fibrene vil bli fullstendig strukket. Den molekylære orienteringen vil øke, finheten vil bli finere, styrken vil øke og bruddforlengelsen vil avta. Ved en spinnhastighet på 4000 m/min når polypropylenfilamentet sin metningsverdi for dobbeltbrytning, men i luftstrømsstrekkprosessen for spinning til en bane er filamentets faktiske hastighet generelt vanskelig å overskride 3000 m/min. Så i situasjoner med høye krav kan strekkhastigheten økes kraftig. Men under en konstant kjøleluftvolum, hvis sugeluftvolumet er for stort og kjølingen av filamentet ikke er tilstrekkelig, er fibrene utsatt for brudd på ekstruderingsstedet til dysen, noe som forårsaker skade på injeksjonshodet og påvirker produksjon og produktkvalitet. Derfor bør passende justeringer gjøres i den faktiske produksjonen.
De fysiske egenskapene til spunnede ikke-vevde stoffer er ikke bare relatert til fibrenes egenskaper, men også til fibrenes nettverksstruktur. Jo finere fibrene er, desto høyere grad av uorden i fiberarrangementet når nettet legges, desto mer ensartet er nettet, desto flere fibre er det per arealenhet, desto mindre er nettets langsgående og tverrgående styrkeforhold, og desto større er bruddstyrken. Derfor er det mulig å forbedre ensartetheten til spunnede ikke-vevde stoffer og forbedre bruddstyrken ved å øke sugeluftvolumet. Men hvis sugeluftvolumet er for stort, er det lett å forårsake trådbrudd, og strekkingen er for sterk. Polymerens orientering har en tendens til å være fullstendig, og polymerens krystallinitet er for høy, noe som vil redusere slagfastheten og forlengelsen ved brudd, øke sprøheten og dermed føre til en reduksjon i styrken og forlengelsen til det ikke-vevde stoffet. Basert på dette kan man se at styrken og forlengelsen til spunnede ikke-vevde stoffer øker og avtar regelmessig med økningen av sugeluftvolumet. I selve produksjonen er det nødvendig å justere prosessen på riktig måte i henhold til behovene og den faktiske situasjonen for å oppnå produkter av høy kvalitet.
Varmvalsingstemperatur
Fiberbanen som dannes ved å strekke fibrene er i løs tilstand og må varmvalses og bindes for å bli stoff. Varmvalsingsbinding er en prosess der fibrene i banen delvis myknes og smeltes av varmvalsede valser med et visst trykk og temperatur, og fibrene bindes sammen for å danne et stoff. Nøkkelen er å kontrollere temperaturen og trykket godt. Oppvarmingens funksjon er å myke opp og smelte fibrene. Andelen mykede og smeltede fibre bestemmer de fysiske egenskapene til stoffet.spunnede ikke-vevde stofferVed svært lave temperaturer mykner og smelter bare en liten del av fibrene med lavere molekylvekt, og det er svært få fibre bundet sammen under trykk. Fibrene i fiberbanen er utsatt for å gli, og ikke-vevde stoffer har lavere bruddstyrke, men større forlengelse. Produktet føles mykt, men er utsatt for å bli ujevnt. Etter hvert som varmvalsetemperaturen gradvis øker, øker mengden mykgjorte og smeltede fibre, fiberbanens binding blir tettere, fibrene er mindre sannsynlig å gli, bruddstyrken til ikke-vevd stoff øker, og forlengelsen er fortsatt relativt stor. På grunn av den sterke affiniteten mellom fibrene øker forlengelsen dessuten litt. Når temperaturen stiger betydelig, smelter de fleste fibrene ved trykkpunktet, og fibrene blir til smelteklumper som begynner å bli sprø. På dette tidspunktet begynner styrken til det ikke-vevde stoffet å avta, og forlengelsen avtar også betydelig. Håndfølelsen er veldig hard og sprø, og rivestyrken er også lav. I tillegg har forskjellige produkter ulik vekt og tykkelse, og temperaturinnstillingen til varmvalseverket varierer også. For tynne produkter er det færre fibre på varmvalsepunktet, og det kreves mindre varme for mykning og smelting, så den nødvendige varmvalsetemperaturen er lavere. Tilsvarende er kravet til varmvalsetemperatur høyere for tykke produkter.
Varmtvalsingstrykk
I varmvalsingsprosessen er rollen til varmvalseverkets linjetrykk å komprimere fiberbanen, noe som fører til at fibrene i banen utsettes for en viss deformasjonsvarme og utøver full varmeledningseffekt under varmvalsingsprosessen. Dette gjør at de mykne og smeltede fibrene bindes tett sammen, øker adhesjonskraften mellom fibrene og gjør det vanskelig for fibrene å gli. Når varmvalselinjens trykk er relativt lavt, er fiberkomprimeringstettheten ved trykkpunktet i fiberbanen dårlig, fiberbindingsstyrken er ikke høy, holdekraften mellom fibrene er dårlig, og fibrene glir relativt lett. På dette tidspunktet er håndfølelsen til det spunnede ikke-vevde stoffet relativt mykt, bruddforlengelsen er relativt stor, og bruddstyrken er relativt lav. Tvert imot, når linjetrykket er relativt høyt, har det resulterende spunnede ikke-vevde stoffet en hardere håndfølelse, lavere bruddforlengelse, men større bruddstyrke. Når linjetrykket i varmvalseverket er for høyt, blir det imidlertid vanskelig for den mykgjorte og smeltede polymeren ved varmvalsepunktet på fiberbanen å flyte og diffundere, noe som også reduserer bruddspenningen i det ikke-vevde stoffet. I tillegg er innstillingen av linjetrykket også nært knyttet til vekten og tykkelsen på det ikke-vevde stoffet. I produksjonen bør det foretas passende valg i henhold til behovene for å produsere produkter som oppfyller ytelseskravene.
Oppsummert, de fysiske og mekaniske egenskapene tilpolypropylen spunbond ikke-vevd stoffProdukter bestemmes ikke av én enkelt faktor, men av de kombinerte effektene av ulike faktorer. I den faktiske produksjonen må rimelige prosessparametere velges i henhold til faktiske behov og produksjonsforhold for å produsere spunnede ikke-vevde stoffer av høy kvalitet som kan dekke ulike behov. I tillegg er streng standardisert styring av produksjonslinjen, nøye vedlikehold av utstyr og forbedring av operatørenes kvalitet og ferdigheter også viktige faktorer for å forbedre produktkvaliteten.
Dongguan Liansheng Non Woven Technology Co., Ltd.ble etablert i mai 2020. Det er en storstilt produksjonsbedrift for ikke-vevde stoffer som integrerer forskning og utvikling, produksjon og salg. Den kan produsere PP spunbond ikke-vevde stoffer i forskjellige farger med en bredde på mindre enn 3,2 meter, fra 9 gram til 300 gram.
Publisert: 29. november 2024