Włóknina polipropylenowa (PP) jest szeroko stosowana ze względu na doskonałe właściwości, proste metody przetwarzania i niską cenę. Szczególnie w ostatnich latach znalazła szerokie zastosowanie w takich dziedzinach jak opieka zdrowotna, odzież, materiały opakowaniowe, materiały do wycierania, materiały pokryciowe w rolnictwie, geowłókniny, materiały filtracyjne do zastosowań przemysłowych itp., a obecnie coraz częściej zastępuje tradycyjne materiały.
Ze względu na niepolarną strukturę PP, która zasadniczo nie zawiera grup hydrofilowych, włóknina PP praktycznie nie wykazuje właściwości absorpcyjnych. Do produkcji hydrofilowej włókniny PP konieczna jest modyfikacja lub wykończenie hydrofilowe.
I. Sposób wytwarzania włóknin hydrofilowych
Aby poprawić hydrofilowość włóknin PP, stosuje się zazwyczaj dwie metody poprawy zwilżalności ich powierzchni: modyfikację fizyczną i modyfikację chemiczną.
Modyfikacja chemiczna polega głównie na zmianie struktury cząsteczkowej PP i dodaniu grup hydrofilowych do łańcuchów makrocząsteczkowych, zmieniając w ten sposób jego higroskopijność. Stosowane są głównie takie metody jak kopolimeryzacja, szczepienie, sieciowanie i chlorowanie.
Modyfikacja fizyczna polega głównie na zmianie wyższych struktur cząsteczek w celu poprawy ich hydrofilowości, głównie poprzez modyfikację mieszaną (przed przędzeniem) i modyfikację powierzchni (po przędzeniu).
II. Modyfikacja mieszana (premodyfikacja przędzenia)
Ze względu na różny czas dodawania modyfikowanych dodatków, można je podzielić na metodę masterbatch, metodę pełnej granulacji i metodę wtrysku środka powlekającego wirowego.
(1) Zwykła metoda barwienia koncentratem barwiącym
Jest to ważna metoda produkcji hydrofilowych materiałów włókninowych przez producentów materiałów włókninowych.
Najpierw producenci drewna przetwarzają zwykłe dodatki hydrofilowe na cząsteczki meduzy, a następnie mieszają je z przędzeniem PP, tworząc tkaninę.
Zalety: Prosta produkcja, nie ma potrzeby dodawania żadnego sprzętu, nadaje się do produkcji małoseryjnej bydła, a ponadto charakteryzuje się dużą trwałością hydrofilową.
Wady: Niska hydrofilowość i słabe właściwości przetwórcze, często stosowane w przędzeniu tkanin. Wysoki koszt, 2-3 razy wyższy niż w przypadku modyfikacji powierzchni.
Słaba podatność na przędzenie wymaga modyfikacji procesu. Niektórzy klienci marnowali 5 ton tkanin z dwóch fabryk koncentratów barwiących, nie produkując gotowych produktów.
(2) Metoda pełnej granulacji
Równomiernie wymieszaj modyfikator, plasterki PP i dodatki, zgranuluj je pod ślimakiem, aby uzyskać hydrofilowe cząsteczki PP, a następnie stop je i przędź, aby uzyskać tkaninę.
Zalety: Dobra przetwarzalność, długotrwały efekt i możliwość ponownego wykorzystania tkaniny.
Wady: Wymagany jest dodatkowy sprzęt do wytłaczania ślimakowego, co skutkuje wyższym kosztem na tonę i wolniejszą hydrofilowością, przez co nadaje się jedynie do produkcji na dużą skalę.
(3) Zastrzyk Fangqian
Bezpośrednio dodają odczynniki hydrofilowe, tj. polimery hydrofilowe, do głównego ślimaka tkanin włókninowych i mieszają je z roztopionym PP w celu bezpośredniego przędzenia.
Zalety: Efekt jest długotrwały, a tkanina nadaje się do ponownego wykorzystania.
Wady: Ze względu na brak możliwości równomiernego wymieszania, wirowanie jest często trudne i pozbawione mobilności.
III. Wykończenie hydrofilowe powierzchni (po obróbce przędzalniczej)
Wykończenie hydrofilowe to prosta, skuteczna i tania metoda produkcji włóknin hydrofilowych. Większość naszych producentów włóknin stosuje tę metodę. Główny proces wygląda następująco:
Tkanina włókninowa typu spunbond walcowana na gorąco – powlekanie wałkiem lub natryskiwanie wodą, środek hydrofilowy – podczerwień lub gorące powietrze
Zalety: Brak problemów z przędzalnictwem, szybki efekt hydrofilowy włókniny, wysoka wydajność, niska cena, stanowiąca 1/2-1/3 ceny zwykłego koncentratu barwiącego. Nadaje się do produkcji na dużą skalę;
Wada: Wymaga zakupu osobnego sprzętu do obróbki końcowej, co jest kosztowne. Po trzykrotnym praniu czas penetracji wody wydłuża się około 15-krotnie. Brak możliwości spełnienia wymagań dotyczących ponownego użycia.
Produkcja masowa;
Zalety i wady tej metody powodują, że jest ona wykorzystywana głównie do produkcji wyrobów jednorazowego użytku, które wymagają dużej przepuszczalności i hydrofilowości, np. materiałów higienicznych, pieluch, podpasek higienicznych itp.
Ⅳ.Wykorzystanie metody złożonych cząstek hydrofilowych PPS03
Biorąc pod uwagę zalety i wady metod (-) i (ii), opracowano kompozytową hydrofilową cząstkę macierzystą PPS030
Ten rodzaj cząsteczek meduzy charakteryzuje się średnią dawką (podobną do zwykłych cząsteczek meduzy), szybkim działaniem, szybkim rozprzestrzenianiem się, dobrym działaniem, długotrwałym efektem, dobrą odpornością na pranie, ale nieco wyższą ceną (podobną do zwykłych cząsteczek meduzy).
Dobra przędzalność, nie ma potrzeby dostosowywania procesu produkcyjnego.
Nadaje się do produkcji małoseryjnej i produktów o wysokiej odporności na pranie, wielokrotnego użytku, takich jak tkaniny leśne i rolnicze.
Głównymi wskaźnikami oceny hydrofilowej włókniny PP są absorpcja wody, kąt zwilżenia i efekt kapilarny.
(1) Szybkość absorpcji wody: odnosi się do ilości wody wchłoniętej na jednostkę masy hydrofilowej włókniny w standardowym czasie lub czasie potrzebnym do całkowitego zwilżenia materiału. Im większa absorpcja wody, tym lepszy efekt.
(2) Metoda pomiaru kąta zwilżania: Umieścić hydrofilową włókninę PP na czystej i gładkiej szklanej płytce, położyć ją płasko na piecu i pozostawić do stopienia. Po stopieniu zdjąć szklaną płytkę i ostudzić ją naturalnie do temperatury pokojowej. Zmierzyć równowagowy kąt zwilżania za pomocą bezpośrednich metod pomiarowych. Im mniejszy kąt zwilżania, tym lepiej. (Włóknina PP bez hydrofilowego traktowania po osiągnięciu temperatury około 148°C).
Czas publikacji: 04-12-2023