Popyt rynkowy na PP o wysokiej temperaturze topnienia
Właściwości płynięcia polipropylenu w stanie stopionym są ściśle związane z jego masą cząsteczkową. Średnia masa cząsteczkowa komercyjnej żywicy polipropylenowej, przygotowanej za pomocą konwencjonalnego systemu katalitycznego Zieglera-Natty, wynosi zazwyczaj od 3×105 do 7×105. Wskaźnik płynięcia tych konwencjonalnychżywice polipropylenowejest na ogół niska, co ogranicza zakres ich zastosowań.
Wraz z szybkim rozwojem przemysłu włókien chemicznych i przemysłu maszyn tekstylnych, przemysł tkanin nietkanych gwałtownie wzrósł. Szereg zalet polipropylenu sprawia, że jest on preferowanym surowcem do produkcji tkanin nietkanych. Wraz z rozwojem społeczeństwa, obszary zastosowań tkanin nietkanych stają się szersze. W medycynie i ochronie zdrowia, tkaniny nietkane mogą być używane do produkcji kombinezonów izolacyjnych, masek, fartuchów chirurgicznych, damskich podpasek higienicznych, pieluszek dla niemowląt itp.; Jako materiał budowlany i geotechniczny, tkaniny nietkane mogą być używane do hydroizolacji dachów, budowy dróg, inżynierii wodnej, a zaawansowany papa dachowa może być produkowana przy użyciu technologii kompozytów spunbond i igłowanych. Jego żywotność jest 5-10 razy dłuższa niż tradycyjnego papy asfaltowej; Materiały filtracyjne są również jednym z najszybciej rozwijających się produktów dla tkanin nietkanych, które mogą być używane do filtracji gazów i cieczy w takich gałęziach przemysłu jak suche chemikalia, farmaceutyka i żywność, i mają duży potencjał rynkowy; Ponadto materiały włókninowe można stosować do produkcji skóry syntetycznej, bagażu, podszewek odzieżowych, tkanin dekoracyjnych i ściereczek do użytku domowego.
Właśnie dzięki ciągłemu rozwojowitkaniny nietkaneWymagania dotyczące ich produkcji i zastosowań stale rosną, np. w przypadku technologii melt-blown, produkcji z dużą prędkością, cienkich produktów itp. W związku z tym wymagania dotyczące wydajności przetwórczej żywicy polipropylenowej, głównego surowca do produkcji włóknin, również odpowiednio wzrosły. Ponadto, produkcja włókien polipropylenowych przędzonych z dużą prędkością lub o małej gęstości wymaga również, aby żywica polipropylenowa charakteryzowała się dobrymi parametrami płynięcia w stanie stopionym. Niektóre pigmenty, które nie są odporne na wysokie temperatury, wymagają polipropylenu jako nośnika przy stosunkowo niskich temperaturach przetwarzania. Wszystkie te pigmenty wymagają zastosowania żywicy polipropylenowej o bardzo wysokim wskaźniku płynięcia jako surowca, który można przetwarzać w niższych temperaturach.
Specjalnym materiałem do produkcji tkanin melt blown jest polipropylen o wysokim wskaźniku płynięcia. Wskaźnik płynięcia odnosi się do masy stopionego materiału przepływającego przez standardową rurkę kapilarną co 10 minut. Im wyższa wartość, tym lepsza płynność procesu. Im wyższy wskaźnik płynięcia polipropylenu, tym drobniejsze włókna są rozpylane i tym lepsza jest wydajność filtracji wyprodukowanej tkaniny melt blown.
Metoda przygotowania żywicy polipropylenowej o wysokim wskaźniku płynięcia
Jedną z nich jest kontrola masy cząsteczkowej i rozkładu masy cząsteczkowej polipropylenu poprzez kontrolowanie procesu reakcji polimeryzacji, na przykład poprzez zmniejszenie masy cząsteczkowej polimeru poprzez zwiększenie stężenia czynników kationowych, takich jak wodór, co poprawia wskaźnik płynięcia stopu. Metoda ta jest ograniczona czynnikami takimi jak układ katalityczny i warunki reakcji, co utrudnia kontrolę stabilności wskaźnika płynięcia stopu i jego wdrożenie.
Firma Yanshan Petrochemical od kilku lat bezpośrednio polimeryzuje materiały melt blown o wskaźniku płynięcia powyżej 1000, wykorzystując katalizatory metalocenowe. Ze względu na trudności w kontrolowaniu stabilności, polimeryzacja na dużą skalę nie została przeprowadzona. Od wybuchu epidemii w tym roku, Yanshan Petrochemical wdrożył opracowaną w 2010 roku technologię produkcji polipropylenu melt blown z kontrolowaną degradacją, aby 12 lutego wyprodukować specjalny materiał włókninowy z polipropylenu melt blown. Jednocześnie przeprowadzono testy przemysłowe urządzenia z wykorzystaniem katalizatorów metalocenowych. Produkt został wyprodukowany i jest obecnie wysyłany do użytkowników końcowych w celu przeprowadzenia testów.
Inną metodą jest kontrola degradacji polipropylenu otrzymanego w procesie konwencjonalnej polimeryzacji, zmniejszenie jego masy cząsteczkowej i zwiększenie wskaźnika płynięcia.
W przeszłości do redukcji masy cząsteczkowej polipropylenu powszechnie stosowano metody degradacji wysokotemperaturowej, jednak ta metoda mechanicznej degradacji w wysokiej temperaturze ma wiele wad, takich jak utrata dodatków i rozkład termiczny, a także niestabilność procesów. Ponadto istnieją metody takie jak degradacja ultradźwiękowa, ale często wymagają one obecności rozpuszczalników, co zwiększa trudność i koszt procesu. W ostatnich latach metody chemicznej degradacji polipropylenu stopniowo zyskały na popularności.
Produkcja polipropylenu o wysokiej temperaturze topnienia metodą degradacji chemicznej
Metoda degradacji chemicznej polega na reakcji polipropylenu z chemicznymi czynnikami degradującymi, takimi jak nadtlenki organiczne, w wytłaczarce ślimakowej, co powoduje rozerwanie łańcucha cząsteczkowego polipropylenu i zmniejszenie jego masy cząsteczkowej. W porównaniu z innymi metodami degradacji, charakteryzuje się ona takimi zaletami, jak całkowita degradacja, dobra płynność stopu, prosty i wykonalny proces przygotowania oraz łatwość produkcji przemysłowej na dużą skalę. Jest to również metoda najczęściej stosowana przez producentów tworzyw modyfikowanych.
Wymagania sprzętowe
Wysoka temperatura topnienia całkowicie różni się od typowego sprzętu do modyfikacji PP. Sprzęt do natryskiwania stopionych materiałów wymaga większego współczynnika kształtu, a głowica maszyny musi być ustawiona pionowo lub wykorzystywać granulację podwodną (Wuxi Huachen ma podobną technologię cięcia podwodnego). Materiał jest bardzo cienki i musi wejść w kontakt z wodą natychmiast po wyjściu z głowicy maszyny, aby ułatwić chłodzenie.
Do produkcji konwencjonalnego polipropylenu prędkość cięcia wytłaczarki wynosi 70 metrów na minutę, natomiast w przypadku polipropylenu wysokotopliwego wymagana prędkość cięcia wynosi ponad 120 metrów na minutę. Ponadto, ze względu na dużą prędkość przepływu polipropylenu wysokotopliwego, odległość chłodzenia musi zostać zwiększona z 4 do 12 metrów.
Maszyna do produkcji materiałów melt blown wymaga ciągłej zmiany siatki, zazwyczaj za pomocą dwustanowiskowego zmieniacza siatki. Zapotrzebowanie na moc silnika jest znacznie wyższe, a wewnątrz elementów ślimakowych stosuje się więcej bloków ścinających. Według Koyapan, linia dwuślimakowa wykonana ze specjalnych materiałów melt blown charakteryzuje się znaczną unikalnością.
1. Zapewnij stabilne karmienie (PP, DCP itp.);
2. Określ odpowiedni współczynnik kształtu i położenie osiowe otworu na podstawie okresu półtrwania formuły kompozytowej (rozwiniętej do trzeciej generacji w celu zapewnienia płynnego wytłaczania reakcji CR-PP);
3. Aby zapewnić wysoką wydajność palca topiącego w zakresie tolerancji (produkcja ponad 30 gotowych pasków charakteryzuje się wyższą opłacalnością i bazą mieszania w porównaniu do zaledwie kilkunastu);
4. Należy wyposażyć formę w specjalne głowice drenażowe. Stopienie i nagrzewanie powinny być równomierne, a ilość odpadów powinna być niewielka.
5. Najlepiej wyposażyć się w dojrzały granulator do cięcia na zimno materiałów rozdmuchiwanych metodą topienia (mający dobrą opinię w branży), aby zapewnić jakość gotowych cząstek i wyższy stopień zanieczyszczenia;
6. Jeszcze lepiej byłoby, gdyby istniała możliwość dzielenia się opiniami z testów online. Ponadto dodawanie płynnych inicjatorów degradacji do bocznego zasilania wymaga większej dokładności ze względu na niewielką zawartość dodatków. W przypadku urządzeń z bocznym zasilaniem, takich jak importowane Brabenda, Kubota, krajowa produkcja Matsunai itp.
Obecnie stosowane katalizatory degradacji
1: Nadtlenek di-tert-butylu, znany również jako nadtlenek di-tert-butylu, inicjator a, środek wulkanizujący dTBP, jest bezbarwną lub lekko żółtą, przezroczystą cieczą, nierozpuszczalną w wodzie i mieszalną z rozpuszczalnikami organicznymi, takimi jak benzen, toluen i aceton. Silnie utleniający, łatwopalny, stosunkowo stabilny w temperaturze pokojowej, niewrażliwy na uderzenia.
2: Podwójny środek siarkujący typu „piątka”, w skrócie DBPH, nazwa chemiczna: 2,5-dimetylo-2,5-bis(tert-butyloperoksy)heksan, masa cząsteczkowa 290,44. Jasnożółta ciecz o gęstości względnej 0,8650 w postaci sproszkowanego, mlecznobiałego proszku. Temperatura krzepnięcia wynosi 8°C. Temperatura wrzenia 50–52°C (13 Pa). Współczynnik załamania światła wynosi od 1,418 do 1,419. Lepkość cieczy wynosi 6,5 mPa. Temperatura zapłonu (w otwartym naczyniu) 58°C. Rozpuszczalny w większości rozpuszczalników organicznych, takich jak alkohole, etery, ketony, estry, węglowodory aromatyczne itp., nierozpuszczalny w wodzie.
3: Badanie zrośniętych palców
Test palca topionego należy przeprowadzić zgodnie z normą GBIT 30923-2014 „Specjalne materiały polipropylenowe do natryskiwania metodą topienia”. Zwykłe przyrządy do badania palca topionego nie nadają się do tego celu. W przypadku wysokich temperatur topnienia stosuje się metodę objętościową, a nie metodę masową.
Sprzęt krajowy obejmuje Chengde Youte, Guangxin Electronic Technology, Hangzhou Jinmai, Jilin Science and Education Instrument Factory, a importowany – Zwick. Chengde Jinjian Testing Instrument Co., Ltd. produkuje miernik szybkości płynięcia MFL-2322H, specjalnie zaprojektowany do pomiaru NVR materiałów polipropylenowych o ultrawysokim przepływie, który spełnia wymagania testowe normy GB/T 309232014 dotyczącej specjalnych materiałów do natryskiwania polipropylenu. Zakres testowania wynosi (500–2500) cm/10 min.
Obecnie jest ich:
1. Shandong Daoen Polymer Materials Co., Ltd
2. Hunan Shengjin New Materials Co., Ltd
3. Jinfa Technology Co., Ltd
4. Beijing Yishitong New Materials Development Co., Ltd
5. Shanghai Huahe Composite Materials Co., Ltd
6. Hangzhou Chenda New Materials Co., Ltd
7. Bazylea, Dalin, Korea Południowa
Czas publikacji: 01-04-2024