Processo e características do tecido não tecido meltblown

O processo de fabricação de tecido não tecido fundido por sopro

O processo de fabricação de tecido não tecido por fusão soprada: alimentação do polímero – extrusão do fundido – formação da fibra – resfriamento da fibra – formação da manta – reforço no tecido.

Tecnologia de sopro de fusão de dois componentes

Desde o início do século XXI, o desenvolvimento da tecnologia de não tecidos fundidos por sopro tem apresentado rápido progresso internacional.

As empresas Hills e Nordson, nos Estados Unidos, desenvolveram com sucesso a tecnologia de sopro de dois componentes, incluindo os tipos núcleo-casca, paralelo, triangular e outros. A finura da fibra geralmente se aproxima de 2 µm, e o número de furos no filamento soprado pode chegar a 100 furos por polegada, com uma taxa de extrusão de 0,5 g/min por furo.

Tipo de núcleo de couro:

Isso pode conferir maciez aos tecidos não tecidos e permitir a confecção de produtos concêntricos, excêntricos e irregulares. Geralmente, materiais de baixo custo são utilizados como núcleo, enquanto polímeros mais caros, com propriedades especiais ou necessárias, são usados ​​como camada externa, como o polipropileno para o núcleo e o náilon para a camada externa, tornando as fibras higroscópicas; o núcleo é feito de polipropileno e a camada externa é feita de polietileno de baixo ponto de fusão ou polipropileno modificado, poliéster modificado, etc., que podem ser usados ​​para ligação. No caso das fibras condutoras de negro de fumo, o núcleo condutor é enrolado internamente.

Tipo paralelo:

A tecnologia permite que tecidos não tecidos tenham boa elasticidade, geralmente compostos por dois polímeros diferentes ou pelo mesmo polímero com viscosidades distintas, formando fibras paralelas de dois componentes. Ao explorar as diferentes propriedades de retração térmica dos polímeros, é possível produzir fibras espiraladas. Por exemplo, a 3M desenvolveu um tecido não tecido feito de fibras bicomponentes de PET/PP fundidas e sopradas que, devido à diferença de retração, formam espirais, conferindo ao tecido excelente elasticidade.

Tipo de terminal:

Este é outro tipo de compósito polimérico usado nos formatos de três folhas, cruz e terminais. Na fabricação de fibras antiestáticas, condutoras de umidade e condutoras de eletricidade, os polímeros condutores podem ser aplicados na superfície, permitindo não apenas a condução de umidade, mas também a condução elétrica, propriedades antiestáticas e economia na quantidade de polímero condutor utilizado.

Tipo Micro Dan:

Componentes em formato de pétala de laranja, em formato de tira ou em formato de ilha podem ser usados. Utilizando dois polímeros incompatíveis para descascar e produzir teias de fibras ultrafinas, até mesmo nanofibras. Por exemplo, a Kimberly Clark desenvolveu uma fibra bicomponente do tipo descascamento, que utiliza as características de fibras bicomponentes feitas de dois polímeros incompatíveis que podem ser completamente descascadas em menos de um segundo em água quente para produzir teias de fibras ultrafinas. Para o tipo ilha, é necessário dissolver o polímero para obter uma rede de fibras finas em formato de ilha.

Tipo híbrido:

Trata-se de uma tela de fibras produzida pela mistura de diferentes materiais, cores, fibras, formatos de seção transversal e até mesmo fibras paralelas ao núcleo, com fibras co-fiadas e bicomponentes, para conferir às fibras as propriedades desejadas. Comparado aos produtos de fibra meltblown convencionais, este tipo de tecido não tecido de fibra bicomponente meltblown ou de fibra mista pode aprimorar ainda mais o desempenho de filtração do meio filtrante, conferindo-lhe propriedades antiestáticas, condutivas, de absorção de umidade e de barreira aprimoradas; ou melhorar a adesão, a maciez e a respirabilidade da tela de fibras.

As fibras meltblown de dois componentes podem suprir as deficiências das propriedades de um único polímero. Por exemplo, o polipropileno é relativamente barato, mas, quando usado em materiais médicos e de saúde, não é resistente à exposição à radiação. Portanto, o polipropileno pode ser usado como núcleo, e um polímero resistente à radiação apropriado pode ser selecionado para a camada externa, envolvendo-o, resolvendo assim o problema da resistência à radiação. Isso pode tornar o produto economicamente viável, atendendo aos requisitos funcionais, como o trocador de calor e umidade usado no sistema respiratório na área médica, que pode fornecer calor e umidade naturais adequados. É leve, descartável ou fácil de desinfetar, barato e também pode servir como um filtro adicional para remoção de poluentes. Pode ser composto por duas telas de fibras meltblown de dois componentes misturadas uniformemente. Adotando uma fibra de dois componentes do tipo núcleo-casca, o núcleo é feito de polipropileno e a camada externa é feita de náilon. As fibras de dois componentes também podem adotar seções transversais irregulares, como trilobadas e multilobadas, para aumentar sua área de superfície. Ao mesmo tempo, polímeros que podem melhorar o desempenho da filtragem podem ser usados ​​em sua superfície ou na ponta da lâmina. A malha de fibra bicomponente de olefina ou poliéster, produzida pelo método meltblown, pode ser transformada em filtros cilíndricos para líquidos e gases. A malha de fibra bicomponente meltblown também pode ser usada para pontas de filtros de cigarro; utilizando o efeito de sucção do núcleo para criar núcleos de alta absorção de tinta; hastes de sucção do núcleo para retenção e infusão de fluidos.

Desenvolvimento da tecnologia de não-tecidos meltblown – nanofibras meltblown

No passado, o desenvolvimento de fibras meltblown baseava-se na tecnologia patenteada da Exxon, mas, nos últimos anos, diversas empresas internacionais superaram a tecnologia da Exxon para desenvolver fibras nanométricas mais finas.

A Hills Company realizou extensa pesquisa sobre fibras nano meltblown e afirma ter alcançado o estágio de industrialização. Outras empresas, como a Non woven Technologies (NTI), também desenvolveram processos e tecnologias para a produção de fibras nano meltblown e obtiveram patentes.

Para produzir nanofibras, os orifícios dos bicos são muito mais finos do que os dos equipamentos de sopro de fusão convencionais. A NTI pode usar bicos com diâmetros de até 0,0635 milímetros (63,5 micrômetros) ou 0,0025 polegadas, e a estrutura modular da fieira pode ser combinada para formar uma largura total superior a 3 metros. O diâmetro das fibras produzidas por sopro de fusão dessa maneira é de aproximadamente 500 nanômetros. O diâmetro da fibra mais fina pode chegar a 200 nanômetros.

O equipamento de sopro de fusão para fiação de nanofibras possui orifícios de pulverização pequenos e, se nenhuma medida for tomada, o rendimento será inevitavelmente reduzido drasticamente. Portanto, a NTI aumentou o número de orifícios de pulverização, com cada placa de pulverização apresentando 3 ou até mais fileiras de orifícios. A combinação de vários componentes unitários (dependendo da largura) pode aumentar significativamente o rendimento durante a fiação. Na prática, ao usar orifícios de 63,5 mícrons, o número de orifícios por metro da fieira de fileira única é de 2880. Se forem usadas três fileiras, o número de orifícios por metro da fieira pode chegar a 8640, o que é equivalente à produção de fibras de sopro de fusão convencionais.

Devido ao alto custo e à suscetibilidade à quebra (rachaduras sob alta pressão) de fieiras finas com orifícios de alta densidade, várias empresas desenvolveram novas tecnologias de colagem para aumentar a durabilidade das fieiras e evitar vazamentos sob alta pressão.

Atualmente, as nanofibras meltblown podem ser utilizadas como meio filtrante, melhorando significativamente a eficiência da filtração. Há também dados que demonstram que, devido à granulometria mais fina das fibras em tecidos não tecidos meltblown em nanoescala, tecidos meltblown mais leves e mais pesados ​​podem ser utilizados em combinação com compósitos spunbond, mantendo a mesma pressão da coluna d'água. Os produtos SMS fabricados com esses materiais podem reduzir a proporção de fibras meltblown.

Tecnologia não tecida Co. de Dongguan Liansheng, Ltd.Foi fundada em maio de 2020. É uma empresa de produção de tecido não tecido em larga escala, integrando pesquisa e desenvolvimento, produção e vendas. Ela pode produzir tecidos não tecidos spunbond de PP em diversas cores, com largura inferior a 3,2 metros e gramaturas de 9 a 300 gramas.