O principal material das máscaras étecido não tecido de polipropileno(também conhecido como tecido não tecido), que é um produto fino ou semelhante a feltro, feito de fibras têxteis por meio de colagem, fusão ou outros métodos químicos e mecânicos. As máscaras cirúrgicas médicas são geralmente feitas de três camadas de tecido não tecido, nomeadamente tecido não tecido spunbond S, tecido não tecido meltblown M e tecido não tecido spunbond S, conhecido como estrutura SMS; A camada interna é feita de tecido não tecido comum, que é suave para a pele e absorve a umidade; A camada externa é feita de tecido não tecido impermeável, que tem a função de bloquear líquidos e é usada principalmente para bloquear líquidos expelidos pelo usuário ou por outras pessoas; A camada filtrante intermediária é geralmente feita de tecido não tecido meltblown de polipropileno que foi polarizado eletrostaticamente, que pode filtrar bactérias e desempenha um papel decisivo no bloqueio e filtragem.
A linha de produção automatizada de máscaras melhora significativamente a eficiência da fabricação. Grandes rolos de tecido não tecido de polipropileno são cortados em rolos menores e colocados na linha de produção. A máquina, com um pequeno ângulo, estreita e junta os rolos gradualmente da esquerda para a direita. A superfície da máscara é prensada com uma placa, e processos como corte, selagem das bordas e prensagem são realizados. Sob a operação da máquina automatizada, uma linha de montagem leva em média apenas 0,5 segundos para produzir uma máscara. Após a produção, as máscaras são desinfetadas com óxido de etileno e deixadas em repouso por 7 dias antes de serem seladas, embaladas, acondicionadas em caixas e enviadas para venda.
O material principal das máscaras é a fibra de polipropileno.
A camada filtrante (camada M) no meio das máscaras médicas é um tecido filtrante meltblown, que é a camada central mais importante, e o principal material é o polipropileno meltblown, um material especial. Este material possui características de altíssima fluidez, baixa volatilidade e distribuição de peso molecular estreita. A camada filtrante formada apresenta fortes propriedades de filtragem, proteção, isolamento e absorção de óleo, atendendo a diversos padrões quanto ao número de fibras por unidade de área e área superficial da camada central das máscaras médicas. Uma tonelada de fibra de polipropileno de alto ponto de fusão pode produzir aproximadamente 250.000 máscaras de proteção médica N95 de polipropileno ou de 900.000 a 1 milhão de máscaras cirúrgicas descartáveis.
A estrutura do material filtrante de polipropileno fundido é composta por inúmeras fibras entrecruzadas e empilhadas em direções aleatórias, com um diâmetro médio de 1,5 a 3 μm, aproximadamente 1/30 do diâmetro de um fio de cabelo humano. O mecanismo de filtração dos materiais filtrantes de polipropileno fundido inclui principalmente dois aspectos: barreira mecânica e adsorção eletrostática. Devido às fibras ultrafinas, à grande área superficial específica, à alta porosidade e ao pequeno tamanho médio dos poros, os materiais filtrantes de polipropileno fundido apresentam boa barreira bacteriana e efeitos de filtração. O material filtrante de polipropileno fundido adquire a função de adsorção eletrostática após tratamento eletrostático.
O novo coronavírus tem um tamanho muito pequeno, cerca de 100 nm (0,1 μm), mas o vírus não consegue sobreviver isolado. Ele existe principalmente em secreções e gotículas expelidas ao espirrar, e o tamanho dessas gotículas é de aproximadamente 5 μm. Quando as gotículas contendo o vírus se aproximam do tecido meltblown, elas são adsorvidas eletrostaticamente na superfície, impedindo sua penetração na densa camada intermediária e criando um efeito de barreira. Devido à grande dificuldade de remoção do vírus após ser capturado pelas fibras eletrostáticas ultrafinas, e ao fato de a lavagem também poder danificar a capacidade de adsorção eletrostática, esse tipo de máscara só pode ser usado uma vez.
Entendendo a fibra de polipropileno
A fibra de polipropileno, também conhecida como fibra PP, é geralmente chamada de polipropileno na China. A fibra de polipropileno é produzida pela polimerização do propileno como matéria-prima para sintetizar o polipropileno, e posteriormente submetida a uma série de processos de fiação. As principais variedades de polipropileno incluem filamento de polipropileno, fibra curta de polipropileno, fibra dividida de polipropileno, filamento expandido de polipropileno (BCF), fio industrial de polipropileno, tecido não tecido de polipropileno, estopa de polipropileno para cigarros, etc.
A fibra de polipropileno é utilizada principalmente em carpetes (base de carpete e camurça), tecidos decorativos, tecidos para móveis, diversas tiras de corda, redes de pesca, feltro absorvente de óleo, materiais de reforço para construção, materiais de embalagem e tecidos industriais como tecido filtrante, tecido para sacos, etc. O polipropileno também pode ser usado como filtro de cigarro e materiais sanitários não tecidos, entre outros; as fibras ultrafinas de polipropileno podem ser usadas para produzir tecidos de vestuário de alta qualidade; o edredom feito de fibras ocas de polipropileno é leve, quente e possui boa elasticidade.
O desenvolvimento da fibra de polipropileno
A fibra de polipropileno é uma variedade de fibra cuja produção industrial começou na década de 1960. Em 1957, a empresa italiana Natta et al. desenvolveu o polipropileno isotático e alcançou sua produção industrial. Pouco depois, a empresa Montecatini o utilizou para a produção de fibras de polipropileno. Entre 1958 e 1960, a empresa utilizou o polipropileno para a produção de fibras, denominando-o Meraklon. Posteriormente, a produção também teve início nos Estados Unidos e no Canadá. Após 1964, fibras de filme fino de polipropileno foram desenvolvidas para serem agrupadas e transformadas em fibras têxteis e fios para carpetes por meio de fibrilação de filme fino.
Na década de 1970, o processo de fiação de curto alcance e os equipamentos aprimorados melhoraram a produção de fibras de polipropileno. Simultaneamente, o filamento contínuo expandido começou a ser utilizado na indústria de carpetes, e a produção de fibras de polipropileno desenvolveu-se rapidamente. Após 1980, o desenvolvimento do polipropileno e de novas tecnologias para a fabricação de fibras de polipropileno, especialmente a invenção de catalisadores metalocênicos, melhorou significativamente a qualidade da resina de polipropileno. Devido à melhoria de sua estereoregularidade (isotropia de até 99,5%), a qualidade intrínseca das fibras de polipropileno foi consideravelmente aprimorada.
Em meados da década de 1980, as fibras ultrafinas de polipropileno substituíram algumas fibras de algodão em tecidos têxteis e não tecidos. Atualmente, a pesquisa e o desenvolvimento de fibras de polipropileno também são bastante ativos em diversos países ao redor do mundo. A popularização e o aprimoramento da tecnologia de produção de fibras diferenciadas expandiram consideravelmente os campos de aplicação das fibras de polipropileno.
Estrutura das fibras de polipropileno
O polipropileno é uma molécula grande com átomos de carbono como cadeia principal. Dependendo do arranjo espacial de seus grupos metil, existem três tipos de estruturas tridimensionais: aleatória, isorregular e metarregular. Os átomos de carbono na cadeia principal das moléculas de polipropileno estão no mesmo plano, e seus grupos metil laterais podem estar dispostos em diferentes arranjos espaciais sobre e abaixo do plano da cadeia principal.
A produção de fibras de polipropileno utiliza polipropileno isotático com isotropia superior a 95%, o qual apresenta alta cristalinidade. Sua estrutura consiste em uma cadeia espiral regular com regularidade tridimensional. A cadeia principal da molécula é composta por cadeias de átomos de carbono torcidas no mesmo plano, e os grupos metil laterais estão no mesmo lado do plano da cadeia principal. Essa cristalização não só apresenta uma estrutura regular de cadeias individuais, como também um empilhamento regular das cadeias em ângulo reto em relação ao eixo da cadeia. A cristalinidade das fibras primárias de polipropileno é de 33% a 40%. Após o estiramento, a cristalinidade aumenta para 37% a 48%. Após o tratamento térmico, a cristalinidade pode atingir 65% a 75%.
As fibras de polipropileno são geralmente fabricadas pelo método de fiação por fusão. Em geral, as fibras são lisas e retas na direção longitudinal, sem estrias, e possuem seção transversal circular. Elas também podem ser fiadas em fibras irregulares e fibras compostas.
Características de desempenho das fibras de polipropileno
Textura
A principal característica do polipropileno é sua textura leve, com uma densidade de 0,91 g/cm³, sendo mais leve que a água e pesando apenas 60% do algodão. É a fibra sintética mais leve entre as fibras químicas comuns, 20% mais leve que o náilon, 30% mais leve que o poliéster e 40% mais leve que a viscose. É ideal para a confecção de roupas para esportes aquáticos.
Propriedades físicas
O polipropileno possui alta resistência e alongamento na ruptura de 20% a 80%. A resistência diminui com o aumento da temperatura, e o polipropileno apresenta um alto módulo inicial. Sua capacidade de recuperação elástica é semelhante à do náilon 66 e do poliéster, e superior à do acrílico. Em especial, sua rápida recuperação elástica é maior, tornando o tecido de polipropileno também mais resistente ao desgaste. O tecido de polipropileno não amassa com facilidade, sendo, portanto, durável, mantendo o tamanho das roupas relativamente estável e evitando deformações.
Desempenho de absorção de umidade e tingimento
Dentre as fibras sintéticas, o polipropileno apresenta a pior absorção de umidade, com recuperação de umidade praticamente nula em condições atmosféricas padrão. Portanto, sua resistência a seco e a úmido, bem como sua resistência à ruptura, são quase iguais, tornando-o particularmente adequado para a fabricação de redes de pesca, cordas, tecidos filtrantes e gaze desinfetante para uso médico. O polipropileno é propenso à eletricidade estática e à formação de bolinhas durante o uso, apresentando baixa taxa de encolhimento. O tecido é fácil de lavar e seca rapidamente, além de ser relativamente rígido. Devido à sua baixa absorção de umidade e à sensação de abafamento ao vestir, o polipropileno é frequentemente misturado com fibras de alta absorção de umidade quando utilizado em tecidos para vestuário.
O polipropileno possui uma estrutura macromolecular regular e alta cristalinidade, mas carece de grupos funcionais que possam se ligar a moléculas de corante, dificultando a tintura. Corantes comuns não conseguem tingi-lo. O uso de corantes dispersos para tingir polipropileno resulta apenas em cores muito claras e baixa solidez da cor. O desempenho de tingimento do polipropileno pode ser aprimorado por meio de métodos como copolimerização por enxerto, coloração líquida original e modificação com compostos metálicos.
Propriedades químicas
O polipropileno possui excelente resistência a produtos químicos, infestações de insetos e mofo. Sua estabilidade contra ácidos, álcalis e outros agentes químicos é superior à de outras fibras sintéticas. O polipropileno apresenta boa resistência à corrosão química, exceto para ácido nítrico concentrado e soda cáustica concentrada. Sua boa resistência a ácidos e álcalis o torna adequado para uso como material filtrante.material de embalagem.No entanto, sua estabilidade a solventes orgânicos é ligeiramente baixa.
Resistência ao calor
O polipropileno é uma fibra termoplástica com ponto de amolecimento e ponto de fusão mais baixos do que outras fibras. A temperatura de amolecimento é 10-15 °C inferior ao ponto de fusão, resultando em baixa resistência ao calor. Durante o tingimento, acabamento e uso do polipropileno, é necessário atentar para o controle da temperatura para evitar deformações plásticas. Quando aquecido em condições secas (como temperaturas acima de 130 °C), o polipropileno sofre rachaduras devido à oxidação. Portanto, agentes antienvelhecimento (estabilizadores térmicos) são frequentemente adicionados à produção de fibras de polipropileno para melhorar sua estabilidade. Apesar disso, o polipropileno apresenta boa resistência à umidade e ao calor, podendo ser fervido em água fervente por várias horas sem sofrer deformações.
Outras apresentações
O polipropileno possui baixa resistência à luz e às intempéries, é propenso ao envelhecimento, não é resistente ao ferro de passar e deve ser armazenado longe da luz e do calor. No entanto, a propriedade antienvelhecimento pode ser melhorada com a adição de um agente antienvelhecimento durante a fiação. Além disso, o polipropileno possui bom isolamento elétrico, mas é propenso à eletricidade estática durante o processamento. O polipropileno não queima facilmente. Quando as fibras encolhem e derretem em contato com a chama, ela se extingue sozinha. Quando queimado, forma um bloco duro e transparente com um leve odor de asfalto.
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.
Data da publicação: 14 de outubro de 2024