В процессе производства нетканого материала спанбонд на физические свойства продукта могут влиять различные факторы. Анализ взаимосвязи между этими факторами и эксплуатационными характеристиками продукта может помочь правильно контролировать условия процесса и получать высококачественные и широко применяемые полипропиленовые нетканые материалы спанбонд. Здесь мы кратко проанализируем основные факторы, влияющие на физические свойства нетканых материалов спанбонд, и поделимся ими с вами.
Индекс расплава и молекулярно-массовое распределение полипропиленовых ломтиков
Основными показателями качества полипропиленовых пластин являются молекулярная масса, молекулярно-массовое распределение, изотропность, индекс расплава и зольность. Молекулярная масса полипропиленовой крошки, используемой для прядения, составляет от 100000 до 250000, но практика показала, что реологические свойства расплава наилучшие, когда молекулярная масса полипропилена составляет около 120000, а максимально допустимая скорость прядения также высока. Индекс расплава является параметром, отражающим реологические свойства расплава, и индекс расплава полипропиленовых пластин, используемых в спанбонде, обычно составляет от 10 до 50. В процессе прядения в полотно нить получает только одну вытяжку потока воздуха, а кратность вытяжки нити ограничивается реологическими свойствами расплава. Чем больше молекулярная масса, то есть чем меньше индекс расплава, тем хуже текучесть и тем меньше кратность вытяжки, получаемая нитью. При одинаковых условиях выталкивания расплава из сопла размер волокон получаемой нити также больше, что приводит к более твёрдым на ощупь нетканым материалам спанбонд. При высоком индексе расплава вязкость расплава снижается, реологические свойства улучшаются, сопротивление растяжению снижается, а при тех же условиях растяжения увеличивается степень растяжения. С увеличением степени ориентации макромолекул прочность на разрыв нетканого материала спанбонд также увеличивается, а тонина нитей уменьшается, что приводит к мягкости материала на ощупь. При том же процессе, чем выше индекс расплава полипропилена, тем меньше его тонина и тем выше прочность на разрыв.
Молекулярно-массовое распределение часто измеряется отношением среднемассовой молекулярной массы (Mw) к среднечисленной молекулярной массе (Mn) полимера (Mw/Mn), известным как молекулярно-массовое распределение. Чем меньше молекулярно-массовое распределение, тем стабильнее реологические свойства расплава и стабильнее процесс формования, что способствует повышению скорости формования. Кроме того, ПП обладает более низкими эластичностью и вязкостью при растяжении, что может снизить напряжение формования, облегчить растяжение и утончение ПП, а также получить более тонкие волокна. Кроме того, ПП обладает хорошей однородностью сетки, приятной на ощупь и однородной.
Температура прядения
Выбор температуры прядения зависит от индекса расплава сырья и требований к физическим свойствам продукта. Чем выше индекс расплава сырья, тем выше температура прядения, и наоборот. Температура прядения напрямую связана с вязкостью расплава, а эта температура низкая. Высокая вязкость расплава затрудняет прядение и приводит к образованию рваных, жёстких или грубых волокон, что влияет на качество продукта. Поэтому для снижения вязкости расплава и улучшения его реологических свойств обычно применяют метод повышения температуры. Температура прядения оказывает существенное влияние на структуру и свойства волокон. Чем ниже температура прядения, тем выше вязкость расплава при растяжении, тем больше сопротивление растяжению и тем сложнее растягивать нить. Для получения волокон одинаковой тонкости скорость вытягивающего воздушного потока должна быть относительно высокой при низких температурах. Следовательно, при тех же условиях процесса при низкой температуре прядения волокна трудно растягиваются. Волокно имеет высокую тонину и низкую молекулярную ориентацию, что проявляется в нетканых материалах спанбонд с низкой прочностью на разрыв, высоким удлинением при разрыве и жесткими на ощупь; При высокой температуре прядения растяжение волокна лучше, тонина волокна меньше, а молекулярная ориентация выше. Это отражается в высокой прочности на разрыв, малом удлинении при разрыве и мягких на ощупь материалах спанбонд. Однако стоит отметить, что при определенных условиях охлаждения, если температура прядения слишком высокая, полученная нить не охладится достаточно быстро, и некоторые волокна могут порваться во время процесса растяжения, что может привести к дефектам. В реальном производстве температура прядения должна выбираться в диапазоне 220-230 ℃.
Условия формования при охлаждении
Скорость охлаждения нити оказывает значительное влияние на физические свойства нетканого материала спанбонд в процессе формования. Если расплавленный полипропилен может быть быстро и равномерно охлажден после выхода из фильеры, скорость его кристаллизации медленная, а кристалличность низкая. Полученная структура волокна представляет собой нестабильную дисковую структуру жидкого кристалла, которая может достигать большей степени растяжения во время растяжения. Ориентация молекулярных цепей лучше, что может дополнительно увеличить кристалличность, улучшить прочность волокна и уменьшить его удлинение. Это проявляется в нетканых материалах спанбонд с более высокой прочностью на разрыв и меньшим удлинением; При медленном охлаждении полученные волокна имеют стабильную моноклинную кристаллическую структуру, которая не способствует растяжению волокна. Это проявляется в нетканых материалах спанбонд с более низкой прочностью на разрыв и большим удлинением. Поэтому в процессе формования для повышения прочности на разрыв и уменьшения удлинения нетканых материалов спанбонд обычно используют увеличение объёма охлаждающего воздуха и снижение температуры в прядильной камере. Кроме того, расстояние охлаждения филамента тесно связано с его эксплуатационными характеристиками. При производстве нетканых материалов спанбонд расстояние охлаждения обычно выбирают в диапазоне 50–60 см.
Условия розыгрыша
Ориентация молекулярных цепей в шелковых нитях является важным фактором, влияющим на прочность на разрыв и относительное удлинение при разрыве отдельных нитей. Чем выше степень ориентации, тем прочнее отдельная нить и тем меньше относительное удлинение при разрыве. Степень ориентации можно представить через двулучепреломление нити, и чем больше это значение, тем выше степень ориентации. Первичные волокна, образующиеся при выходе расплава полипропилена из фильеры, обладают относительно низкой кристалличностью и ориентацией, высокой хрупкостью волокон, лёгким разрушением и значительным относительным удлинением при разрыве. Для изменения свойств волокон их необходимо растягивать в различной степени перед формованием полотна.производство спанбондаПрочность волокна на разрыв в основном зависит от объема охлаждающего воздуха и объема всасываемого воздуха. Чем больше объем охлаждающего и всасываемого воздуха, тем выше скорость растяжения, и волокна будут полностью вытянуты. Молекулярная ориентация увеличится, тонина станет тоньше, прочность увеличится, а удлинение при разрыве уменьшится. При скорости прядения 4000 м/мин полипропиленовая нить достигает своего значения насыщения двойного лучепреломления, но в процессе растяжения потоком воздуха при прядении в полотно фактическая скорость нити, как правило, трудно превысить 3000 м/мин. Таким образом, в ситуациях, когда предъявляются высокие требования, скорость растяжения можно смело увеличивать. Однако при условии постоянного объема охлаждающего воздуха, если объем всасываемого воздуха слишком велик, а охлаждение нити недостаточно, волокна склонны к разрыву в месте экструзии головки, что приводит к повреждению инжекционной головки и влияет на производство и качество продукции. Поэтому в фактическое производство следует внести соответствующие коррективы.
Физические свойства нетканых материалов спанбонд связаны не только со свойствами волокон, но и со структурой их сетки. Чем тоньше волокна, тем выше степень беспорядка в расположении волокон при укладке сетки, тем равномернее сетка, тем больше волокон на единицу площади, тем меньше соотношение продольной и поперечной прочности сетки и тем выше прочность на разрыв. Таким образом, можно улучшить однородность нетканых материалов спанбонд и повысить их прочность на разрыв, увеличив объем всасываемого воздуха. Однако, если объем всасываемого воздуха слишком большой, легко вызвать обрыв проволоки, а растяжение слишком сильное. Ориентация полимера, как правило, полная, а кристалличность полимера слишком высокая, что снижает ударную вязкость и удлинение при разрыве, увеличивает хрупкость и, таким образом, приводит к снижению прочности и удлинения нетканого материала. Исходя из этого, можно видеть, что прочность и удлинение нетканых материалов спанбонд закономерно увеличиваются и уменьшаются с увеличением объёма всасываемого воздуха. В условиях реального производства для получения высококачественной продукции необходимо корректировать процесс в соответствии с потребностями и реальными условиями.
Температура горячей прокатки
Волокнистое полотно, сформированное путем растяжения волокон, находится в неплотном состоянии и должно быть подвергнуто горячей прокатке и склеиванию, чтобы превратиться в ткань. Горячая прокатка – это процесс, при котором волокна полотна частично размягчаются и расплавляются горячими прокатными валками при определённом давлении и температуре, после чего волокна склеиваются, образуя ткань. Ключевым моментом является точный контроль температуры и давления. Функция нагрева заключается в размягчении и расплавлении волокон. Соотношение размягченных и расплавленных волокон определяет физические свойства ткани.нетканые материалы спанбонд. При очень низких температурах только небольшая часть волокон с более низкой молекулярной массой размягчается и плавится, и очень мало волокон связываются вместе под давлением. Волокна в волокнистом полотне склонны к скольжению, а нетканые материалы имеют более низкую прочность на разрыв, но большее удлинение. Изделие кажется мягким, но склонным к пушистости; по мере постепенного повышения температуры горячей прокатки количество размягченных и расплавленных волокон увеличивается, связь волокон в волокнистом полотне становится плотнее, волокна менее склонны к скольжению, прочность на разрыв нетканого материала увеличивается, а удлинение все еще относительно велико. Более того, из-за сильного сродства между волокнами удлинение немного увеличивается; когда температура значительно повышается, большинство волокон в точке давления плавятся, и волокна превращаются в комки расплава, начиная становиться хрупкими. В это время прочность нетканого материала начинает снижаться, и удлинение также значительно уменьшается. На ощупь он очень твердый и хрупкий, а прочность на разрыв также низкая. Кроме того, различные изделия имеют разную массу и толщину, а также температурные режимы прокатного стана. Для тонких изделий на участке горячей прокатки находится меньше волокон, и для размягчения и плавления требуется меньше тепла, поэтому требуемая температура горячей прокатки ниже. Соответственно, для толстых изделий требуется более высокая температура горячей прокатки.
Давление горячей прокатки
В процессе склеивания горячей прокаткой роль давления линии прокатки заключается в уплотнении волокнистого полотна, в результате чего волокна в полотне подвергаются определенной деформации при нагревании и в полной мере проявляют эффект теплопроводности в процессе горячей прокатки, в результате чего размягченные и расплавленные волокна прочно связываются друг с другом, что увеличивает силу сцепления между волокнами и затрудняет скольжение волокон. Когда давление линии горячей прокатки относительно низкое, плотность уплотнения волокон в точке давления в волокнистом полотне плохая, прочность связи волокон невысокая, удерживающая сила между волокнами плохая, и волокна относительно легко скользят. В это время на ощупь нетканый материал спанбонд относительно мягкий, удлинение при разрыве относительно большое, а прочность на разрыв относительно низкая; Напротив, когда давление линии относительно высокое, полученный нетканый материал спанбонд имеет более твердое ощущение на ощупь, меньшее удлинение при разрыве, но большую прочность на разрыв. Однако при слишком высоком давлении в линии прокатки на стане горячей прокатки размягченный и расплавленный полимер в точке горячей прокатки волокнистого полотна затрудняет текучесть и диффузию, что также снижает прочность на разрыв нетканого материала. Кроме того, величина давления в линии также тесно связана с весом и толщиной нетканого материала. В процессе производства необходимо осуществлять соответствующий выбор в соответствии с потребностями для получения продукции, отвечающей эксплуатационным требованиям.
Подводя итог, можно сказать, что физические и механические свойстваполипропиленовый спанбонд нетканый материалКачество продукции определяется не одним фактором, а их совокупностью. В условиях реального производства для производства высококачественных нетканых материалов спанбонд, отвечающих различным требованиям, необходимо выбирать рациональные параметры процесса, соответствующие реальным потребностям и условиям производства. Кроме того, строгий стандартизированный контроль производственной линии, тщательное техническое обслуживание оборудования, а также повышение качества и квалификации операторов также являются ключевыми факторами повышения качества продукции.
Dongguan Liansheng Нетканые технологии Co., Ltd.Основанная в мае 2020 года, компания представляет собой крупномасштабное предприятие по производству нетканых материалов, объединяющее научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, производство и продажи. Компания может производить полипропиленовые нетканые материалы спанбонд различных цветов шириной менее 3,2 метра плотностью от 9 до 300 граммов.
Время публикации: 29 ноября 2024 г.