Нетканый материал из полипропилена (ПП) широко используется благодаря своим превосходным эксплуатационным характеристикам, простоте обработки и низкой цене. В последние годы он находит всё большее применение в таких областях, как здравоохранение, производство одежды, упаковочных материалов, протирочных материалов, сельскохозяйственных укрывных материалов, геотекстиля, промышленных фильтрующих материалов и т. д., и набирает всё большую популярность среди традиционных материалов.
Благодаря неполярной структуре полипропилена, практически не содержащей гидрофильных групп, нетканые материалы на его основе практически не обладают водопоглощающими свойствами. Для производства гидрофильных нетканых материалов на основе полипропилена необходима гидрофильная модификация или отделка.
I. Способ изготовления гидрофильных нетканых материалов
Для улучшения гидрофильности нетканых материалов на основе ПП обычно используют два метода улучшения смачиваемости их поверхности: физическую модификацию и химическую модификацию.
Химическая модификация в основном изменяет молекулярную структуру ПП и добавляет гидрофильные группы к макромолекулярным цепям, тем самым изменяя его гигроскопичность. В основном используются такие методы, как сополимеризация, прививка, сшивка и хлорирование.
Физическая модификация в основном изменяет высшую структуру молекул для улучшения гидрофильности, в основном посредством модификации смешивания (до прядения) и модификации поверхности (после прядения).
II. Смешанная модификация (прядильная предмодификация)
В зависимости от различного времени добавления модифицированных добавок их можно разделить на метод мастербатча, метод полной грануляции и метод впрыскивания агента центрифугирования.
(1) Обычный метод цветного мастербатча
Это важный метод изготовления гидрофильных нетканых материалов производителями нетканых материалов.
Сначала производители древесины изготавливают обычные гидрофильные добавки в виде частиц медузы, а затем смешивают их с прядением полипропилена, чтобы сформировать ткань.
Преимущества: Простота производства, не требуется добавления какого-либо оборудования, подходит для мелкосерийного производства крупного рогатого скота, в дополнение к его высокой гидрофильной прочности.
Недостатки: низкая гидрофильность и низкая производительность переработки, часто используется в прядильных тканях. Высокая стоимость, в 2–3 раза выше, чем при модификации поверхности.
Плохая прядомость требует корректировки процесса. Некоторые клиенты выбрасывали 5 тонн ткани с двух заводов по производству цветных мастербатчей, не получив готовой продукции.
(2) Метод полной грануляции
Равномерно смешайте модификатор, кусочки ПП и добавки, гранулируйте их под шнеком для получения гидрофильных частиц ПП, затем расплавьте и спрядите их в ткань.
Преимущества: Хорошая обрабатываемость, длительный эффект, ткань многоразового использования.
Недостатки: требуется дополнительное оборудование для шнекового экструдера, что приводит к более высокой стоимости за тонну и более медленной гидрофильности, что делает этот метод пригодным только для крупномасштабного производства.
(3) Инъекция Фанцянь
Непосредственно в основной шнек нетканых материалов добавляют гидрофильные реагенты, т.е. гидрофильные полимеры, и смешивают их с расплавом ПП для прямого прядения.
Преимущества: Эффект сохраняется надолго, ткань можно использовать повторно.
Недостатки: Из-за невозможности равномерного перемешивания прядение часто затруднено и немобильно.
III. Гидрофильная отделка поверхности (после формования)
Гидрофильная отделка — это простой, эффективный и недорогой метод производства гидрофильных нетканых материалов. Большинство наших производителей нетканых материалов используют именно этот метод. Основной процесс заключается в следующем:
Спанбонд, горячекатаный нетканый материал, произведенный онлайн – покрытие валиком или распыление воды, гидрофильный агент – инфракрасное или горячего воздуха
Преимущества: отсутствие проблем с прядомостью, быстрый гидрофильный эффект нетканого материала, высокая эффективность, низкая цена (в 2-3 раза дешевле обычных цветных мастербатчей). Подходит для крупномасштабного производства.
Недостаток: требуется приобретение отдельного дорогостоящего оборудования для последующей обработки. После трёхкратной промывки время проникновения воды увеличивается примерно в 15 раз. Невозможность обеспечить повторное использование;
Массовое производство;
Преимущества и недостатки этого метода обуславливают его применение в основном для одноразовых изделий, требующих высокой проницаемости и гидрофильности, таких как гигиенические материалы, подгузники, гигиенические прокладки и т. д.
Ⅳ.Использование метода комплексных гидрофильных частиц PPS03
Учитывая преимущества и недостатки методов (-) и (ii), была разработана композитная гидрофильная материнская частица PPS030.
Этот тип частиц медузы имеет характеристики средней дозировки (аналогично обычным частицам медузы), быстрого эффекта, быстрого распространения, хорошего эффекта, длительного эффекта, хорошей устойчивости к мытью, но немного более высокую стоимость (аналогично обычным частицам медузы).
Хорошая прядомость, нет необходимости корректировать производственный процесс.
Подходит для мелкосерийного производства и изделий с высокой устойчивостью к стирке, многоразового использования, например, тканей для лесного и сельскохозяйственного хозяйства.
Основными показателями оценки гидрофильного нетканого материала на основе ПП являются водопоглощение, угол смачивания и капиллярный эффект.
(1) Скорость водопоглощения: количество воды, поглощаемое единицей массы гидрофильного нетканого материала в течение стандартного времени или времени, необходимого для полного смачивания материала. Чем выше скорость водопоглощения, тем лучше эффект.
(2) Метод определения контактного угла: поместите гидрофильный нетканый материал из полипропилена на чистую и гладкую стеклянную пластину, положите его на плиту и дайте расплавиться. После расплавления снимите стеклянную пластину и остудите естественным образом до комнатной температуры. Измерьте равновесный контактный угол прямым методом. Чем меньше контактный угол, тем лучше. (Нетканый материал из полипропилена без гидрофильной обработки после нагревания примерно до 148 °C).
Время публикации: 04 декабря 2023 г.