Vo výrobnom procese spunbond netkanej textílie môžu rôzne faktory ovplyvniť fyzikálne vlastnosti produktu. Analýza vzťahu medzi týmito faktormi a výkonom produktu môže pomôcť správne kontrolovať procesné podmienky a získať vysoko kvalitné a široko použiteľné polypropylénové spunbond netkané textílie. V tomto článku stručne analyzujeme hlavné faktory ovplyvňujúce fyzikálne vlastnosti spunbond netkaných textílií a podelíme sa o ne so všetkými.
Index taveniny a distribúcia molekulovej hmotnosti polypropylénových plátkov
Hlavnými ukazovateľmi kvality polypropylénových plátkov sú molekulová hmotnosť, distribúcia molekulovej hmotnosti, izotropia, index taveniny a obsah popola. Molekulová hmotnosť PP triesok používaných na spriadanie sa pohybuje medzi 100 000 a 250 000, ale prax ukázala, že reologické vlastnosti taveniny sú najlepšie, keď je molekulová hmotnosť polypropylénu okolo 120 000 a maximálna povolená rýchlosť spriadania je tiež vysoká. Index taveniny je parameter, ktorý odráža reologické vlastnosti taveniny, a index taveniny polypropylénových plátkov používaných pri spunbond technológii je zvyčajne medzi 10 a 50. Počas procesu spriadania do siete dostáva vlákno iba jeden prievan prúdu vzduchu a pomer ťahu vlákna je obmedzený reologickými vlastnosťami taveniny. Čím väčšia je molekulová hmotnosť, teda čím menší je index taveniny, tým horšia je tekutosť a tým menší je pomer ťahu vlákna. Za rovnakých podmienok vytláčania taveniny z trysky je aj veľkosť vlákien získaného vlákna väčšia, čo má za následok tvrdší pocit pri spunbond netkanej textílii. Ak je index taveniny vysoký, viskozita taveniny sa znižuje, reologické vlastnosti sú dobré, odolnosť voči naťahovaniu sa znižuje a za rovnakých podmienok naťahovania sa zvyšuje pomer naťahovania. So zvyšujúcim sa stupňom orientácie makromolekúl sa zvyšuje aj medza pevnosti v lomu netkanej textílie spriadanej metódou a znižuje sa jemnosť vlákien, čo vedie k mäkkému pocitu na dotyk. Pri rovnakom procese platí, že čím vyšší je index taveniny polypropylénu, tým menšia je jeho jemnosť a väčšia je jeho medza pevnosti v lomu.
Distribúcia molekulovej hmotnosti sa často meria pomerom hmotnostne priemernej molekulovej hmotnosti (Mw) k číselne priemernej molekulovej hmotnosti (Mn) polyméru (Mw/Mn), čo je známe ako hodnota distribúcie molekulovej hmotnosti. Čím menšia je hodnota distribúcie molekulovej hmotnosti, tým stabilnejšie sú reologické vlastnosti taveniny a tým stabilnejší je proces spriadania, čo vedie k zlepšeniu rýchlosti spriadania. Má tiež nižšiu elasticitu taveniny a viskozitu v ťahu, čo môže znížiť napätie pri spriadaní, uľahčiť naťahovanie a zjemnenie PP a získať jemnejšie vlákna. Okrem toho je sieťovina dobrá, s dobrým pocitom na ruke a rovnomernosťou.
Teplota odstreďovania
Nastavenie teploty zvlákňovania závisí od indexu taveniny surovín a požiadaviek na fyzikálne vlastnosti produktu. Čím vyšší je index taveniny suroviny, tým vyššia je teplota zvlákňovania a naopak. Teplota zvlákňovania priamo súvisí s viskozitou taveniny a táto teplota je nízka. Viskozita taveniny je vysoká, čo sťažuje zvlákňovanie a je náchylná na tvorbu zlomených, tuhých alebo hrubých vlákien, čo ovplyvňuje kvalitu produktu. Preto sa na zníženie viskozity taveniny a zlepšenie jej reologických vlastností všeobecne používa metóda zvyšovania teploty. Teplota zvlákňovania má významný vplyv na štruktúru a vlastnosti vlákien. Čím nižšia je teplota zvlákňovania, tým vyššia je viskozita taveniny pri naťahovaní, tým väčší je odpor pri naťahovaní a tým ťažšie je natiahnuť vlákno. Na získanie vlákien s rovnakou jemnosťou musí byť rýchlosť prúdenia vzduchu pri naťahovaní pri nízkych teplotách relatívne vysoká. Preto za rovnakých procesných podmienok, keď je teplota zvlákňovania nízka, je ťažké vlákna natiahnuť. Vlákno má vysokú jemnosť a nízku molekulovú orientáciu, čo sa prejavuje v netkaných textíliách typu spunbond s nízkou pevnosťou v ťahu, vysokým predĺžením pri pretrhnutí a tvrdým pocitom na dotyk. Pri vysokej teplote spriadania je natiahnutie vlákna lepšie, jemnosť vlákna je menšia a molekulová orientácia je vyššia. To sa odráža vo vysokej pevnosti v ťahu, malom predĺžení pri pretrhnutí a mäkkom pocite na dotyk netkaných textílií typu spunbond. Je však potrebné poznamenať, že za určitých podmienok chladenia, ak je teplota spriadania príliš vysoká, výsledný filament sa v krátkom čase dostatočne neochladí a niektoré vlákna sa môžu počas procesu naťahovania zlomiť, čo môže viesť k chybám. V skutočnej výrobe by sa teplota spriadania mala voliť medzi 220 – 230 ℃.
Podmienky tvárnenia chladením
Rýchlosť chladenia filamentu má významný vplyv na fyzikálne vlastnosti netkanej textílie typu spunbond počas procesu tvarovania. Ak sa roztavený polypropylén po výstupe zo zvlákňovacej trysky dá rýchlo a rovnomerne ochladiť, jeho rýchlosť kryštalizácie je pomalá a kryštalinita je nízka. Výsledná štruktúra vlákna je nestabilná diskovitá tekutokryštalická štruktúra, ktorá môže počas naťahovania dosiahnuť väčší pomer natiahnutia. Orientácia molekulárnych reťazcov je lepšia, čo môže ďalej zvýšiť kryštalinitu, zlepšiť pevnosť vlákna a znížiť jeho predĺženie. To sa prejavuje u netkaných textílií typu spunbond s vyššou pevnosťou v lomu a nižším predĺžením. Pri pomalom chladení majú výsledné vlákna stabilnú monoklinickú kryštalickú štruktúru, ktorá neprispieva k naťahovaniu vlákna. To sa prejavuje u netkaných textílií typu spunbond s nižšou pevnosťou v lomu a väčším predĺžením. Preto sa v procese tvarovania zvyčajne používa zvýšenie objemu chladiaceho vzduchu a zníženie teploty zvlákňovacej komory na zlepšenie pevnosti v lomu a zníženie predĺženia netkaných textílií typu spunbond. Okrem toho je chladiaca vzdialenosť filamentu úzko spojená s jeho výkonom. Pri výrobe netkaných textílií typu spunbond sa chladiaca vzdialenosť zvyčajne volí medzi 50-60 cm.
Podmienky kreslenia
Orientácia molekulárnych reťazcov v hodvábnych prameňoch je dôležitým faktorom ovplyvňujúcim pevnosť v ťahu a predĺženie pri pretrhnutí jednotlivých vlákien. Čím väčší je stupeň orientácie, tým je jednotlivé vlákno silnejšie a tým menšie je predĺženie pri pretrhnutí. Stupeň orientácie možno vyjadriť dvojlomom vlákna a čím väčšia je hodnota, tým vyšší je stupeň orientácie. Primárne vlákna, ktoré vznikajú, keď tavenina polypropylénu vychádza zo zvlákňovacej trysky, majú relatívne nízku kryštalinitu a orientáciu, vysokú krehkosť vlákien, ľahké lomenie a výrazné predĺženie pri pretrhnutí. Aby sa zmenili vlastnosti vlákien, musia sa pred vytvorením siete podľa potreby natiahnuť v rôznej miere. Vvýroba spunbonduPevnosť v ťahu vlákna závisí hlavne od veľkosti objemu chladiaceho vzduchu a objemu nasávaného vzduchu. Čím väčší je objem chladiaceho a nasávaného vzduchu, tým vyššia je rýchlosť naťahovania a vlákna sa úplne natiahnu. Molekulárna orientácia sa zvýši, jemnosť sa zjemní, pevnosť sa zvýši a predĺženie pri pretrhnutí sa zníži. Pri rýchlosti spriadania 4000 m/min dosiahne polypropylénový filament svoju saturačnú hodnotu dvojlomu, ale pri procese naťahovania prúdom vzduchu pri spriadaní do rúna je skutočná rýchlosť filamentu vo všeobecnosti ťažko prekročiť 3000 m/min. Preto v situáciách s vysokými nárokmi je možné rýchlosť naťahovania výrazne zvýšiť. Avšak za podmienok konštantného objemu chladiaceho vzduchu, ak je objem nasávaného vzduchu príliš veľký a chladenie filamentu nie je dostatočné, vlákna sú náchylné na lámanie v mieste extrúzie matrice, čo spôsobuje poškodenie vstrekovacej hlavy a ovplyvňuje výrobu a kvalitu produktu. Preto by sa mali v skutočnej výrobe vykonať vhodné úpravy.
Fyzikálne vlastnosti netkaných textílií typu spunbond nesúvisia len s vlastnosťami vlákien, ale aj so sieťovou štruktúrou vlákien. Čím jemnejšie sú vlákna, tým vyšší je stupeň neusporiadanosti vlákien pri kladení siete, tým je sieť rovnomernejšia, čím viac vlákien je na jednotku plochy, tým menší je pomer pozdĺžnej a priečnej pevnosti siete a tým väčšia je medza pevnosti. Zvýšením objemu nasávaného vzduchu je teda možné zlepšiť rovnomernosť netkaných textílií typu spunbond a zvýšiť ich medzu pevnosti. Ak je však objem nasávaného vzduchu príliš veľký, ľahko sa môže pretrhnúť drôt a natiahnutie je príliš silné. Orientácia polyméru má tendenciu byť úplná a kryštalinita polyméru je príliš vysoká, čo znižuje rázovú húževnatosť a predĺženie pri pretrhnutí, zvyšuje krehkosť a tým vedie k zníženiu pevnosti a predĺženia netkanej textílie. Z toho vyplýva, že pevnosť a predĺženie netkaných textílií typu spunbond sa so zvyšujúcim sa objemom nasávaného vzduchu pravidelne zvyšujú a znižujú. V skutočnej výrobe je potrebné proces vhodne upraviť podľa potrieb a skutočnej situácie, aby sa získali vysoko kvalitné produkty.
Teplota valcovania za tepla
Vláknitá sieťovina vytvorená naťahovaním vlákien je vo voľnom stave a musí byť valcovaná za tepla a spojená, aby sa z nej stala tkanina. Spájanie valcovaním za tepla je proces, pri ktorom sú vlákna v sieťovine čiastočne zmäkčené a roztavené valcami za tepla s určitým tlakom a teplotou a vlákna sú spojené dohromady za vzniku tkaniny. Kľúčom je dobre kontrolovať teplotu a tlak. Funkciou ohrevu je zmäkčiť a roztaviť vlákna. Pomer zmäkčených a roztavených vlákien určuje fyzikálne vlastnosti.netkané textílie spunbondPri veľmi nízkych teplotách zmäkne a roztaví sa iba malá časť vlákien s nižšou molekulovou hmotnosťou a pod tlakom je len veľmi málo vlákien spojených dohromady. Vlákna vo vláknitej sieťovine sú náchylné na šmýkanie a netkané textílie majú nižšiu pevnosť v pretrhnutí, ale väčšie predĺženie. Výrobok je na dotyk mäkký, ale je náchylný na chuchvalcovanie. S postupným zvyšovaním teploty valcovania za tepla sa zvyšuje množstvo zmäkčených a roztavených vlákien, väzba vo vláknitej sieťovine sa stáva pevnejšou, vlákna sa menej šmýkajú, pevnosť netkanej textílie v lome sa zvyšuje a predĺženie je stále relatívne veľké. Navyše, vďaka silnej afinite medzi vláknami sa predĺženie mierne zvyšuje. Keď teplota výrazne stúpne, väčšina vlákien v tlakovom bode sa roztaví a vlákna sa zhlukujú do hrudiek taveniny, ktoré začínajú krehnúť. V tomto čase sa pevnosť netkanej textílie začína znižovať a výrazne sa znižuje aj predĺženie. Pocit na dotyk je veľmi tvrdý a krehký a pevnosť v roztrhnutí je tiež nízka. Okrem toho majú rôzne výrobky rôznu hmotnosť a hrúbku a líši sa aj nastavenie teploty valcovne za tepla. Pri tenkých výrobkoch je na mieste valcovania za tepla menej vlákien a na zmäkčenie a roztavenie je potrebné menej tepla, takže požadovaná teplota valcovania za tepla je nižšia. V súlade s tým je pri hrubých výrobkoch požadovaná teplota valcovania za tepla vyššia.
Tlak valcovania za tepla
V procese spájania valcovaním za tepla je úlohou tlaku na linke valcovania za tepla zhutnenie vláknitej siete, čo spôsobuje, že vlákna v sieti prechádzajú určitým deformačným teplom a plne sa prejavuje účinok vedenia tepla počas procesu valcovania za tepla, čím sa zmäkčené a roztavené vlákna pevne spájajú, zvyšuje sa adhézna sila medzi vláknami a sťažuje sa ich šmýkanie. Keď je tlak na linke valcovania za tepla relatívne nízky, hustota zhutnenia vlákien v tlakovom bode na vláknitej sieti je nízka, pevnosť spoja vlákien nie je vysoká, prídržná sila medzi vláknami je nízka a vlákna sa relatívne ľahko šmýkajú. V tomto prípade je netkaná textília spriadaná za tepla na dotyk relatívne mäkká, predĺženie pri pretrhnutí je relatívne veľké a pevnosť v lome je relatívne nízka. Naopak, keď je tlak na linke relatívne vysoký, výsledná netkaná textília spriadaná za tepla má tvrdší pocit na dotyk, nižšie predĺženie pri pretrhnutí, ale vyššiu pevnosť v ťahu. Avšak, keď je tlak v potrubí valcovne za tepla príliš vysoký, zmäknutý a roztavený polymér v bode valcovania za tepla cez vláknitú sieť ťažko tečie a difunduje, čo tiež znižuje lomové napätie netkanej textílie. Okrem toho, nastavenie tlaku v potrubí úzko súvisí aj s hmotnosťou a hrúbkou netkanej textílie. Pri výrobe by sa mal vykonať vhodný výber podľa potrieb, aby sa vyrobili výrobky, ktoré spĺňajú výkonnostné požiadavky.
Stručne povedané, fyzikálne a mechanické vlastnostinetkaná textília z polypropylénovej spriadanej tkaninyVýkonnosť produktov nie je určená jedným faktorom, ale kombinovaným účinkom rôznych faktorov. V skutočnej výrobe sa musia zvoliť primerané procesné parametre podľa skutočných potrieb a výrobných podmienok, aby sa vyrobili vysokokvalitné netkané textílie typu spunbond, ktoré dokážu splniť rôzne potreby. Okrem toho sú kľúčovými faktormi pri zlepšovaní kvality produktov aj prísne štandardizované riadenie výrobnej linky, starostlivá údržba zariadení a zlepšenie kvality a odbornosti operátorov.
Dongguan Liansheng Non woven Technology Co., Ltd.bola založená v máji 2020. Je to rozsiahly podnik na výrobu netkaných textílií, ktorý integruje výskum a vývoj, výrobu a predaj. Dokáže vyrábať rôzne farby netkaných textílií z PP spunbond so šírkou menšou ako 3,2 metra od 9 gramov do 300 gramov.
Čas uverejnenia: 29. novembra 2024