Materiály na výrobu rúšok sa v poslednej dobe tešia veľkej pozornosti a naši pracovníci v oblasti polymérov v tomto boji proti epidémii neboli brzdení. Dnes si predstavíme, ako sa vyrába materiál z taveniny fúkaný z polypropylénu.
Dopyt na trhu po PP s vysokou teplotou topenia
Tekutosť polypropylénu v tavenine úzko súvisí s jeho molekulovou hmotnosťou. Priemerná molekulová hmotnosť komerčnej polypropylénovej živice pripravenej konvenčným katalytickým systémom Ziegler-Natta je vo všeobecnosti medzi 3 × 10⁶ a 7 × 10⁶. Index toku taveniny týchto konvenčných polypropylénových živíc je vo všeobecnosti nízky, čo obmedzuje ich rozsah použitia.
S rýchlym rozvojom priemyslu chemických vlákien a priemyslu textilných strojov sa prudko rozrástol aj priemysel netkaných textílií. Vďaka sérii výhod je polypropylén preferovanou surovinou pre netkané textílie. S rozvojom spoločnosti sa oblasti použitia netkaných textílií rozširujú: v oblasti medicíny a zdravia,netkané textíliemôže sa použiť na výrobu izolačných plášťov, rúšok, chirurgických plášťov, dámskych hygienických vložiek, detských plienok atď.; ako stavebný a geotechnický materiál sa netkané textílie môžu použiť na hydroizoláciu striech, výstavbu ciest a projekty na ochranu vody alebo sa môže vyrobiť pokročilá strešná lepenka pomocou technológie spunbond a ihlovo vpichovaného kompozitu. Jeho životnosť je 5 až 10-krát dlhšia ako u tradičnej asfaltovej lepenky; filtračné materiály sú tiež jedným z najrýchlejšie sa rozvíjajúcich produktov v oblasti netkaných textílií, ktoré sa môžu použiť na filtráciu plynov a kvapalín v odvetviach, ako je chemický, farmaceutický a potravinársky priemysel, a majú veľký trhový potenciál; okrem toho sa netkané textílie môžu použiť na výrobu syntetickej kože, tašiek, podšívok odevov, dekoračných látok a utierok v každodennom živote a domácnosti.
Vzhľadom na neustály vývoj netkaných textílií sa neustále zvyšujú požiadavky na ich výrobu a použitie, ako napríklad fúkanie z taveniny, vysokorýchlostná výroba a tenké výrobky. Preto sa zodpovedajúcim spôsobom zvýšili aj požiadavky na spracovateľský výkon polypropylénovej živice, hlavnej suroviny pre netkané textílie. Okrem toho výroba vysokorýchlostného spriadania alebo jemných polypropylénových vlákien vyžaduje aj dobré vlastnosti toku taveniny z polypropylénovej živice. Niektoré pigmenty, ktoré neznesú vysoké teploty, vyžadujú spracovanie polypropylénu ako nosiča pri relatívne nižších teplotách. Všetky tieto vyžadujú použitie polypropylénovej živice s ultra vysokým indexom taveniny ako suroviny, ktorú je možné spracovať pri nižších teplotách.
Špeciálnym materiálom pre tavné fúkané tkaniny je polypropylén s vysokým indexom taveniny. Index taveniny sa vzťahuje na hmotnosť roztaveného materiálu prechádzajúceho štandardnou kapilárou každých 10 minút. Čím vyššia je hodnota, tým lepšia je tekutosť materiálu pri spracovaní. Čím vyšší je index taveniny polypropylénu, tým jemnejšie sú vyfúkané vlákna a tým lepší je filtračný výkon vyrobenej tavnej fúkanej tkaniny.
Spôsob prípravy polypropylénovej živice s vysokým indexom tavenia
Jedným z nich je kontrola molekulovej hmotnosti a distribúcie molekulovej hmotnosti polypropylénu riadením procesu polymerizačnej reakcie, napríklad použitím metód na zvýšenie koncentrácie inhibítorov, ako je vodík, na zníženie molekulovej hmotnosti polyméru, čím sa zvýši index toku taveniny. Táto metóda je obmedzená faktormi, ako je katalytický systém a reakčné podmienky, čo sťažuje kontrolu stability indexu toku taveniny a jej implementáciu.
Spoločnosť Yanshan Petrochemical v posledných rokoch používa metalocénové katalyzátory na priamu polymerizáciu materiálov fúkaných z taveniny s indexom taveniny nad 1000. Vzhľadom na ťažkosti s kontrolou stability sa polymerizácia vo veľkom meradle nevykonáva. Od vypuknutia epidémie v tomto roku spoločnosť Yanshan Petrochemical prijala technológiu výroby materiálu fúkaného z taveniny s kontrolovateľnou degradáciou, ktorá bola vyvinutá v roku 2010, na výrobu špeciálneho materiálu - netkanej textílie z polypropylénu fúkanej z taveniny 12. februára. Zároveň sa na zariadení vykonali priemyselné testy s použitím metalocénových katalyzátorov. Produkt bol vyrobený a v súčasnosti sa posiela následným používateľom na skúšku.
Ďalšou metódou je kontrola degradácie polypropylénu získaného konvenčnou polymerizáciou, zníženie jeho molekulovej hmotnosti a zvýšenie jeho indexu toku taveniny.
V minulosti sa na zníženie molekulovej hmotnosti polypropylénu bežne používali metódy vysokoteplotnej degradácie, ale táto metóda mechanickej degradácie pri vysokej teplote má mnoho nevýhod, ako je strata prísad, tepelný rozklad a nestabilné procesy. Okrem toho existujú metódy, ako je ultrazvuková degradácia, ale tieto metódy často vyžadujú prítomnosť rozpúšťadiel, čo zvyšuje náročnosť a náklady na proces. V posledných rokoch sa postupne široko používa metóda chemickej degradácie polypropylénu.
Výroba PP s vysokým indexom tavenia metódou chemickej degradácie
Metóda chemickej degradácie zahŕňa reakciu polypropylénu s chemickými degradačnými činidlami, ako sú organické peroxidy, v závitovkovom extrudéri, čo spôsobuje prerušenie molekulárnych reťazcov polypropylénu a zníženie ich molekulovej hmotnosti. V porovnaní s inými metódami degradácie má výhody úplnej degradácie, dobrej tekutosti taveniny a jednoduchého a uskutočniteľného procesu prípravy, čo uľahčuje realizáciu veľkovýroby. Je to tiež najčastejšie používaná metóda výrobcami modifikovaných plastov.
Požiadavky na vybavenie
Vysoký bod topenia sa vzťahuje na zariadenie, ktoré sa úplne líši od bežného zariadenia na modifikáciu PP. Zariadenie používané na striekanie roztavených materiálov vyžaduje dlhší pomer strán a vertikálnu hlavu stroja alebo používa podvodnú granuláciu (Wuxi Huachen má podobné podvodné rezanie); materiál je veľmi tenký a musí prísť do kontaktu s vodou ihneď po výstupe z hlavy stroja pre ľahké chladenie;
Výroba konvenčného polypropylénu vyžaduje rýchlosť rezania extrudérom 70 metrov za minútu, zatiaľ čo polypropylén s vysokou teplotou topenia vyžaduje rýchlosť rezania viac ako 120 metrov za minútu. Okrem toho, vzhľadom na rýchly prietok polypropylénu s vysokou teplotou topenia, je potrebné zväčšiť aj jeho chladiacu vzdialenosť zo 4 metrov na 12 metrov.
Stroj na výrobu materiálov vyfukovaných z taveniny vyžaduje nepretržitú výmenu ôk, zvyčajne pomocou dvojstaničného meniča ôk. Požiadavky na výkon motora sú oveľa vyššie a v skrutkových komponentoch sa používa viac strižných blokov;
1: Zabezpečte plynulé podávanie materiálov, ako sú PP a DCP;
2: Určte vhodný pomer strán a axiálnu polohu otvoru na základe polčasu rozpadu kompozitného zloženia (ktoré sa vyvinulo do tretej generácie, aby sa zabezpečila hladká extrúzia reakcie CR-PP);
3: Zabezpečiť vysoký výťažok roztavených prstov v rámci tolerančného rozsahu (viac ako 30 hotových pásov má vyššiu nákladovú efektívnosť a základ pre miešanie v porovnaní s iba tuctom pásov);
4: Musia byť vybavené špeciálnymi podvodnými hlavami foriem. Tavenina a teplo by mali byť rovnomerne rozložené a množstvo odpadu by malo byť minimálne;
5: Odporúča sa vybaviť zrelý studený granulátor pre materiály fúkané z taveniny (ktorý má v tomto odvetví dobrú povesť), aby sa zabezpečila kvalita hotových granúl a vyššia výťažnosť;
6: Ak by existovala spätná väzba o online detekcii, bolo by to ešte lepšie.
Okrem toho, iniciátor degradácie pridávaný do bočného podávania s kvapalinou vyžaduje vyššiu presnosť kvôli malému pomeru pridávania. Pre zariadenia s bočným podávaním, ako sú dovážané Brabenda, Kubota a domáce Matsunaga.
Degradačný katalyzátor používaný v súčasnosti
1: Di-t-butylperoxid, tiež známy ako di-tert-butylperoxid, iniciátor a a vulkanizačné činidlo dTBP, je bezfarebná až slabo žltá priehľadná kvapalina, ktorá je nerozpustná vo vode a miešateľná s organickými rozpúšťadlami, ako je benzén, toluén a acetón. Vysoko oxidačná, horľavá, relatívne stabilná pri izbovej teplote, necitlivá na náraz.
2: DBPH, skrátene 2,5-dimetyl-2,5-bis(terc-butylperoxy)hexán, má molekulovú hmotnosť 290,44. Svetložltá kvapalina, pastovitý až mliečne biely prášok s relatívnou hustotou 0,8650. Teplota tuhnutia 8 °C. Teplota varu: 50 – 52 °C (13 Pa). Index lomu 1,418 – 1,419. Viskozita kvapaliny je 6,5 mPa.s. Teplota vzplanutia (otvorený kelímok) 58 °C. Rozpustný vo väčšine organických rozpúšťadiel, ako sú alkoholy, étery, ketóny, estery a aromatické uhľovodíky, nerozpustný vo vode.
3: Skúška topenia prstov
Skúška tavením prstom sa musí vykonať v súlade s normou GB/T 30923-2014 Polypropylénové tavené sprejové špeciálne materiály; bežné testery tavením prstom sa nedajú testovať. Vysoký bod topenia sa vzťahuje na použitie objemovej metódy namiesto hmotnostnej metódy na testovanie.
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: 8. novembra 2024