V proizvodnem procesu spunbond netkane tkanine lahko na fizikalne lastnosti izdelka vplivajo različni dejavniki. Analiza razmerja med temi dejavniki in delovanjem izdelka lahko pomaga pri pravilnem nadzoru procesnih pogojev in pridobivanju visokokakovostnih in široko uporabnih izdelkov iz spunbond netkane tkanine iz polipropilena. Tukaj bomo na kratko analizirali glavne vplivne dejavnike na fizikalne lastnosti spunbond netkanih tkanin in jih delili z vsemi.
Indeks taljenja in porazdelitev molekulske mase polipropilenskih rezin
Glavni kazalniki kakovosti polipropilenskih rezin so molekulska masa, porazdelitev molekulske mase, izotropija, indeks taline in vsebnost pepela. Molekulska masa PP-sekuncev, ki se uporabljajo za predenje, je med 100.000 in 250.000, vendar je praksa pokazala, da so reološke lastnosti taline najboljše, ko je molekulska masa polipropilena okoli 120.000, najvišja dovoljena hitrost predenja pa je prav tako visoka. Indeks taline je parameter, ki odraža reološke lastnosti taline, indeks taline polipropilenskih rezin, ki se uporabljajo pri spunbondu, pa je običajno med 10 in 50. Med predenjem v mrežo filament prejme le en prepih zračnega toka, razmerje prevleke filamenta pa je omejeno z reološkimi lastnostmi taline. Večja kot je molekulska masa, torej manjši kot je indeks taline, slabša je pretočnost in manjše razmerje prevleke filamenta. Pod enakimi pogoji izmeta taline iz šobe je tudi velikost vlaken pridobljenega filamenta večja, kar povzroči trši otip spunbond netkanih tkanin. Če je talilni indeks visok, se viskoznost taline zmanjša, reološke lastnosti so dobre, odpornost proti raztezanju se zmanjša in pod enakimi pogoji raztezanja se poveča razmerje raztezanja. Z naraščajočo stopnjo orientacije makromolekul se poveča tudi lomna trdnost spunbond netkane tkanine, finost filamentov pa se zmanjša, kar povzroči mehak otip tkanine. Pri istem postopku velja, da višji kot je talilni indeks polipropilena, manjša je njegova finost in večja je njegova lomna trdnost.
Porazdelitev molekulske mase se pogosto meri z razmerjem med povprečno molekulsko maso (Mw) in povprečno molekulsko maso (Mn) polimera (Mw/Mn), znano kot vrednost porazdelitve molekulske mase. Manjša kot je vrednost porazdelitve molekulske mase, stabilnejše so reološke lastnosti taline in stabilnejši je postopek predenja, kar prispeva k izboljšanju hitrosti predenja. Ima tudi nižjo elastičnost taline in natezno viskoznost, kar lahko zmanjša napetost pri predenju, olajša raztezanje in finiranje PP ter pridobivanje finejših vlaken. Poleg tega je mreža enakomerna, z dobrim otipom in enakomernostjo.
Temperatura predenja
Nastavitev temperature predenja je odvisna od talilnega indeksa surovin in zahtev glede fizikalnih lastnosti izdelka. Višji kot je talilni indeks surovine, višja je temperatura predenja in obratno. Temperatura predenja je neposredno povezana z viskoznostjo taline, ta temperatura pa je nizka. Viskoznost taline je visoka, zaradi česar je predenje oteženo in nagnjena k nastanku lomljenih, trdih ali grobih vlaken, kar vpliva na kakovost izdelka. Zato se za zmanjšanje viskoznosti taline in izboljšanje njenih reoloških lastnosti običajno uporablja metoda zvišanja temperature. Temperatura predenja ima pomemben vpliv na strukturo in lastnosti vlaken. Nižja kot je temperatura predenja, višja je raztezna viskoznost taline, večja je odpornost proti raztezanju in težje je raztegniti filament. Za pridobitev vlaken enake finosti mora biti hitrost razteznega zračnega toka pri nizkih temperaturah relativno visoka. Zato je pri enakih procesnih pogojih, ko je temperatura predenja nizka, vlakna težko raztegniti. Vlakna imajo visoko finost in nizko molekularno orientacijo, kar se kaže v spunbond netkanih tkaninah z nizko pretržno trdnostjo, visokim raztezkom pri pretrgu in trdim otipom; ko je temperatura predenja visoka, je raztezanje vlaken boljše, finost vlaken je manjša in molekularna orientacija višja. To se odraža v visoki pretržni trdnosti, majhnem pretržnem raztezku in mehkem otipu spunbond netkanih tkanin. Vendar je treba opozoriti, da se pri določenih pogojih hlajenja, če je temperatura predenja previsoka, nastali filament v kratkem času ne bo dovolj ohladil in se lahko nekatera vlakna med postopkom raztezanja pretrgajo, kar lahko povzroči napake. V dejanski proizvodnji je treba temperaturo predenja izbrati med 220 in 230 ℃.
Pogoji hlajenja in oblikovanja
Hitrost ohlajanja filamenta ima pomemben vpliv na fizikalne lastnosti spunbond netkane tkanine med postopkom oblikovanja. Če se staljeni polipropilen po izstopu iz predilnice hitro in enakomerno ohladi, je njegova hitrost kristalizacije počasna in kristaliničnost nizka. Nastala struktura vlaken je nestabilna tekočekristalna struktura v obliki diska, ki lahko med raztezanjem doseže večje razmerje raztezanja. Orientacija molekularnih verig je boljša, kar lahko dodatno poveča kristaliničnost, izboljša trdnost vlaken in zmanjša njihov raztezek. To se kaže v spunbond netkanih tkaninah z večjo lomno trdnostjo in manjšim raztezkom; če se počasi ohlajajo, imajo nastala vlakna stabilno monoklinično kristalno strukturo, ki ne spodbuja raztezanja vlaken. To se kaže v spunbond netkanih tkaninah z manjšo lomno trdnostjo in večjim raztezkom. Zato se v procesu oblikovanja običajno uporablja povečanje volumna hladilnega zraka in zmanjšanje temperature predilne komore za izboljšanje lomne trdnosti in zmanjšanje raztezanja spunbond netkanih tkanin. Poleg tega je hladilna razdalja filamenta tesno povezana z njegovo zmogljivostjo. Pri proizvodnji spunbond netkanih tkanin se hladilna razdalja običajno izbere med 50 in 60 cm.
Pogoji risanja
Orientacija molekularnih verig v svilenih pramenih je pomemben dejavnik, ki vpliva na natezno trdnost in raztezek pri pretrgu posameznih filamentov. Večja kot je stopnja orientacije, močnejši je posamezni filament in manjši je raztezek pri pretrgu. Stopnjo orientacije lahko predstavimo z dvolomnostjo filamenta, in večja kot je vrednost, višja je stopnja orientacije. Primarna vlakna, ki nastanejo, ko polipropilenska talina pride iz predilnice, imajo relativno nizko kristaliničnost in orientacijo, visoko krhkost vlaken, se zlahka zlomijo in imajo znaten raztezek pri pretrgu. Da bi spremenili lastnosti vlaken, jih je treba pred oblikovanjem mreže po potrebi raztegniti v različnih stopnjah.proizvodnja spunbondaNatezna trdnost vlaken je v glavnem odvisna od velikosti volumna hladilnega zraka in volumna sesalnega zraka. Večji kot je volumna hladilnega in sesalnega zraka, hitrejša je hitrost raztezanja in vlakna se bodo popolnoma raztegnila. Molekularna orientacija se bo povečala, finost bo postala finejša, trdnost se bo povečala in raztezek pri pretrgu se bo zmanjšal. Pri hitrosti predenja 4000 m/min polipropilenski filament doseže svojo nasičeno vrednost dvolomnosti, vendar je pri postopku raztezanja zračnega toka pri predenju v mrežo dejanska hitrost filamenta na splošno težko preseči 3000 m/min. Torej se lahko v primerih visokih zahtev hitrost raztezanja krepko poveča. Če pa je volumna sesalnega zraka pri konstantni količini hladilnega zraka prevelika in hlajenje filamenta ni zadostno, se vlakna na mestu ekstrudiranja matrice nagnjena k lomljenju, kar povzroči poškodbo brizgalne glave in vpliva na proizvodnjo in kakovost izdelka. Zato je treba v dejanski proizvodnji izvesti ustrezne prilagoditve.
Fizikalne lastnosti spunbond netkanih tkanin niso povezane le z lastnostmi vlaken, temveč tudi z njihovo mrežno strukturo. Tanjša kot so vlakna, višja je stopnja neurejenosti v razporeditvi vlaken pri polaganju mreže, bolj enakomerna je mreža, več vlaken je na enoto površine, manjše je vzdolžno in prečno razmerje trdnosti mreže ter večja je njena pretržna trdnost. Tako je mogoče izboljšati enakomernost spunbond netkanih tkanin in povečati njihovo pretržno trdnost s povečanjem količine sesalnega zraka. Če pa je količina sesalnega zraka prevelika, lahko pride do pretrganja žice in premočnega raztezanja. Polimer je običajno popolnoma orientiran in kristaliničen, kar zmanjša udarno trdnost in raztezek pri pretrgu, poveča krhkost in s tem zmanjša trdnost in raztezek netkane tkanine. Na podlagi tega je razvidno, da se trdnost in raztezek spunbond netkanih tkanin enakomerno povečujeta in zmanjšujeta z naraščanjem količine sesalnega zraka. V dejanski proizvodnji je treba postopek ustrezno prilagoditi potrebam in dejanskim razmeram, da se dobijo visokokakovostni izdelki.
Temperatura vročega valjanja
Vlaknasta mreža, ki nastane z raztezanjem vlaken, je v ohlapnem stanju in jo je treba vroče valjati in povezati, da postane tkanina. Vroče valjanje je postopek, pri katerem se vlakna v mreži delno zmehčajo in stalijo z vročimi valjčki pri določenem tlaku in temperaturi, vlakna pa se združijo v tkanino. Ključno je dobro nadzorovati temperaturo in tlak. Funkcija segrevanja je mehčanje in taljenje vlaken. Razmerje med zmehčanimi in staljenimi vlakni določa fizikalne lastnosti.netkane tkanine spunbondPri zelo nizkih temperaturah se le majhen delež vlaken z nižjo molekulsko maso zmehča in stopi, zelo malo vlaken pa je pod pritiskom povezanih med seboj. Vlakna v vlakneni mreži so nagnjena k zdrsu, netkane tkanine pa imajo nižjo pretržno trdnost, vendar večji raztezek. Izdelek je na otip mehak, vendar je nagnjen k rahljanju. Ko se temperatura vročega valjanja postopoma povečuje, se količina zmehčanih in staljenih vlaken povečuje, vez vlaknene mreže postane tesnejša, vlakna manj zdrsnejo, lomna trdnost netkane tkanine se poveča, raztezek pa je še vedno relativno velik. Poleg tega se zaradi močne afinitete med vlakni raztezek nekoliko poveča. Ko se temperatura znatno dvigne, se večina vlaken na točki pritiska stopi, vlakna pa se združijo v kepe taline in postanejo krhka. V tem času se trdnost netkane tkanine začne zmanjševati, znatno pa se zmanjša tudi raztezek. Otip na otip je zelo trd in krhek, prav tako pa je nizka tudi trdnost na trganje. Poleg tega imajo različni izdelki različno težo in debelino, razlikuje pa se tudi nastavitev temperature v valjarni za vroče valjanje. Pri tankih izdelkih je na mestu vročega valjanja manj vlaken in za mehčanje in taljenje je potrebne manj toplote, zato je potrebna nižja temperatura vročega valjanja. Zato je pri debelih izdelkih potrebna višja temperatura vročega valjanja.
Tlak vročega valjanja
Pri postopku vročega valjanja in lepljenja je vloga tlaka v valjarni za vroče valjanje stiskanje vlaknene mreže, zaradi česar vlakna v mreži prestanejo določeno deformacijsko toploto in v celoti izkoristijo učinek toplotne prevodnosti med postopkom vročega valjanja, zaradi česar so zmehčana in stopljena vlakna tesno povezana, kar poveča oprijemno silo med vlakni in oteži drsenje vlaken. Ko je tlak v valjarni za vroče valjanje relativno nizek, je gostota stiskanja vlaken na tlačni točki v vlakneni mreži slaba, trdnost vezi med vlakni ni visoka, sila držanja med vlakni je slaba in vlakna relativno zlahka drsijo. V tem primeru je spunbond netkana tkanina na otip relativno mehka, raztezek pri pretrgu relativno velik in trdnost pri pretrgu relativno nizka. Nasprotno pa ima spunbond netkana tkanina pri relativno visokem tlaku na otip trši oprijem, manjši raztezek pri pretrgu, vendar večjo pretržno trdnost. Ko pa je tlak v liniji vroče valjarne previsok, zmehčan in staljen polimer na točki vročega valjanja vlaknene mreže težko teče in difundira, kar prav tako zmanjša lomno napetost netkane tkanine. Poleg tega je nastavitev tlaka v liniji tesno povezana tudi s težo in debelino netkane tkanine. Med proizvodnjo je treba ustrezno izbrati glede na potrebe, da se proizvedejo izdelki, ki izpolnjujejo zahteve glede zmogljivosti.
Skratka, fizikalne in mehanske lastnostinetkana tkanina iz polipropilena spunbondIzdelkov ne določa en sam dejavnik, temveč skupni učinki različnih dejavnikov. V dejanski proizvodnji je treba izbrati razumne procesne parametre glede na dejanske potrebe in proizvodne pogoje, da se proizvedejo visokokakovostni izdelki iz netkanih tkanin, ki lahko zadovoljijo različne potrebe. Poleg tega so ključni dejavniki za izboljšanje kakovosti izdelkov tudi strogo standardizirano upravljanje proizvodne linije, skrbno vzdrževanje opreme ter izboljšanje kakovosti in usposobljenosti operaterjev.
Dongguan Liansheng Non woven Technology Co., Ltd.je bilo ustanovljeno maja 2020. Gre za obsežno podjetje za proizvodnjo netkanih tkanin, ki združuje raziskave in razvoj, proizvodnjo in prodajo. Proizvaja lahko netkane tkanine PP spunbond različnih barv s širino manj kot 3,2 metra, od 9 gramov do 300 gramov.
Čas objave: 29. november 2024