ความต้องการของตลาดสำหรับ PP จุดหลอมเหลวสูง
ประสิทธิภาพการไหลหลอมของพอลิโพรพิลีนมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับน้ำหนักโมเลกุล น้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยของเรซินพอลิโพรพิลีนเชิงพาณิชย์ที่เตรียมโดยระบบเร่งปฏิกิริยา Ziegler Natta ทั่วไปโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 3×105 ถึง 7×105 ดัชนีการหลอมของพอลิโพรพิลีนทั่วไปเหล่านี้เรซินโพลีโพรพีลีนโดยทั่วไปจะต่ำซึ่งจำกัดขอบเขตการใช้งาน
ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมเส้นใยเคมีและอุตสาหกรรมเครื่องจักรสิ่งทอ อุตสาหกรรมผ้าไม่ทอจึงเติบโตอย่างรวดเร็ว ข้อได้เปรียบหลายประการของโพลีโพรพีลีนทำให้เป็นวัตถุดิบที่นิยมใช้ในการผลิตผ้าไม่ทอ การพัฒนาสังคมทำให้การประยุกต์ใช้ผ้าไม่ทอมีขอบเขตกว้างขวางขึ้น ในด้านการแพทย์และสุขภาพ ผ้าไม่ทอสามารถนำไปใช้ผลิตชุดป้องกันการติดเชื้อ หน้ากากอนามัย ชุดผ่าตัด ผ้าอนามัยสตรี ผ้าอ้อมเด็ก และอื่นๆ ผ้าไม่ทอสามารถใช้เป็นวัสดุก่อสร้างและธรณีเทคนิคสำหรับงานกันซึมหลังคา การก่อสร้างถนน งานวิศวกรรมอนุรักษ์น้ำ หรือผลิตแผ่นหลังคาสำเร็จรูปด้วยเทคโนโลยีสปันบอนด์และเข็มเจาะ มีอายุการใช้งานยาวนานกว่าแผ่นยางมะตอยแบบเดิม 5-10 เท่า วัสดุกรองยังเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ผ้าไม่ทอที่พัฒนาเร็วที่สุด ซึ่งสามารถนำไปใช้ในการกรองก๊าซและของเหลวในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น เคมีแห้ง ยา และอาหาร และมีศักยภาพทางการตลาดสูง นอกจากนี้ ผ้าที่ไม่ทอสามารถนำไปใช้ในการผลิตหนังสังเคราะห์ กระเป๋าเดินทาง ผ้าซับในเสื้อผ้า ผ้าตกแต่ง และผ้าเช็ดสำหรับใช้ในครัวเรือนได้
ก็เพราะการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของผ้าไม่ทอความต้องการด้านการผลิตและการใช้งานของเรซินโพลีโพรพีลีนเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เช่น การเป่าด้วยความร้อน การผลิตด้วยความเร็วสูง ผลิตภัณฑ์บาง ฯลฯ ดังนั้น ความต้องการประสิทธิภาพการแปรรูปของเรซินโพลีโพรพีลีน ซึ่งเป็นวัตถุดิบหลักของผ้าไม่ทอ จึงเพิ่มขึ้นตามไปด้วย นอกจากนี้ การผลิตเส้นใยโพลีโพรพีลีนแบบปั่นความเร็วสูงหรือเส้นใยโพลีโพรพีลีนดีเนียร์ละเอียด ยังต้องการเรซินโพลีโพรพีลีนที่มีประสิทธิภาพการไหลที่ดี เม็ดสีบางชนิดที่ไม่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูงได้ จำเป็นต้องใช้โพลีโพรพีลีนเป็นตัวพาความร้อนที่มีอุณหภูมิการแปรรูปค่อนข้างต่ำ ทั้งหมดนี้จำเป็นต้องใช้เรซินโพลีโพรพีลีนที่มีดัชนีการหลอมเหลวสูงพิเศษเป็นวัตถุดิบ ซึ่งสามารถแปรรูปได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า
วัสดุพิเศษสำหรับผ้าเมลต์โบลนคือโพลีโพรพีลีนที่มีดัชนีการหลอมเหลวสูง ดัชนีการหลอมเหลวหมายถึงมวลของวัสดุหลอมเหลวที่ผ่านท่อแคปิลลารีมาตรฐานทุก ๆ 10 นาที ยิ่งค่าดัชนีการหลอมเหลวของวัสดุยิ่งสูง ก็ยิ่งทำให้ความลื่นไหลของวัสดุดีขึ้น ยิ่งดัชนีการหลอมเหลวของโพลีโพรพีลีนสูง เส้นใยที่พ่นออกมาก็จะยิ่งละเอียดขึ้น และประสิทธิภาพการกรองของผ้าเมลต์โบลนที่ผลิตก็จะยิ่งดีขึ้น
วิธีการเตรียมเรซินโพลีโพรพีลีนที่มีดัชนีการหลอมเหลวสูง
วิธีหนึ่งคือการควบคุมน้ำหนักโมเลกุลและการกระจายตัวของน้ำหนักโมเลกุลของพอลิโพรพิลีนโดยการควบคุมกระบวนการปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน เช่น การลดน้ำหนักโมเลกุลของพอลิเมอร์โดยการเพิ่มความเข้มข้นของสารประจุบวก เช่น ก๊าซไฮโดรเจน ซึ่งจะช่วยปรับปรุงดัชนีมวลหลอม วิธีการนี้มีข้อจำกัดจากปัจจัยต่างๆ เช่น ระบบเร่งปฏิกิริยาและสภาวะปฏิกิริยา ทำให้ยากต่อการควบคุมเสถียรภาพของดัชนีมวลหลอมและการนำไปใช้งาน
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา บริษัท Yanshan Petrochemical ได้ดำเนินการพอลิเมอไรเซชันวัสดุพอลิโพรพิลีนแบบละลาย (melt blown material) ที่มีดัชนีการหลอมเหลวมากกว่า 1,000 โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเมทัลโลซีนโดยตรง เนื่องจากความยากลำบากในการควบคุมเสถียรภาพ จึงยังไม่มีการดำเนินการพอลิเมอไรเซชันขนาดใหญ่ นับตั้งแต่เกิดการระบาดในปีนี้ บริษัท Yanshan Petrochemical ได้นำเทคโนโลยีการผลิตวัสดุพอลิโพรพิลีนแบบละลายที่ควบคุมการย่อยสลายได้ ซึ่งพัฒนาขึ้นในปี พ.ศ. 2553 มาใช้เพื่อผลิตวัสดุพอลิโพรพิลีนชนิดไม่ทอชนิดละลาย (melt blown material) พิเศษ เมื่อวันที่ 12 กุมภาพันธ์ ขณะเดียวกัน ได้มีการทดสอบอุปกรณ์ดังกล่าวในระดับอุตสาหกรรมโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเมทัลโลซีน ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวได้ผลิตขึ้นแล้วและกำลังอยู่ระหว่างการจัดส่งให้ผู้ใช้ปลายน้ำทดลองใช้
อีกวิธีหนึ่งคือการควบคุมการสลายตัวของโพลีโพรพีลีนที่ได้จากกระบวนการโพลีเมอไรเซชันแบบธรรมดา ลดน้ำหนักโมเลกุล และเพิ่มดัชนีหลอมเหลว
ในอดีต วิธีการย่อยสลายที่อุณหภูมิสูงมักใช้เพื่อลดน้ำหนักโมเลกุลของพอลิโพรพิลีน แต่วิธีการย่อยสลายเชิงกลที่อุณหภูมิสูงนี้มีข้อเสียมากมาย เช่น การสูญเสียสารเติมแต่งและการสลายตัวเนื่องจากความร้อน และกระบวนการที่ไม่เสถียร นอกจากนี้ยังมีวิธีการย่อยสลายด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง แต่วิธีการเหล่านี้มักต้องใช้ตัวทำละลาย ซึ่งเพิ่มความยากและต้นทุนของกระบวนการ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วิธีการย่อยสลายพอลิโพรพิลีนทางเคมีได้รับการนำมาใช้อย่างแพร่หลายมากขึ้น
การผลิต PP ที่มีความหนาแน่นสูงโดยใช้วิธีการย่อยสลายทางเคมี
วิธีการย่อยสลายทางเคมีเกี่ยวข้องกับการทำปฏิกิริยาระหว่างพอลิโพรพิลีนกับสารย่อยสลายทางเคมี เช่น เปอร์ออกไซด์อินทรีย์ในเครื่องอัดรีดแบบสกรู ซึ่งทำให้สายโมเลกุลของพอลิโพรพิลีนแตกออกและลดน้ำหนักโมเลกุลลง เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการย่อยสลายแบบอื่น วิธีการย่อยสลายทางเคมีนี้มีข้อดีคือย่อยสลายได้อย่างสมบูรณ์ มีการไหลตัวของของเหลวที่ดี มีขั้นตอนการเตรียมที่ง่ายและสะดวก และง่ายต่อการนำไปใช้ในการผลิตเชิงอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ นอกจากนี้ยังเป็นวิธีที่นิยมใช้กันมากที่สุดโดยผู้ผลิตพลาสติกดัดแปลง
ความต้องการอุปกรณ์
จุดหลอมเหลวสูงแตกต่างจากอุปกรณ์ดัดแปลง PP ทั่วไปอย่างสิ้นเชิง อุปกรณ์สำหรับพ่นวัสดุหลอมเหลวต้องใช้อัตราส่วนภาพที่ยาวกว่า และหัวเครื่องต้องตั้งตรงหรือใช้การอัดเม็ดใต้น้ำ (Wuxi Huachen ก็มีการตัดใต้น้ำที่คล้ายกัน) วัสดุมีความบางมาก และต้องสัมผัสกับน้ำทันทีหลังจากออกจากหัวเครื่องเพื่อให้ระบายความร้อนได้ง่าย
สำหรับการผลิตพอลิโพรพิลีนแบบทั่วไป ความเร็วในการตัดของเครื่องอัดรีดอยู่ที่ 70 เมตรต่อนาที ในขณะที่พอลิโพรพิลีนหลอมเหลวสูง ความเร็วในการตัดต้องสูงกว่า 120 เมตรต่อนาที นอกจากนี้ เนื่องจากพอลิโพรพิลีนหลอมเหลวสูงมีอัตราการไหลที่รวดเร็ว จึงต้องเพิ่มระยะการระบายความร้อนจาก 4 เมตรเป็น 12 เมตร
เครื่องจักรสำหรับผลิตวัสดุเมลต์โบลนจำเป็นต้องมีการเปลี่ยนตาข่ายอย่างต่อเนื่อง โดยปกติจะใช้เครื่องเปลี่ยนตาข่ายแบบสองสถานี มอเตอร์ต้องการกำลังสูงกว่ามาก และจะใช้บล็อกเฉือนมากขึ้นภายในส่วนประกอบสกรู โคยาปันกล่าวว่า สายการผลิตสกรูคู่ที่ทำจากวัสดุเมลต์โบลนชนิดพิเศษมีความโดดเด่นเฉพาะตัวอย่างมาก
1. ให้แน่ใจว่าการป้อนอาหารมีเสถียรภาพ (PP, DCP เป็นต้น)
2. กำหนดอัตราส่วนด้านที่เหมาะสมและตำแหน่งแกนของช่องเปิดโดยอิงจากครึ่งชีวิตของสูตรคอมโพสิต (พัฒนาเป็นรุ่นที่สามเพื่อให้แน่ใจว่าปฏิกิริยา CR-PP จะถูกอัดออกมาอย่างราบรื่น)
3. เพื่อให้แน่ใจว่านิ้วหลอมมีผลผลิตสูงภายในช่วงความคลาดเคลื่อน (แถบสำเร็จรูปมากกว่า 30 แถบมีประสิทธิภาพด้านต้นทุนและพื้นฐานการผสมที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับที่มีเพียง 12 แถบ)
4. ต้องติดตั้งหัวแม่พิมพ์ระบายน้ำแบบพิเศษ การหลอมและความร้อนควรสม่ำเสมอ และปริมาณขยะควรน้อย
5. ควรมีเครื่องบดย่อยแบบตัดเย็นที่โตเต็มที่สำหรับวัสดุที่เป่าด้วยความร้อน (ซึ่งมีชื่อเสียงที่ดีในอุตสาหกรรม) เพื่อให้แน่ใจถึงคุณภาพของอนุภาคที่เสร็จสมบูรณ์และอัตราเกรดที่สูงขึ้น
6. จะดีกว่านี้หากมีการทดสอบแบบออนไลน์ นอกจากนี้ การเติมสารเริ่มต้นการย่อยสลายของเหลวลงในฟีดด้านข้างยังต้องการความแม่นยำสูงกว่าเนื่องจากมีปริมาณสารเติมแต่งเพียงเล็กน้อย สำหรับอุปกรณ์ฟีดด้านข้าง เช่น Brabenda, Kubota, Matsunai ที่ผลิตในประเทศ ฯลฯ
ตัวเร่งปฏิกิริยาการย่อยสลายที่ใช้ในปัจจุบัน
1: ไดต์-บิวทิลเพอร์ออกไซด์ หรือที่รู้จักกันในชื่อไดเทอร์ต-บิวทิลเพอร์ออกไซด์ ตัวเริ่มต้น a สารวัลคาไนซ์ dTBP เป็นของเหลวใสไม่มีสีถึงสีเหลืองอ่อน ไม่ละลายน้ำและสามารถผสมกับตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น เบนซีน โทลูอีน และอะซิโตนได้ มีคุณสมบัติออกซิไดซ์อย่างแรง ติดไฟได้ ค่อนข้างเสถียรที่อุณหภูมิห้อง ไม่ไวต่อแรงกระแทก
2: ดับเบิ้ลไฟว์ซัลเฟอร์ไรเซอร์ ย่อว่า DBPH ชื่อทางเคมีคือ 2,5-ไดเมทิล-2,5-บิส (เทอร์ท บิวทิลเพอรอกซี) เฮกเซน น้ำหนักโมเลกุล 290.44 ของเหลวสีเหลืองอ่อน มีความหนาแน่นสัมพัทธ์ 0.8650 ในรูปของผงสีขาวขุ่นและสีขาวขุ่น จุดเยือกแข็งอยู่ที่ 8 องศาเซลเซียส จุดเดือดอยู่ที่ 50-52 องศาเซลเซียส (13Pa) ดัชนีหักเหแสงอยู่ระหว่าง 1.418 ถึง 1.419 ความหนืดของของเหลวอยู่ที่ 6.5 เมกะปาสกาล จุดวาบไฟ (ถ้วยเปิด) 58 องศาเซลเซียส ละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์ส่วนใหญ่ เช่น แอลกอฮอล์ อีเทอร์ คีโตน เอสเทอร์ ไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติก ฯลฯ ไม่ละลายในน้ำ
3: การทดสอบนิ้วที่ติดกัน
การทดสอบ Melt Finger Test จำเป็นต้องดำเนินการตามมาตรฐาน GBIT 30923-2014 สำหรับวัสดุพิเศษ Polypropylene Melt Spray ไม่สามารถทดสอบ Melt Finger Test ทั่วไปได้ อัตราการหลอมเหลวสูงหมายถึงการใช้วิธีวัดปริมาตรแทนวิธีวัดมวลในการทดสอบ
อุปกรณ์ในประเทศประกอบด้วย Chengde Youte, Guangxin Electronic Technology, Hangzhou Jinmai, Jilin Science and Education Instrument Factory และอุปกรณ์นำเข้า ได้แก่ Zwick; บริษัท Chengde Jinjian Testing Instrument Co., Ltd. ผลิตเครื่องวัดอัตราการไหลของของเหลวหลอมเหลว MFL-2322H ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการวัด NVR ของวัสดุโพลีโพรพีลีนที่มีอัตราการไหลสูงพิเศษ ซึ่งตรงตามข้อกำหนดการทดสอบของโรงงาน GB/T 309232014 Polypropylene Melt Spray Special Materials ช่วงการทดสอบอยู่ที่ (500-2500) ซม./10 นาที
ในปัจจุบันมีอยู่:
1. บริษัท ซานตง ดาวเอิน โพลิเมอร์ แมททีเรียลส์ จำกัด
2. บริษัท หูหนานเฉิงจินนิวแมททีเรียลส์ จำกัด
3. บริษัท จินฟา เทคโนโลยี จำกัด
4. บริษัท ปักกิ่ง ยิชิทง นิว แมททีเรียล ดีเวลลอปเมนท์ จำกัด
5. Shanghai Huahe Composite Materials Co. , Ltd
6. หางโจว Chenda ใหม่วัสดุ Co., Ltd
7. บาเซิล ดาลิน เกาหลีใต้
เวลาโพสต์: 01 เม.ย. 2567