กระบวนการและคุณลักษณะของผ้าไม่ทอแบบละลาย

กระบวนการเป่าผ้าไม่ทอด้วยกระบวนการเมลต์โบลน

กระบวนการเป่าผ้าไม่ทอด้วยเมลต์โบลน ประกอบด้วย การป้อนโพลีเมอร์ – การอัดรีดด้วยเมลต์โบลน – การสร้างเส้นใย – การทำความเย็นเส้นใย – การสร้างเว็บ – การเสริมความแข็งแรงให้กับเนื้อผ้า

เทคโนโลยีการเป่าหลอมแบบสองส่วนประกอบ

นับตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 21 การพัฒนาเทคโนโลยีผ้าไม่ทอแบบเมลต์โบลนก็มีความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในระดับนานาชาติ

บริษัทฮิลส์และนอร์ดสันในสหรัฐอเมริกาประสบความสำเร็จในการพัฒนาเทคโนโลยีการหลอมแบบสองส่วนประกอบมาก่อนหน้านี้ ซึ่งรวมถึงแกนผิว แบบขนาน แบบสามเหลี่ยม และแบบอื่นๆ โดยทั่วไปแล้วความละเอียดของเส้นใยจะอยู่ที่ประมาณ 2 ไมโครเมตร และจำนวนรูในส่วนประกอบเส้นใยที่หลอมแบบสองส่วนประกอบสามารถสูงถึง 100 รูต่อนิ้ว ด้วยอัตราการอัดรีด 0.5 กรัมต่อนาทีต่อรู

ประเภทแกนหนัง:

เส้นใยชนิดนี้สามารถทำให้ผ้าไม่ทอมีความนุ่ม และสามารถนำไปผลิตเป็นผลิตภัณฑ์แบบคอนเซนตริก แบบเอ็กเซนตริก และแบบไม่สม่ำเสมอได้ โดยทั่วไปจะใช้วัสดุราคาไม่แพงเป็นแกนกลาง ในขณะที่ใช้พอลิเมอร์ราคาแพงที่มีคุณสมบัติพิเศษหรือจำเป็นเป็นชั้นนอก เช่น โพลีโพรพิลีนเป็นแกนกลาง และไนลอนเป็นชั้นนอก ซึ่งทำให้เส้นใยมีคุณสมบัติดูดความชื้น แกนกลางทำจากโพลีโพรพิลีน ส่วนชั้นนอกทำจากโพลีเอทิลีนจุดหลอมเหลวต่ำ หรือโพลีโพรพิลีนดัดแปลง โพลีเอสเตอร์ดัดแปลง ฯลฯ ซึ่งสามารถใช้สำหรับการยึดติด สำหรับเส้นใยนำไฟฟ้าคาร์บอนแบล็ก แกนนำไฟฟ้าจะถูกหุ้มไว้ด้านใน

ชนิดขนาน:

สามารถทำให้ผ้าไม่ทอมีความยืดหยุ่นที่ดี ซึ่งมักทำจากพอลิเมอร์สองชนิดที่แตกต่างกัน หรือพอลิเมอร์ชนิดเดียวกันที่มีความหนืดต่างกัน เพื่อสร้างเส้นใยสององค์ประกอบขนานกัน ด้วยการใช้คุณสมบัติการหดตัวจากความร้อนที่แตกต่างกันของพอลิเมอร์แต่ละชนิด จึงสามารถผลิตเส้นใยแบบขดเป็นเกลียวได้ ยกตัวอย่างเช่น บริษัท 3M ได้พัฒนาผ้าไม่ทอที่ทำจากเส้นใยสององค์ประกอบ PET/PP แบบเมลต์โบลน ซึ่งเกิดการหดตัวที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดเส้นใยขดเป็นเกลียวและทำให้ผ้าไม่ทอมีความยืดหยุ่นที่ดีเยี่ยม

ประเภทเทอร์มินัล:

นี่เป็นพอลิเมอร์คอมโพสิตอีกประเภทหนึ่งที่ใช้ในเส้นใยสามประเภท คือ เส้นใยใบ เส้นใยไขว้ และเส้นใยปลาย เมื่อผลิตเส้นใยป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ เส้นใยนำไฟฟ้า และเส้นใยนำไฟฟ้า พอลิเมอร์นำไฟฟ้าสามารถนำมาประกอบเป็นวัสดุคอมโพสิตด้านบน ซึ่งไม่เพียงแต่นำไฟฟ้าได้เท่านั้น แต่ยังนำไฟฟ้า ป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ และประหยัดปริมาณการใช้พอลิเมอร์นำไฟฟ้าอีกด้วย

ประเภทไมโครแดน :

สามารถใช้ส่วนประกอบที่ลอกออกได้ เช่น กลีบเลี้ยงสีส้ม รูปทรงแถบ หรือรูปทรงเกาะ โดยใช้พอลิเมอร์ที่เข้ากันไม่ได้สองชนิดในการลอกและสร้างใยเส้นใยละเอียดพิเศษ หรือแม้แต่ใยนาโน ยกตัวอย่างเช่น คิมเบอร์ลี คลาร์ก ได้พัฒนาใยสองส่วนประกอบแบบลอกออก ซึ่งใช้คุณสมบัติของใยสองส่วนประกอบที่ทำจากพอลิเมอร์ที่เข้ากันไม่ได้สองชนิด ซึ่งสามารถลอกออกได้หมดภายในเวลาไม่ถึงวินาทีในน้ำร้อน เพื่อสร้างใยเส้นใยละเอียดพิเศษ สำหรับใยแบบเกาะ จำเป็นต้องละลายน้ำทะเลเพื่อให้ได้โครงข่ายใยเกาะละเอียด

ประเภทไฮบริด:

เป็นใยสังเคราะห์ที่ผลิตจากการผสมวัสดุ สี เส้นใย รูปร่างหน้าตัด และแม้แต่เส้นใยที่ขนานกับแกนกลางของเส้นใยที่แตกต่างกัน มีทั้งเส้นใยปั่นร่วมและเส้นใยสององค์ประกอบ เพื่อให้ได้คุณสมบัติที่ต้องการ เมื่อเทียบกับผลิตภัณฑ์เส้นใยเมลต์โบลนทั่วไป ผ้าใยสังเคราะห์แบบเมลต์โบลนสององค์ประกอบ หรือผ้าใยสังเคราะห์แบบผสมชนิดนี้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการกรองของตัวกลางกรองได้ดียิ่งขึ้น และทำให้ตัวกลางกรองมีคุณสมบัติป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ นำไฟฟ้า ดูดซับความชื้น และป้องกันได้ดีขึ้น หรือปรับปรุงการยึดเกาะ ความนุ่มฟู และการระบายอากาศของใยสังเคราะห์

เส้นใยเมลต์โบลนสองส่วนประกอบสามารถเสริมคุณสมบัติที่ด้อยกว่าของพอลิเมอร์ชนิดเดียวได้ ยกตัวอย่างเช่น พอลิโพรพิลีนมีราคาค่อนข้างถูก แต่เมื่อนำไปใช้ในวัสดุทางการแพทย์และสุขภาพ จะไม่สามารถทนต่อรังสีได้ ดังนั้น จึงสามารถใช้พอลิโพรพิลีนเป็นแกนกลางได้ และสามารถเลือกพอลิเมอร์ที่ทนต่อรังสีที่เหมาะสมบนชั้นนอกเพื่อห่อหุ้มไว้ ซึ่งจะช่วยแก้ปัญหาเรื่องความต้านทานรังสีได้ ซึ่งทำให้ผลิตภัณฑ์มีความคุ้มค่าและตอบโจทย์การใช้งาน เช่น ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและความชื้นที่ใช้ในระบบทางเดินหายใจทางการแพทย์ ซึ่งสามารถให้ความร้อนและความชื้นตามธรรมชาติที่เหมาะสมได้ มีน้ำหนักเบา ใช้แล้วทิ้งหรือฆ่าเชื้อได้ง่าย ราคาไม่แพง และยังสามารถใช้เป็นตัวกรองเพิ่มเติมเพื่อกำจัดมลพิษได้อีกด้วย สามารถประกอบด้วยใยเมลต์โบลนสองส่วนประกอบที่ผสมกันอย่างทั่วถึงสองเส้น เส้นใยเมลต์โบลนสองส่วนประกอบนี้ใช้แกนใยแบบผิว โดยแกนใยทำจากพอลิโพรพิลีนและชั้นใยทำจากไนลอน เส้นใยสองส่วนประกอบนี้ยังสามารถขึ้นรูปด้วยหน้าตัดที่ไม่สม่ำเสมอ เช่น ไตรโลไบต์และมัลติโลบ เพื่อเพิ่มพื้นที่ผิว ในขณะเดียวกัน โพลิเมอร์ที่สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการกรองสามารถนำมาใช้กับพื้นผิวหรือปลายใบมีดได้ ตาข่ายเส้นใยสองส่วนประกอบจากกระบวนการเมลต์โบลนแบบโอเลฟินหรือโพลีเอสเตอร์สามารถนำมาผลิตเป็นตัวกรองของเหลวและก๊าซทรงกระบอกได้ ตาข่ายเส้นใยสองส่วนประกอบแบบเมลต์โบลนยังสามารถนำมาผลิตปลายไส้กรองบุหรี่ได้อีกด้วย การใช้แกนดูดเพื่อสร้างแกนดูดซับหมึกคุณภาพสูง แท่งดูดแกนสำหรับการกักเก็บของเหลวและการแช่

การพัฒนาเทคโนโลยี Melt Blown Nonwoven – เส้นใยนาโน Melt Blown

ในอดีต การพัฒนาเส้นใยเมลต์โบลนนั้นอาศัยเทคโนโลยีที่จดสิทธิบัตรของ Exxon แต่ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา บริษัทนานาชาติหลายแห่งได้ก้าวข้ามเทคโนโลยีของ Exxon เพื่อพัฒนาเส้นใยในระดับนาโนที่มีความละเอียดมากขึ้น

บริษัทฮิลส์ได้ทำการวิจัยอย่างละเอียดเกี่ยวกับเส้นใยนาโนเมลต์โบลน และกล่าวกันว่าได้พัฒนาไปสู่ขั้นอุตสาหกรรมแล้ว บริษัทอื่นๆ เช่น Non woven Technologies (NTI) ก็ได้พัฒนากระบวนการและเทคโนโลยีสำหรับการผลิตเส้นใยนาโนเมลต์โบลนเช่นกัน และได้รับสิทธิบัตรแล้ว

ในการปั่นเส้นใยนาโน รูหัวฉีดจะละเอียดกว่ารูในเครื่องเมลต์โบลนทั่วไปมาก NTI สามารถใช้หัวฉีดขนาดเล็กถึง 0.0635 มิลลิเมตร (63.5 ไมครอน) หรือ 0.0025 นิ้ว และโครงสร้างแบบแยกส่วนของหัวปั่นสามารถประกอบเข้าด้วยกันเพื่อสร้างความกว้างรวมได้มากกว่า 3 เมตร เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยเมลต์โบลนที่ปั่นด้วยวิธีนี้อยู่ที่ประมาณ 500 นาโนเมตร เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยเดี่ยวที่บางที่สุดอาจสูงถึง 200 นาโนเมตร

อุปกรณ์การปั่นเส้นใยนาโนแบบเมลต์โบลนมีรูสเปรย์ขนาดเล็ก และหากไม่มีการดำเนินการใดๆ ผลผลิตจะลดลงอย่างมากอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ดังนั้น NTI จึงได้เพิ่มจำนวนรูสเปรย์ โดยแต่ละแผ่นสเปรย์จะมีรูสเปรย์ 3 แถวหรือมากกว่า การรวมส่วนประกอบหลายชิ้นเข้าด้วยกัน (ขึ้นอยู่กับความกว้าง) สามารถเพิ่มผลผลิตในระหว่างการปั่นได้อย่างมาก สถานการณ์จริงคือเมื่อใช้รูขนาด 63.5 ไมครอน จำนวนรูต่อเมตรของสปินเนอร์เรตแบบแถวเดียวคือ 2880 รู หากใช้สามแถว จำนวนรูต่อเมตรของสปินเนอร์เรตอาจสูงถึง 8640 รู ซึ่งเทียบเท่ากับการผลิตเส้นใยเมลต์โบลนทั่วไป

เนื่องจากต้นทุนที่สูงและมีโอกาสแตกหัก (แตกร้าวภายใต้แรงดันสูง) ของแกนปั่นที่บางและมีรูที่มีความหนาแน่นสูง บริษัทต่างๆ หลายแห่งจึงได้พัฒนาเทคโนโลยีการยึดติดแบบใหม่เพื่อเพิ่มความทนทานของแกนปั่นและป้องกันการรั่วไหลภายใต้แรงดันสูง

ปัจจุบัน เส้นใยนาโนเมลต์โบลนสามารถใช้เป็นวัสดุกรองได้ ซึ่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการกรองได้อย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ยังมีข้อมูลแสดงให้เห็นว่าเนื่องจากเส้นใยที่ละเอียดกว่าในผ้านอนวูฟเวนเมลต์โบลนระดับนาโน จึงสามารถใช้ร่วมกับวัสดุผสมสปันบอนด์ที่มีน้ำหนักเบาและหนักกว่า ซึ่งยังคงสามารถทนต่อแรงดันน้ำได้เท่าเดิม ผลิตภัณฑ์ SMS ที่ทำจากเส้นใยเหล่านี้สามารถลดสัดส่วนของเส้นใยเมลต์โบลนได้

ตงกวน Liansheng ไม่ทอเทคโนโลยี จำกัดก่อตั้งขึ้นในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2563 เป็นบริษัทผลิตผ้าไม่ทอขนาดใหญ่ที่บูรณาการการวิจัยและพัฒนา การผลิต และการจัดจำหน่ายเข้าด้วยกัน สามารถผลิตผ้าไม่ทอ PP สปันบอนด์หลากสีสันที่มีความกว้างน้อยกว่า 3.2 เมตร ตั้งแต่ 9 กรัม ถึง 300 กรัม