Eriyik üflemeli dokunmamış kumaş üretim süreci ve özellikleri

Eriyik üflemeli dokunmamış kumaş üretim süreci

Eriyik üflemeli dokunmamış kumaş üretim süreci: polimer besleme – eriyik ekstrüzyon – elyaf oluşumu – elyaf soğutulması – ağ oluşumu – kumaşa takviye.

İki bileşenli eriyik üfleme teknolojisi

21. yüzyılın başından bu yana, eriyik üflemeli nonwoven teknolojisinin gelişimi uluslararası alanda hızla ilerlemektedir.

ABD'deki Hills ve Nordson şirketleri, daha önce cilt çekirdekli, paralel, üçgen ve diğer tipler de dahil olmak üzere iki bileşenli melt blown teknolojisini başarıyla geliştirmiştir. Lif inceliği genellikle 2 µ'ye yakındır ve melt blown filament bileşenindeki delik sayısı inç başına 100 deliğe ulaşabilir ve delik başına ekstrüzyon hızı dakikada 0,5 g'dır.

Deri çekirdek tipi:

Dokumasız kumaşlara yumuşaklık hissi verebilir ve eş merkezli, eksantrik ve düzensiz ürünlere dönüştürülebilir. Genellikle çekirdek olarak ucuz malzemeler kullanılırken, dış katman olarak özel veya gerekli özelliklere sahip pahalı polimerler kullanılır; örneğin çekirdek için polipropilen ve dış katman için naylon, lifleri higroskopik hale getirir. Çekirdek polipropilenden, dış katman ise düşük erime noktalı polietilen veya modifiye polipropilen, modifiye polyester vb. gibi malzemelerden yapılır ve bunlar bağlama için kullanılabilir. Karbon siyahı iletken liflerde, iletken çekirdek iç kısma sarılır.

Paralel tip:

Genellikle iki farklı polimerden veya farklı viskozitelere sahip aynı polimerden üretilen ve paralel iki bileşenli lifler oluşturan dokusuz kumaşların iyi esnekliğe sahip olmasını sağlar. Farklı polimerlerin farklı termal büzülme özelliklerinden yararlanılarak spiral kıvrımlı lifler üretilebilir. Örneğin, 3M Şirketi, farklı büzülme oranları nedeniyle spiral bir kıvrım oluşturan ve dokusuz kumaşa mükemmel esneklik kazandıran eriyik üflemeli PET/PP iki bileşenli liflerden yapılmış dokusuz bir kumaş geliştirmiştir.

Terminal tipi:

Bu, üç yapraklı, çapraz ve terminal tiplerinde kullanılan başka bir polimer kompozit türüdür. Antistatik, nem iletken ve iletken lifler üretilirken, iletken polimerler üstte kompozit olarak kullanılabilir; bu, yalnızca nemi iletmekle kalmaz, aynı zamanda elektrik iletir, antistatiktir ve kullanılan iletken polimer miktarından tasarruf sağlar.

Mikro Dan tipi:

Portakal yaprağı şeklinde, şerit şeklinde soyulan bileşenler veya ada şeklinde bileşenler kullanılabilir. İki uyumsuz polimeri soyup ultra ince elyaf ağlar, hatta nanofiber ağlar yapmak için kullanılır. Örneğin, Kimberly Clark, sıcak suda bir saniyeden kısa sürede tamamen soyulabilen iki uyumsuz polimerden yapılmış iki bileşenli elyafların özelliklerini kullanarak ultra ince elyaf ağlar üreten soyulan tipte iki bileşenli bir elyaf geliştirdi. Ada tipinde ise, ince bir ada elyaf ağı elde etmek için denizin çözülmesi gerekir.

Hibrit tip:

Farklı malzemeler, renkler, lifler, enine kesit şekilleri ve hatta deri çekirdeğine paralel liflerin hem co-spun hem de iki bileşenli liflerle karıştırılmasıyla üretilen bir elyaf ağdır. Bu sayede liflere gerekli özellikler kazandırılır. Genel eriyik üflemeli elyaf ürünleriyle karşılaştırıldığında, bu tür eriyik üflemeli iki bileşenli elyaf dokusuz kumaş veya karışık elyaf dokusuz kumaş, filtre ortamının filtrasyon performansını daha da iyileştirebilir ve filtre ortamına antistatik, iletken, nem emici ve gelişmiş bariyer özellikleri kazandırabilir; elyaf ağının yapışmasını, kabarıklığını ve nefes alabilirliğini artırabilir.

İki bileşenli meltblown lifler, tek polimer özelliklerinin eksikliklerini giderebilir. Örneğin, polipropilen nispeten ucuzdur, ancak tıbbi ve sağlık malzemelerinde kullanıldığında radyasyona maruz kalmaya dayanıklı değildir. Bu nedenle, polipropilen çekirdek olarak kullanılabilir ve dış katmanda etrafına sarılacak uygun bir radyasyona dayanıklı polimer seçilebilir, böylece radyasyon direnci sorunu çözülür. Bu, ürünü uygun maliyetli hale getirirken, tıbbi alanda solunum sisteminde kullanılan ve uygun doğal ısı ve nem sağlayabilen ısı ve nem değiştirici gibi işlevsel gereksinimleri de karşılayabilir. Hafif, tek kullanımlık veya dezenfekte edilmesi kolay, ucuzdur ve ayrıca kirleticileri gidermek için ek bir filtre görevi görebilir. İki eşit şekilde karıştırılmış iki bileşenli meltblown lif ağından oluşabilir. Kabuk çekirdek tipi iki bileşenli bir lif kullanıldığında, çekirdek polipropilenden, kabuk katmanı ise naylondan yapılır. İki bileşenli lifler ayrıca yüzey alanlarını artırmak için trilobitler ve çok loblular gibi düzensiz kesitlere de sahip olabilir. Aynı zamanda, yüzeylerinde veya bıçak uçlarında filtrasyon performansını artırabilen polimerler kullanılabilir. Olefin veya polyester eriyik üfleme yöntemiyle üretilen iki bileşenli fiber ağlar, silindirik sıvı ve gaz filtrelerine dönüştürülebilir. Eriyik üfleme yöntemiyle üretilen iki bileşenli fiber ağlar, sigara filtresi uçları için de kullanılabilir. Çekirdek emme etkisinden yararlanarak yüksek kaliteli mürekkep emici çekirdekler üretilebilir. Sıvı tutma ve infüzyon için çekirdek emme çubukları kullanılabilir.

Eriyik üflemeli dokunmamış kumaş teknolojisinin geliştirilmesi – eriyik üflemeli nanofiberler

Geçmişte meltblown liflerin geliştirilmesi Exxon'un patentli teknolojisine dayanıyordu ancak son yıllarda birçok uluslararası şirket Exxon'un teknolojisini kullanarak daha ince nanometre ölçeğinde lifler geliştirdi.

Hills Company, nano meltblown lifler üzerine kapsamlı araştırmalar yürütmüş ve endüstriyelleşme aşamasına ulaştığı söylenmektedir. Non woven Technologies (NTI) gibi diğer şirketler de nano meltblown lif üretimi için proses ve teknolojiler geliştirmiş ve patentler almıştır.

Nanofiberleri eğirmek için nozul delikleri, sıradan eriyik üfleme ekipmanlarındakilerden çok daha incedir. NTI, 0,0635 milimetre (63,5 mikron) veya 0,0025 inç kadar küçük nozullar kullanabilir ve eğirme memesinin modüler yapısı, toplam 3 metreden fazla genişlikte bir araya getirilebilir. Bu şekilde eğrilen eriyik üflemeli liflerin çapı yaklaşık 500 nanometredir. En ince tek lif çapı 200 nanometreye ulaşabilir.

Nanofiber eğirme için kullanılan melt blown ekipmanının püskürtme delikleri küçüktür ve herhangi bir önlem alınmazsa verim kaçınılmaz olarak büyük ölçüde azalacaktır. Bu nedenle NTI, her püskürtme plakasında 3 veya daha fazla püskürtme deliği sırası olacak şekilde püskürtme deliği sayısını artırmıştır. Birçok ünite bileşeninin (genişliğe bağlı olarak) bir araya getirilmesi, eğirme sırasında verimi önemli ölçüde artırabilir. Gerçek durum, 63,5 mikron delikler kullanıldığında, tek sıralı eğirme memesinin metre başına delik sayısının 2880 olmasıdır. Üç sıra kullanıldığında, eğirme memesinin metre başına delik sayısı 8640'a ulaşabilir ki bu da sıradan melt blown elyaf üretimine eşdeğerdir.

Yüksek yoğunluklu deliklere sahip ince iplik nozullarının yüksek maliyeti ve kırılmaya (yüksek basınç altında çatlamaya) yatkınlığı nedeniyle, çeşitli şirketler iplik nozullarının dayanıklılığını artırmak ve yüksek basınç altında sızıntıyı önlemek için yeni bağlama teknolojileri geliştirmiştir.

Günümüzde nano meltblown lifler, filtrasyon verimliliğini önemli ölçüde artırabilen filtrasyon ortamı olarak kullanılabilir. Ayrıca, nanoölçekli meltblown dokunmamış kumaşlardaki daha ince lifler sayesinde, aynı su basıncına dayanabilen spunbond kompozitlerle birlikte daha hafif ve daha ağır meltblown kumaşların kullanılabileceğini gösteren veriler de mevcuttur. Bu kumaşlardan üretilen SMS ürünleri, meltblown lif oranını azaltabilir.

Dongguan Liansheng Sigara Dokuma Technology Co, Ltd.Mayıs 2020'de kurulmuştur. Ar-Ge, üretim ve satış departmanlarını bünyesinde barındıran büyük ölçekli bir nonwoven kumaş üretim işletmesidir. 9 gramdan 300 grama kadar 3,2 metreden daha az genişliğe sahip çeşitli renklerde PP spunbond nonwoven kumaşlar üretebilmektedir.