У процесі виробництва нетканого матеріалу спанбонд різні фактори можуть впливати на фізичні властивості продукту. Аналіз взаємозв'язку між цими факторами та характеристиками продукту може допомогти правильно контролювати умови процесу та отримувати високоякісні та широко застосовувані неткані матеріали з поліпропілену спанбонд. Тут ми коротко проаналізуємо основні фактори, що впливають на фізичні властивості нетканих матеріалів спанбонд, та поділимося ними з усіма.
Індекс розплаву та розподіл молекулярної маси поліпропіленових скибочок
Основними показниками якості поліпропіленових скибочок є молекулярна маса, розподіл молекулярної маси, ізотропія, індекс розплаву та вміст золи. Молекулярна маса поліпропіленової стружки, що використовується для прядіння, становить від 100000 до 250000, але практика показала, що реологічні властивості розплаву найкращі, коли молекулярна маса поліпропілену становить близько 120000, а максимально допустима швидкість прядіння також висока. Індекс розплаву – це параметр, який відображає реологічні властивості розплаву, а індекс розплаву поліпропіленових скибочок, що використовуються в спанбонді, зазвичай становить від 10 до 50. У процесі прядіння в полотно нитка отримує лише один обтіс повітряним потоком, а коефіцієнт тяги нитки обмежується реологічними властивостями розплаву. Чим більша молекулярна маса, тобто чим менший індекс розплаву, тим гірша плинність і тим менший коефіцієнт тяги нитки. За тих самих умов викиду розплаву з сопла розмір волокон отриманої нитки також більший, що призводить до твердішого відчуття нетканих матеріалів спанбонд. Якщо індекс розплаву високий, в'язкість розплаву зменшується, реологічні властивості хороші, опір розтягуванню зменшується, а за тих самих умов розтягування коефіцієнт розтягування збільшується. Зі збільшенням ступеня орієнтації макромолекул також збільшується міцність на розрив нетканого матеріалу спанбонд, а тонкість ниток зменшується, що призводить до м'якості тканини. За одного й того ж процесу, чим вищий індекс розплаву поліпропілену, тим менша його тонкість і тим більша його міцність на розрив.
Розподіл молекулярної маси часто вимірюється співвідношенням середньовагової молекулярної маси (Mw) до середньочислової молекулярної маси (Mn) полімеру (Mw/Mn), відомим як значення розподілу молекулярної маси. Чим менше значення розподілу молекулярної маси, тим стабільніші реологічні властивості розплаву та тим стабільніший процес прядіння, що сприяє підвищенню швидкості прядіння. Він також має нижчу еластичність розплаву та в'язкість при розтягуванні, що може зменшити напругу прядіння, полегшити розтягування та потоншення поліпропілену, а також отримати тонші волокна. Крім того, сітка має хорошу однорідність, гарне відчуття на дотик та однорідність.
Температура віджиму
Встановлення температури прядіння залежить від індексу розплаву сировини та вимог до фізичних властивостей продукту. Чим вищий індекс розплаву сировини, тим вища температура прядіння, і навпаки. Температура прядіння безпосередньо пов'язана з в'язкістю розплаву, а температура низька. В'язкість розплаву висока, що ускладнює прядіння та призводить до утворення розірваних, жорстких або грубих волокон, що впливає на якість продукту. Тому для зниження в'язкості розплаву та покращення його реологічних властивостей зазвичай використовується метод підвищення температури. Температура прядіння суттєво впливає на структуру та властивості волокон. Чим нижча температура прядіння, тим вища в'язкість розплаву при розтягуванні, тим більший опір розтягуванню та тим важче розтягнути нитку. Щоб отримати волокна однакової тонкості, швидкість потоку повітря, що розтягується, повинна бути відносно високою при низьких температурах. Тому за однакових умов процесу, коли температура прядіння низька, волокна важко розтягувати. Волокно має високу тонкість та низьку молекулярну орієнтацію, що проявляється в нетканих матеріалах спанбонд з низькою міцністю на розрив, високим подовженням при розриві та твердістю на дотик; при високій температурі прядіння розтягування волокна краще, тонкість волокна менша, а молекулярна орієнтація вища. Це відображається на високій міцності на розрив, малому подовженні при розриві та м'якості на дотик нетканих матеріалів спанбонд. Однак варто зазначити, що за певних умов охолодження, якщо температура прядіння занадто висока, отриманий філамент не охолоне достатньо за короткий проміжок часу, і деякі волокна можуть розірватися під час процесу розтягування, що може призвести до утворення дефектів. У фактичному виробництві температуру прядіння слід вибирати в межах 220-230 ℃.
Умови формування охолодженням
Швидкість охолодження нитки має значний вплив на фізичні властивості нетканого матеріалу спанбонд під час процесу формування. Якщо розплавлений поліпропілен можна швидко та рівномірно охолодити після виходу з фільєри, швидкість його кристалізації буде повільною, а кристалічність низькою. Отримана структура волокна являє собою нестабільну дископодібну рідкокристалічну структуру, яка може досягати більшого коефіцієнта розтягування під час розтягування. Орієнтація молекулярних ланцюгів краща, що може ще більше збільшити кристалічність, покращити міцність волокна та зменшити його подовження. Це проявляється в нетканих матеріалах спанбонд з вищою міцністю на розрив та меншим подовженням; при повільному охолодженні отримані волокна мають стабільну моноклінічну кристалічну структуру, що не сприяє розтягуванню волокна. Це проявляється в нетканих матеріалах спанбонд з нижчою міцністю на розрив та більшим подовженням. Тому в процесі формування зазвичай використовується збільшення об'єму охолоджувального повітря та зниження температури прядильної камери для покращення міцності на розрив та зменшення подовження нетканих матеріалів спанбонд. Крім того, відстань охолодження нитки тісно пов'язана з її характеристиками. При виробництві нетканих матеріалів спанбонд відстань охолодження зазвичай вибирається між 50-60 см.
Умови малювання
Орієнтація молекулярних ланцюгів у шовкових нитках є важливим фактором, що впливає на міцність на розрив та видовження при розриві окремих ниток. Чим більший ступінь орієнтації, тим міцніша окрема нитка та тим менше видовження при розриві. Ступінь орієнтації можна представити двопроменезаломленням нитки, і чим більше значення, тим вищий ступінь орієнтації. Первинні волокна, що утворюються, коли розплав поліпропілену виходить з фільєри, мають відносно низьку кристалічність та орієнтацію, високу крихкість волокон, легке розламування та значне видовження при розриві. Щоб змінити властивості волокон, їх необхідно розтягувати до різного ступеня, перш ніж утворювати полотно.виробництво спанбондуМіцність волокна на розтяг головним чином залежить від розміру об'єму охолоджувального повітря та об'єму всмоктуваного повітря. Чим більший об'єм охолоджувального та всмоктуваного повітря, тим вища швидкість розтягування, і волокна будуть повністю розтягнуті. Молекулярна орієнтація збільшиться, тонкість стане тоншою, міцність збільшиться, а видовження при розриві зменшиться. При швидкості прядіння 4000 м/хв поліпропіленовий філамент досягає значення насичення двопроменезаломлення, але в процесі розтягування повітряним потоком для прядіння в полотно фактична швидкість філаменту, як правило, важко перевищити 3000 м/хв. Тому в ситуаціях, коли є високі вимоги, швидкість розтягування можна сміливо збільшити. Однак за умови постійного об'єму охолоджувального повітря, якщо об'єм всмоктуваного повітря занадто великий, а охолодження філаменту недостатнє, волокна схильні до розриву в місці екструзії матриці, що призводить до пошкодження інжекторної головки та впливає на виробництво та якість продукції. Тому слід внести відповідні корективи у фактичне виробництво.
Фізичні властивості нетканих матеріалів спанбонд пов'язані не лише з властивостями волокон, але й з їх сітчастою структурою. Чим тонші волокна, тим вищий ступінь невпорядкованості розташування волокон під час укладання сітки, тим рівномірніша сітка, чим більше волокон припадає на одиницю площі, тим менше поздовжнє та поперечне співвідношення міцності сітки та тим більша міцність на розрив. Таким чином, можна покращити рівномірність нетканих матеріалів спанбонд та підвищити їх міцність на розрив, збільшивши об'єм всмоктуваного повітря. Однак, якщо об'єм всмоктуваного повітря занадто великий, легко спричинити обрив дроту, а розтягування занадто сильне. Орієнтація полімеру має тенденцію бути повною, а кристалічність полімеру занадто висока, що зменшить ударну в'язкість та подовження при розриві, збільшить крихкість і, таким чином, призведе до зниження міцності та подовження нетканого матеріалу. Виходячи з цього, можна побачити, що міцність та подовження нетканих матеріалів спанбонд регулярно зростають та зменшуються зі збільшенням об'єму всмоктуваного повітря. У реальному виробництві необхідно належним чином налаштувати процес відповідно до потреб та фактичної ситуації, щоб отримати високоякісну продукцію.
Температура гарячої прокатки
Волокнисте полотно, утворене розтягуванням волокон, знаходиться в пухкому стані та потребує гарячої прокатки та склеювання, щоб стати тканиною. Гаряче прокаткане склеювання - це процес, під час якого волокна в полотні частково розм'якшуються та плавляться гарячими прокатними валками за певного тиску та температури, і волокна склеюються разом, утворюючи тканину. Ключовим є правильний контроль температури та тиску. Функція нагрівання полягає в розм'якшенні та плавленні волокон. Співвідношення розм'якшених та розплавлених волокон визначає фізичні властивості.неткані тканини спанбондЗа дуже низьких температур лише невелика частина волокон з нижчою молекулярною масою розм'якшується та плавиться, і дуже мало волокон скріплюється разом під тиском. Волокна у волокнистому полотні схильні до ковзання, а неткані матеріали мають нижчу міцність на розрив, але більше подовження. Виріб м'який на дотик, але схильний до розпушування; Зі збільшенням температури гарячої прокатки кількість розм'якшених і розплавлених волокон збільшується, зв'язок волокнистого полотна стає щільнішим, волокна менш схильні до ковзання, міцність нетканого матеріалу на розрив збільшується, а подовження все ще відносно велике. Більше того, завдяки сильній спорідненості між волокнами подовження дещо збільшується; Коли температура значно підвищується, більшість волокон у точці тиску плавляться, і волокна перетворюються на грудки розплаву, починаючи ставати крихкими. У цей час міцність нетканого матеріалу починає зменшуватися, а подовження також значно зменшується. На дотик він дуже твердий і крихкий, а міцність на розрив також низька. Крім того, різні вироби мають різну вагу та товщину, а також варіюється температура стану гарячої прокатки. Для тонких виробів у точці гарячого прокату менше волокон, і для розм'якшення та плавлення потрібно менше тепла, тому необхідна температура гарячого прокату нижча. Відповідно, для товстих виробів вимога до температури гарячого прокату вища.
Тиск гарячої прокатки
У процесі гарячого прокату, роль тиску на лінії гарячого прокату полягає в ущільненні волокнистого полотна, що призводить до певної деформаційної теплоти волокон у полотні та повного проявлення ефекту теплопровідності під час гарячого прокату, що робить розм'якшені та розплавлені волокна щільно зв'язаними між собою, збільшує силу зчеплення між волокнами та ускладнює ковзання волокон. Коли тиск на лінії гарячого прокату відносно низький, щільність ущільнення волокон у точці тиску на волокнистому полотні низька, міцність зчеплення волокон невисока, сила утримання між волокнами низька, і волокна відносно легко ковзають. У цьому випадку неткане полотно спанбонд на дотик відносно м'яке, подовження при розриві відносно велике, а міцність на розрив відносно низька; навпаки, коли тиск на лінії відносно високий, отримане неткане полотно спанбонд має твердіше відчуття на дотик, менше подовження при розриві, але більшу міцність на розрив. Однак, коли тиск у лінії гарячого прокатного стану занадто високий, розм'якшений і розплавлений полімер у точці гарячої прокатки волокнистого полотна погано тече та дифузується, що також знижує міцність на розрив нетканого полотна. Крім того, встановлення тиску в лінії також тісно пов'язане з вагою та товщиною нетканого полотна. У виробництві слід робити відповідний вибір відповідно до потреб, щоб виготовляти продукцію, яка відповідає вимогам щодо експлуатаційних характеристик.
Коротко кажучи, фізичні та механічні властивостіполіпропіленовий спанбонд нетканий матеріалЯкість продукції визначається не одним фактором, а сукупним впливом різних факторів. У реальному виробництві необхідно вибирати розумні параметри процесу відповідно до фактичних потреб та виробничих умов, щоб виробляти високоякісні неткані матеріали спанбонд, які можуть задовольнити різні потреби. Крім того, суворе стандартизоване управління виробничою лінією, ретельне обслуговування обладнання та підвищення якості та кваліфікації операторів також є ключовими факторами покращення якості продукції.
Dongguan Liansheng Non Woven Technology Co., Ltd.було засновано у травні 2020 року. Це велике підприємство з виробництва нетканих матеріалів, що об'єднує дослідження та розробки, виробництво та продаж. Воно може виробляти неткані матеріали спанбонд з поліпропілену різних кольорів шириною менше 3,2 метра та вагою від 9 до 300 грамів.
Час публікації: 29 листопада 2024 р.