Останнім часом матеріали для масок отримали значну увагу, і наші працівники полімерної промисловості не постраждали від цієї боротьби з епідемією. Сьогодні ми розповімо, як виробляється матеріал PP методом роздування розплаву.
Ринковий попит на поліпропілен з високою температурою плавлення
Текучість розплаву поліпропілену тісно пов'язана з його молекулярною масою. Середньозвагова молекулярна маса комерційної поліпропіленової смоли, отриманої за допомогою звичайної каталітичної системи Циглера-Натта, зазвичай становить від 3 × 105 до 7 × 105. Індекс розплаву цих звичайних поліпропіленових смол, як правило, низький, що обмежує діапазон їх застосування.
Зі швидким розвитком промисловості хімічних волокон та текстильного машинобудування, промисловість нетканих тканин стрімко розвивалася. Ряд переваг поліпропілену робить його кращою сировиною для нетканих тканин. З розвитком суспільства сфери застосування нетканих тканин, як правило, широкі: у галузі медицини та охорони здоров'я,неткані тканиниможе використовуватися для виготовлення ізоляційних халатів, масок, хірургічних халатів, жіночих гігієнічних прокладок, дитячих підгузків тощо; як будівельний та геотехнічний матеріал, неткані тканини можуть використовуватися для гідроізоляції дахів, будівництва доріг та проектів з охорони водних ресурсів, або ж удосконалений руберойд може виготовлятися за допомогою технології спанбонд та голкопробивного композиту. Його термін служби у 5-10 разів довший, ніж у традиційного асфальтового руберойду; фільтрувальні матеріали також є одними з найбільш швидкозростаючих продуктів серед нетканих тканин, які можуть використовуватися для фільтрації газів та рідин у таких галузях промисловості, як хімічна, фармацевтична та харчова, і мають великий ринковий потенціал; крім того, неткані тканини можуть використовуватися для виробництва синтетичної шкіри, сумок, підкладки одягу, декоративних тканин та ганчірок для протирання у повсякденному та домашньому житті.
Через постійний розвиток нетканих матеріалів, вимоги до їх виробництва та застосування постійно зростають, такі як видування розплаву, високошвидкісне виробництво та тонкі вироби. Тому відповідно зросли також вимоги до технологічних характеристик поліпропіленової смоли, основної сировини для нетканих матеріалів; крім того, виробництво високошвидкісного прядіння або дрібних поліпропіленових волокон також вимагає від поліпропіленової смоли хороших властивостей плинності розплаву; деякі пігменти, які не витримують високих температур, потребують обробки поліпропілену як носія за відносно нижчих температур. Все це вимагає використання поліпропіленової смоли з надвисоким індексом розплаву як сировини, яку можна обробляти за нижчих температур.
Спеціальним матеріалом для тканин, отриманих методом розплавлення, є поліпропілен з високим індексом розплаву. Індекс розплаву – це маса розплавленого матеріалу, що проходить через стандартний капілярний отвір кожні 10 хвилин. Чим більше значення, тим краща плинність матеріалу під час обробки. Чим вищий індекс розплаву поліпропілену, тим тонші волокна, що видуються, і тим краща фільтраційна здатність виготовленої тканини, отриманої методом розплавлення.
Спосіб приготування поліпропіленової смоли з високим індексом плавлення
Один із них полягає у контролі молекулярної маси та розподілу молекулярної маси поліпропілену шляхом контролю процесу реакції полімеризації, наприклад, використання методів збільшення концентрації інгібіторів, таких як водень, для зниження молекулярної маси полімеру, тим самим збільшуючи індекс розплаву. Цей метод обмежений такими факторами, як каталітична система та умови реакції, що ускладнює контроль стабільності індексу розплаву та його реалізацію.
Протягом останніх кількох років компанія Yanshan Petrochemical використовувала металоценові каталізатори для прямої полімеризації матеріалів, отриманих методом видування розплаву, з індексом розплаву понад 1000. Через труднощі з контролем стабільності масштабна полімеризація не проводилася. З моменту спалаху епідемії цього року Yanshan Petrochemical впровадила розроблену у 2010 році технологію виробництва поліпропіленового матеріалу з контрольованою деградацією, розроблену методом видування розплаву, для виробництва спеціального нетканого матеріалу з поліпропілену, отриманого методом видування розплаву. Водночас, 12 лютого, було проведено промислові випробування пристрою з використанням металоценових каталізаторів. Продукт було виготовлено та наразі надсилається наступним користувачам для випробувань.
Інший метод полягає в контролі деградації поліпропілену, отриманого шляхом звичайної полімеризації, зменшення його молекулярної маси та підвищення індексу розплаву.
У минулому для зменшення молекулярної маси поліпропілену зазвичай використовувалися методи високотемпературної деградації, але цей метод механічної деградації за високої температури має багато недоліків, таких як втрата добавок, термічний розклад та нестабільні процеси. Крім того, існують такі методи, як ультразвукова деградація, але ці методи часто вимагають присутності розчинників, що збільшує складність та вартість процесу. В останні роки метод хімічної деградації поліпропілену поступово широко застосовується.
Виробництво поліпропілену з високим індексом розплаву методом хімічної деградації
Метод хімічної деградації включає реакцію поліпропілену з агентами хімічної деградації, такими як органічні пероксиди, у шнековому екструдері, що призводить до розриву молекулярних ланцюгів поліпропілену та зменшення їхньої молекулярної маси. Порівняно з іншими методами деградації, він має переваги повної деградації, гарної плинності розплаву, а також простого та здійсненного процесу приготування, що полегшує проведення великомасштабного промислового виробництва. Це також найпоширеніший метод, який використовують виробники модифікованого пластику.
Вимоги до обладнання
Висока температура плавлення стосується обладнання, яке повністю відрізняється від звичайного обладнання для модифікації поліпропілену. Обладнання, яке використовується для розпилення розплавлених матеріалів, вимагає більшого співвідношення сторін та вертикальної головки машини або використовує підводне гранулювання (Wuxi Huachen має аналогічне підводне різання); матеріал дуже тонкий і повинен одразу після виходу з головки машини контактувати з водою для легкого охолодження;
Виробництво звичайного поліпропілену вимагає швидкості різання екструдера 70 метрів за хвилину, тоді як поліпропілен з високою температурою плавлення вимагає швидкості різання понад 120 метрів за хвилину. Крім того, через високу швидкість потоку поліпропілену з високою температурою плавлення, його відстань охолодження також необхідно збільшити з 4 метрів до 12 метрів.
Машина для виготовлення матеріалів методом видування розплаву вимагає безперервної зміни сітки, зазвичай за допомогою двостанційного змінника сітки. Потреба в потужності двигуна набагато вища, а в шнекових компонентах використовується більше зсувних блоків;
1: Забезпечити безперебійну подачу матеріалів, таких як PP та DCP;
2: Визначте відповідне співвідношення сторін та осьове положення отвору на основі періоду напіврозпаду композитної формули (яка розвинулася до третього покоління, щоб забезпечити плавну екструзію реакції CR-PP);
3: Забезпечити високий вихід розплавлених пальців у межах допустимого діапазону (більше 30 готових смуг мають вищу економічну ефективність та основу для змішування порівняно з лише десятком смуг);
4: Необхідно обладнати спеціальні підводні формовальні головки. Розплав і тепло повинні бути рівномірно розподілені, а кількість відходів має бути мінімальною;
5: Рекомендується обладнати зрілий холодний гранулятор для матеріалів, отриманих методом видування з розплаву (який має гарну репутацію в галузі), щоб забезпечити якість готових гранул та вищий вихід;
6： Було б ще краще, якби були онлайн-відгуки про виявлення.
Крім того, ініціатор деградації, що додається до бічної подачі разом з рідиною, вимагає вищої точності через малий коефіцієнт додавання. Для обладнання з бічним живленням, такого як імпортні Brabenda, Kubota та вітчизняне Matsunaga.
Каталізатор деградації, що використовується наразі
1: Ди-трет-бутилпероксид, також відомий як ди-трет-бутилпероксид, ініціатор a та вулканізуючий агент dTBF, являє собою безбарвну або злегка жовту прозору рідину, нерозчинну у воді та змішувану з органічними розчинниками, такими як бензол, толуол та ацетон. Сильно окислюється, легкозаймистий, відносно стабільний за кімнатної температури, нечутливий до ударів.
2: ДБПГ, скорочено 2,5-диметил-2,5-біс(трет-бутилперокси)гексан, має молекулярну масу 290,44. Світло-жовта рідина, пастоподібна та молочно-білий порошок, з відносною густиною 0,8650. Температура замерзання 8 ℃. Температура кипіння: 50-52 ℃ (13 Па). Показник заломлення 1,418~1,419. В'язкість рідини 6,5 мПа·с. Температура спалаху (відкритий тигель) 58 ℃. Розчинний у більшості органічних розчинників, таких як спирти, ефіри, кетони, складні ефіри та ароматичні вуглеводні, нерозчинний у воді.
3: Тест на плавлення пальцями
Випробування методом розплавлення пальцем необхідно проводити відповідно до стандарту GB/T 30923-2014 «Спеціальні матеріали для розпилення поліпропілену»; звичайні тестери методом розплавлення пальцем не підлягають випробуванню. Висока температура плавлення означає використання об'ємного методу, а не масового методу, для випробування.
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: 08 листопада 2024 р.