Основний матеріал масок –поліпропіленове неткане полотно(також відомий як нетканий матеріал), що являє собою тонкий або повстоподібний виріб, виготовлений з текстильних волокон шляхом склеювання, наплавлення або інших хімічних та механічних методів. Медичні хірургічні маски зазвичай виготовляються з трьох шарів нетканого матеріалу, а саме: спанбонд нетканий матеріал S, мелтблаун нетканий матеріал M та спанбонд нетканий матеріал S, відомий як SMS-структура; внутрішній шар виготовлений зі звичайного нетканого матеріалу, який має приємний для шкіри та вологопоглинальний ефект; зовнішній шар виготовлений з водонепроникного нетканого матеріалу, який має функцію блокування рідин і в основному використовується для блокування рідин, розбризкуваних користувачем або іншими; середній фільтруючий шар зазвичай виготовлений з поліпропіленового мелтблаун нетканого матеріалу, який пройшов електростатичну поляризацію, може фільтрувати бактерії та відігравати вирішальну роль у блокуванні та фільтрації.
Автоматизована лінія виробництва масок значно підвищує ефективність виробництва масок. Великі рулони поліпропіленового нетканого матеріалу нарізаються на невеликі рулони та розміщуються на лінії виробництва масок. Машина встановлює невеликий кут, поступово звужує та збирає їх зліва направо. Поверхня маски пресується планшетом, і виконуються такі процеси, як різання, запаювання країв та пресування. Під дією автоматизованого обладнання заводська складальна лінія виготовляє маску в середньому за 0,5 секунди. Після виробництва маски дезінфікуються оксидом етилену та залишаються на 7 днів, перш ніж їх запаюють, упаковують, упаковують у коробки та відправляють на продаж.
Основний матеріал масок – поліпропіленове волокно
Фільтруючий шар (шар M) у середині медичних масок являє собою фільтрувальну тканину, виготовлену методом видування розплаву, яка є найважливішим серцевинним шаром, а основним матеріалом є спеціальний матеріал, виготовлений методом видування розплаву з поліпропілену. Цей матеріал має характеристики надвисокої плинності, низької летючості та вузького розподілу молекулярної маси. Сформований фільтруючий шар має сильні фільтруючі, захисні, ізоляційні та маслопоглинальні властивості, що дозволяє відповідати різним стандартам щодо кількості волокон на одиницю площі та площі поверхні серцевинного шару медичних масок. Одна тонна поліпропіленового волокна з високою температурою плавлення може виготовити майже 250 000 поліпропіленових медичних захисних масок N95, або від 900 000 до 1 мільйона одноразових хірургічних масок.
Структура поліпропіленового фільтрувального матеріалу, отриманого методом видування розплаву, складається з багатьох перехресних волокон, розташованих у випадкових напрямках, із середнім діаметром волокон 1,5~3 мкм, що приблизно становить 1/30 діаметра людської волосини. Механізм фільтрації поліпропіленових фільтрувальних матеріалів, отриманих методом видування розплаву, включає два аспекти: механічний бар'єр та електростатичну адсорбцію. Завдяки надтонким волокнам, великій питомій поверхні, високій пористості та малому середньому розміру пор, поліпропіленові фільтрувальні матеріали, отримані методом видування розплаву, мають хороший бактеріальний бар'єр та фільтрувальні властивості. Поліпропіленовий фільтрувальний матеріал, отриманий методом видування розплаву, має функцію електростатичної адсорбції після електростатичної обробки.
Розмір нового коронавірусу дуже малий, близько 100 нм (0,1 мкм), але вірус не може існувати самостійно. Він переважно міститься у виділеннях та краплях під час чхання, а розмір крапель становить близько 5 мкм. Коли краплі, що містять вірус, наближаються до тканини, виготовленої методом розплавлення, вони електростатично адсорбуються на поверхні, запобігаючи їх проникненню через щільний проміжний шар та досягаючи бар'єрного ефекту. Через те, що вірус дуже важко відокремити від очищення після захоплення надтонкими електростатичними волокнами, а прання також може пошкодити здатність до електростатичного всмоктування, цей тип маски можна використовувати лише один раз.
Розуміння поліпропіленового волокна
Поліпропіленове волокно, також відоме як ПП-волокно, у Китаї зазвичай називають поліпропіленом. Поліпропіленове волокно – це волокно, яке виготовляється шляхом полімеризації пропілену як сировини для синтезу поліпропілену, а потім проходить серію процесів прядіння. Основні різновиди поліпропілену включають поліпропіленову нитку, поліпропіленову коротку нитку, поліпропіленове розщеплене волокно, поліпропіленову розширену нитку (BCF), поліпропіленову промислову пряжу, поліпропіленову неткану тканину, поліпропіленовий сигаретний джгут тощо.
Поліпропіленове волокно в основному використовується для килимів (килимова основа та замша), декоративних тканин, меблевих тканин, різних мотузкових стрічок, рибальських сіток, маслопоглинаючого фетру, будівельних армуючих матеріалів, пакувальних матеріалів та промислових тканин, таких як фільтрувальна тканина, тканина для мішків тощо. Поліпропілен можна використовувати як сигаретні фільтри та неткані санітарні матеріали тощо; Ультратонкі поліпропіленові волокна можна використовувати для виробництва високоякісних тканин для одягу; Ковдра з порожнистих поліпропіленових волокон легка, тепла та має хорошу еластичність.
Розвиток поліпропіленового волокна
Поліпропіленове волокно – це різновид волокна, промислове виробництво якого розпочалося в 1960-х роках. У 1957 році італійська компанія Natta та ін. вперше розробила ізотактичний поліпропілен та досягла промислового виробництва. Невдовзі після цього компанія Montecatini використала його для виробництва поліпропіленових волокон. У 1958-1960 роках компанія використовувала поліпропілен для виробництва волокна та назвала його Meraklon. Згодом виробництво також розпочалося в Сполучених Штатах та Канаді. Після 1964 року були розроблені розділені поліпропіленові плівки для зв'язування в пучки та перетворені на текстильні волокна та килимову пряжу шляхом тонкоплівкової фібриляції.
У 1970-х роках процес прядіння на коротких відстанях та обладнання покращили процес виробництва поліпропіленових волокон. Водночас у килимарській промисловості почали використовувати розширені безперервні нитки, і виробництво поліпропіленового волокна швидко розвивалося. Після 1980 року розвиток поліпропілену та нових технологій виробництва поліпропіленових волокон, особливо винахід металоценових каталізаторів, значно покращили якість поліпропіленової смоли. Завдяки покращенню її стереорегулярності (ізотропія до 99,5%), власна якість поліпропіленових волокон значно покращилася.
У середині 1980-х років поліпропіленові надтонкі волокна замінили деякі бавовняні волокна у виробництві текстильних тканин та нетканих матеріалів. Наразі дослідження та розробки поліпропіленових волокон також досить активно ведуться в різних країнах світу. Популяризація та вдосконалення технології виробництва диференційованих волокон значно розширили сфери застосування поліпропіленових волокон.
Структура поліпропіленових волокон
Поліпропілен — це велика молекула, основним ланцюгом якої є атоми вуглецю. Залежно від просторового розташування метильних груп, існує три типи тривимірних структур: випадкова, ізорегулярна та метарегулярна. Атоми вуглецю в основному ланцюзі молекул поліпропілену знаходяться в одній площині, а їхні бічні метильні групи можуть бути розташовані в різних просторових розташуваннях на площині основного ланцюга та під нею.
Для виробництва поліпропіленових волокон використовується ізотактичний поліпропілен з ізотропією понад 95%, який має високу кристалічність. Його структура являє собою регулярний спіральний ланцюг з тривимірною регулярністю. Основний ланцюг молекули складається з скручених ланцюгів атомів вуглецю, розташованих в одній площині, а бічні метильні групи знаходяться по один бік від площини основного ланцюга. Ця кристалізація не тільки має регулярну структуру окремих ланцюгів, але й має регулярне укладання ланцюгів у напрямку прямого кута до осі ланцюга. Кристалічність первинних поліпропіленових волокон становить 33%~40%. Після розтягування кристалічність зростає до 37%~48%. Після термічної обробки кристалічність може досягати 65%~75%.
Поліпропіленові волокна зазвичай виготовляють методом прядіння з розплаву. Зазвичай волокна гладкі та прямі в поздовжньому напрямку, без смуг, мають круглий поперечний переріз. Їх також прядуть у нерегулярні волокна та композитні волокна.
Експлуатаційні характеристики поліпропіленових волокон
Текстура
Найбільшою особливістю поліпропілену є його легка текстура, щільність якої становить 0,91 г/см³, що легше за воду та становить лише 60% від ваги бавовни. Це найлегший за щільністю різновид серед поширених хімічних волокон, на 20% легший за нейлон, на 30% легший за поліестер та на 40% легший за віскозне волокно. Він підходить для виготовлення одягу для водних видів спорту.
Фізичні властивості
Поліпропілен має високу міцність та подовження при розриві від 20% до 80%. Міцність знижується з підвищенням температури, а поліпропілен має високий початковий модуль пружності. Його здатність до пружного відновлення подібна до нейлону 66 та поліестеру та краща, ніж у акрилу. Зокрема, його здатність до швидкого пружного відновлення вища, тому поліпропіленова тканина також більш зносостійка. Поліпропіленова тканина не схильна до зморшок, тому вона довговічна, розмір одягу відносно стабільний і не легко деформується.
Поглинання вологи та продуктивність фарбування
Серед синтетичних волокон поліпропілен має найгірше поглинання вологи, майже не повертаючи вологу за стандартних атмосферних умов. Тому його міцність у сухому та вологому стані, а також міцність на розрив майже однакові, що робить його особливо придатним для виготовлення рибальських сіток, мотузок, фільтрувальних тканин та дезінфікуючої марлі для медицини. Поліпропілен схильний до статичної електрики та катишок під час використання, має низький коефіцієнт усадки. Тканину легко прати та швидко сушити, вона відносно жорстка. Через погане поглинання вологи та нещільність під час носіння, поліпропілен часто змішують з волокнами з високим поглинанням вологи, коли його використовують у тканинах для одягу.
Поліпропілен має регулярну макромолекулярну структуру та високу кристалічність, але не має функціональних груп, які можуть зв'язуватися з молекулами барвника, що ускладнює фарбування. Звичайні барвники не можуть його забарвити. Використання дисперсних барвників для фарбування поліпропілену може призвести до дуже світлих кольорів та низької стійкості кольору. Покращення характеристик фарбування поліпропілену можна досягти за допомогою таких методів, як прищеплена кополімеризація, оригінальне рідке фарбування та модифікація металевими сполуками.
Хімічні властивості
Поліпропілен має чудову стійкість до хімічних речовин, зараження комахами та цвілі. Його стійкість до кислот, лугів та інших хімічних агентів перевершує інші синтетичні волокна. Поліпропілен має добру стійкість до хімічної корозії, за винятком концентрованої азотної кислоти та концентрованого каустичної соди. Він має добру стійкість до кислот та лугів, що робить його придатним для використання як фільтрувальний матеріал тапакувальний матеріал.Однак його стійкість до органічних розчинників дещо низька.
Термостійкість
Поліпропілен – це термопластичне волокно з нижчою температурою розм'якшення та плавлення, ніж у інших волокон. Температура точки розм'якшення на 10-15 ℃ нижча за температуру плавлення, що призводить до низької термостійкості. Під час фарбування, обробки та використання поліпропілену необхідно звертати увагу на контроль температури, щоб уникнути пластичної деформації. При нагріванні в сухих умовах (наприклад, при температурі понад 130 ℃) поліпропілен розтріскується внаслідок окислення. Тому при виробництві поліпропіленового волокна часто додають агент, що запобігає старінню (термостабілізатор), щоб покращити його стабільність. Однак поліпропілен має кращу стійкість до вологи та тепла. Кип'ятіть у киплячій воді кілька годин без деформації.
Інші показники
Поліпропілен має погану стійкість до світла та погодних умов, схильний до старіння, не стійкий до прасування та повинен зберігатися подалі від світла та тепла. Однак, властивості проти старіння можна покращити, додавши агент проти старіння під час прядіння. Крім того, поліпропілен має добру електроізоляцію, але він схильний до статичної електрики під час обробки. Поліпропілен нелегко горить. Коли волокна стискаються та плавляться у полум'ї, полум'я може самостійно згаснути. При горінні він утворює прозорий твердий блок з легким запахом асфальту.
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: 14 жовтня 2024 р.