Nhu cầu thị trường đối với PP có điểm nóng chảy cao
Hiệu suất chảy chảy của polypropylen có liên quan chặt chẽ đến trọng lượng phân tử của nó. Trọng lượng phân tử trung bình của nhựa polypropylen thương mại được sản xuất bằng hệ thống xúc tác Ziegler Natta thông thường thường nằm trong khoảng từ 3×105 đến 7×105. Chỉ số chảy chảy của các loại nhựa thông thường nàynhựa polypropylenethường thấp, điều này hạn chế phạm vi ứng dụng của chúng.
Với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp sợi hóa học và công nghiệp máy móc dệt may, ngành công nghiệp vải không dệt đã phát triển nhanh chóng. Hàng loạt ưu điểm của polypropylene khiến nó trở thành nguyên liệu thô được ưa chuộng cho vải không dệt. Cùng với sự phát triển của xã hội, các lĩnh vực ứng dụng của vải không dệt ngày càng mở rộng. Trong lĩnh vực y tế và sức khỏe, vải không dệt có thể được sử dụng để sản xuất quần áo cách ly, khẩu trang, áo choàng phẫu thuật, băng vệ sinh phụ nữ, tã trẻ em, v.v.; Là vật liệu xây dựng và địa kỹ thuật, vải không dệt có thể được sử dụng để chống thấm mái nhà, xây dựng đường bộ, kỹ thuật thủy lợi, hoặc nỉ lợp mái tiên tiến có thể được sản xuất bằng công nghệ composite spunbond và kim. Tuổi thọ của nó dài hơn 5-10 lần so với nỉ nhựa đường truyền thống; Vật liệu lọc cũng là một trong những sản phẩm phát triển nhanh nhất cho vải không dệt, có thể được sử dụng để lọc khí và chất lỏng trong các ngành công nghiệp như hóa chất khô, dược phẩm và thực phẩm, và có tiềm năng thị trường lớn; Ngoài ra, vải không dệt có thể được sử dụng trong sản xuất da tổng hợp, hành lý, lớp lót quần áo, vải trang trí và khăn lau dùng trong gia đình.
Chính xác là vì sự phát triển liên tục củavải không dệtDo đó, yêu cầu về sản xuất và ứng dụng của chúng ngày càng tăng, chẳng hạn như thổi nóng chảy, sản xuất tốc độ cao, sản phẩm mỏng, v.v. Do đó, yêu cầu về hiệu suất xử lý của nhựa polypropylene, nguyên liệu chính của vải không dệt, cũng tăng theo; Ngoài ra, việc sản xuất sợi polypropylene tốc độ cao hoặc sợi polypropylene denier mịn cũng yêu cầu nhựa polypropylene phải có hiệu suất chảy nóng chảy tốt; Một số chất màu không chịu được nhiệt độ cao cần polypropylene làm chất mang với nhiệt độ xử lý tương đối thấp. Tất cả những điều này đều yêu cầu sử dụng nhựa polypropylene có chỉ số nóng chảy cực cao làm nguyên liệu thô, có thể xử lý ở nhiệt độ thấp hơn.
Vật liệu chuyên dụng cho vải thổi tan chảy là polypropylene với chỉ số nóng chảy cao. Chỉ số nóng chảy là khối lượng vật liệu nóng chảy đi qua ống mao dẫn tiêu chuẩn sau mỗi 10 phút. Giá trị càng cao, tính lưu động của vật liệu càng tốt. Chỉ số nóng chảy của polypropylene càng cao, sợi phun ra càng mịn và hiệu suất lọc của vải thổi tan chảy càng tốt.
Phương pháp chế tạo nhựa polypropylene có chỉ số nóng chảy cao
Một là kiểm soát trọng lượng phân tử và phân bố trọng lượng phân tử của polypropylen bằng cách kiểm soát quá trình phản ứng trùng hợp, chẳng hạn như giảm trọng lượng phân tử của polyme bằng cách tăng nồng độ các tác nhân cation như khí hydro, từ đó cải thiện chỉ số nóng chảy. Phương pháp này bị hạn chế bởi các yếu tố như hệ thống xúc tác và điều kiện phản ứng, khiến việc kiểm soát độ ổn định của chỉ số nóng chảy và thực hiện nó trở nên khó khăn.
Trong vài năm qua, Yanshan Petrochemical đã trực tiếp trùng hợp vật liệu thổi nóng chảy có chỉ số nóng chảy trên 1000 bằng chất xúc tác metalocen. Do khó kiểm soát độ ổn định, việc trùng hợp quy mô lớn vẫn chưa được thực hiện. Kể từ khi dịch bệnh bùng phát năm nay, Yanshan Petrochemical đã áp dụng công nghệ sản xuất vật liệu thổi nóng chảy polypropylene phân hủy có kiểm soát được phát triển năm 2010 để sản xuất vật liệu vải không dệt thổi nóng chảy polypropylene vào ngày 12 tháng 2. Đồng thời, các thử nghiệm công nghiệp đã được tiến hành trên thiết bị sử dụng chất xúc tác metalocen. Sản phẩm đã được sản xuất và hiện đang được gửi đến người dùng cuối để thử nghiệm.
Một phương pháp khác là kiểm soát sự phân hủy của polypropylen thu được thông qua quá trình trùng hợp thông thường, giảm trọng lượng phân tử và tăng chỉ số nóng chảy của nó.
Trước đây, phương pháp phân hủy nhiệt độ cao thường được sử dụng để giảm trọng lượng phân tử của polypropylen, nhưng phương pháp phân hủy cơ học ở nhiệt độ cao này có nhiều nhược điểm, chẳng hạn như tổn thất phụ gia và phân hủy nhiệt, và quy trình không ổn định. Ngoài ra, còn có các phương pháp như phân hủy siêu âm, nhưng các phương pháp này thường đòi hỏi sự có mặt của dung môi, làm tăng độ khó và chi phí của quy trình. Trong những năm gần đây, các phương pháp phân hủy hóa học polypropylen đã dần được áp dụng rộng rãi.
Sản xuất PP dạng ngón tay nóng chảy cao bằng phương pháp phân hủy hóa học
Phương pháp phân hủy hóa học là phản ứng giữa polypropylen với các tác nhân phân hủy hóa học như peroxit hữu cơ trong máy đùn trục vít, làm đứt gãy chuỗi phân tử polypropylen và giảm trọng lượng phân tử. So với các phương pháp phân hủy khác, phương pháp này có ưu điểm là phân hủy hoàn toàn, độ chảy chảy tốt, quy trình chế tạo đơn giản và khả thi, dễ dàng thực hiện sản xuất công nghiệp quy mô lớn. Đây cũng là phương pháp được các nhà sản xuất nhựa biến tính sử dụng phổ biến nhất.
Yêu cầu về thiết bị
Điểm nóng chảy cao hoàn toàn khác với thiết bị biến tính PP thông thường. Thiết bị phun vật liệu nóng chảy đòi hỏi tỷ lệ khung hình dài hơn, đầu máy cần thẳng đứng hoặc sử dụng phương pháp tạo hạt dưới nước (Wuxi Huachen cũng có phương pháp cắt dưới nước tương tự); Vật liệu rất mỏng, cần tiếp xúc với nước ngay sau khi ra khỏi đầu máy để dễ dàng làm mát;
Đối với sản xuất polypropylene thông thường, tốc độ cắt của máy đùn là 70 mét/phút, trong khi đối với polypropylene nóng chảy cao, tốc độ cắt cần phải trên 120 mét/phút. Ngoài ra, do polypropylene nóng chảy cao có tốc độ chảy nhanh, khoảng cách làm mát cần phải tăng từ 4 mét lên 12 mét.
Máy sản xuất vật liệu thổi nóng chảy đòi hỏi phải thay lưới liên tục, thường sử dụng bộ thay lưới hai trạm. Yêu cầu công suất động cơ cao hơn nhiều, và sẽ sử dụng nhiều khối cắt hơn bên trong các bộ phận trục vít; Theo Koyapan, dây chuyền trục vít đôi làm bằng vật liệu đặc biệt thổi nóng chảy có tính độc đáo đáng kể.
1. Đảm bảo nguồn thức ăn ổn định (PP, DCP, v.v.);
2. Xác định tỷ lệ khung hình và vị trí trục thích hợp của lỗ mở dựa trên thời gian bán hủy của công thức tổng hợp (phát triển đến thế hệ thứ ba để đảm bảo quá trình đùn CR-PP diễn ra trơn tru);
3. Đảm bảo rằng ngón tay nóng chảy có năng suất cao trong phạm vi dung sai (hơn 30 dải thành phẩm có hiệu quả về chi phí và cơ sở pha trộn cao hơn so với chỉ một chục dải);
4. Phải trang bị đầu khuôn thoát nước chuyên dụng, quá trình nung chảy và gia nhiệt phải đồng đều, lượng chất thải phải ít;
5. Nên trang bị máy nghiền cắt nguội chuyên dụng cho vật liệu thổi nóng chảy (có uy tín trong ngành) để đảm bảo chất lượng hạt thành phẩm và tỷ lệ cấp hạt cao hơn;
6. Sẽ tốt hơn nữa nếu có phản hồi thử nghiệm trực tuyến. Ngoài ra, việc bổ sung chất khởi tạo phân hủy lỏng vào bộ phận nạp liệu bên đòi hỏi độ chính xác cao hơn do tỷ lệ phụ gia thấp. Đối với thiết bị nạp liệu bên, chẳng hạn như Brabenda nhập khẩu, Kubota, Matsunai sản xuất trong nước, v.v.
Các chất xúc tác phân hủy hiện đang được sử dụng
1: Dit-butyl peroxide, còn được gọi là di-tert-butyl peroxide, chất khơi mào a, chất lưu hóa dTBP, là chất lỏng trong suốt không màu đến hơi vàng, không tan trong nước và hòa tan được với các dung môi hữu cơ như benzen, toluen và axeton. Có tính oxy hóa mạnh, dễ cháy, tương đối ổn định ở nhiệt độ phòng, không nhạy cảm với va đập.
2: Chất lưu huỳnh Double Five, viết tắt là DBPH, tên hóa học: 2,5-dimethyl-2,5-bis (tert butylperoxy) hexane, khối lượng phân tử 290,44. Chất lỏng màu vàng nhạt, tỷ trọng 0,8650, dạng bột màu trắng sữa, mịn. Điểm đông đặc là 8℃. Điểm sôi 50~52℃ (13Pa). Chỉ số khúc xạ từ 1,418 đến 1,419. Độ nhớt của chất lỏng là 6,5mPa.s. Điểm chớp cháy (cốc hở): 58℃. Tan trong hầu hết các dung môi hữu cơ như rượu, ete, xeton, este, hydrocarbon thơm, v.v., không tan trong nước.
3: Kiểm tra các ngón tay dính liền
Thử nghiệm ngón tay nóng chảy cần được thực hiện theo Tiêu chuẩn Vật liệu đặc biệt phun nóng chảy Polypropylene (GBIT 30923-2014); không thể thử nghiệm bằng các dụng cụ ngón tay nóng chảy thông thường. Độ nóng chảy cao đề cập đến việc sử dụng phương pháp thể tích thay vì phương pháp khối lượng để thử nghiệm.
Thiết bị nội địa bao gồm Chengde Youte, Guangxin Electronic Technology, Hangzhou Jinmai, Jilin Science and Education Instrument Factory, và thiết bị nhập khẩu bao gồm Zwick; Chengde Jinjian Testing Instrument Co., Ltd. sản xuất máy đo lưu lượng nóng chảy MFL-2322H được thiết kế chuyên dụng để đo lưu lượng NVR của vật liệu polypropylene siêu cao, đáp ứng các yêu cầu thử nghiệm tại nhà máy theo tiêu chuẩn GB/T 309232014 về Vật liệu phun nóng chảy Polypropylene đặc biệt. Phạm vi thử nghiệm là (500-2500) cm/10 phút.
Hiện nay có:
1. Công ty TNHH Vật liệu Polymer Đạo Ân Sơn Đông
2. Công ty TNHH Vật liệu mới Hồ Nam Shengjin
3. Công ty TNHH Công nghệ Jinfa
4. Công ty TNHH Phát triển Vật liệu Mới Bắc Kinh Yishitong
5. Công ty TNHH Vật liệu composite Huahe Thượng Hải
6. Công ty TNHH Vật liệu mới Hàng Châu Chenda
7. Basel, Dalin, Hàn Quốc
Thời gian đăng: 01-04-2024