Gần đây, vật liệu khẩu trang nhận được rất nhiều sự quan tâm, và công nhân polymer của chúng tôi cũng không hề bị cản trở trong cuộc chiến chống dịch bệnh này. Hôm nay, chúng tôi sẽ giới thiệu quy trình sản xuất vật liệu PP thổi nóng chảy.
Nhu cầu thị trường đối với PP có điểm nóng chảy cao
Độ chảy chảy nóng chảy của polypropylene có liên quan chặt chẽ đến trọng lượng phân tử của nó. Trọng lượng phân tử trung bình của nhựa polypropylene thương mại được điều chế bằng hệ thống xúc tác Ziegler Natta thông thường thường nằm trong khoảng từ 3 × 105 đến 7 × 105. Chỉ số nóng chảy của các loại nhựa polypropylene thông thường này thường 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 cũng 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 có xu hướng mở rộng: trong lĩnh vực y tế và sức khỏe,vải không dệtCó thể được sử dụng để sản xuất áo choàng 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 và các dự án thủy lợi, hoặc nỉ lợp mái tiên tiến có thể được sản xuất bằng công nghệ spunbond và composite đột lỗ kim. Tuổi thọ của nó dài hơn 5-10 lần so với nỉ nhựa đường thông thường; Vật liệu lọc cũng là một trong những sản phẩm phát triển nhanh nhất trong vải không dệt, có thể được sử dụng để lọc khí và chất lỏng trong các ngành công nghiệp như hóa chất, dược phẩm và thực phẩm, và có tiềm năng thị trường lớn; Ngoài ra, vải không dệt có thể được sử dụng để sản xuất da tổng hợp, túi xách, lớp lót quần áo, vải trang trí và khăn lau trong cuộc sống hàng ngày và gia dụng.
Do sự phát triển không ngừng của vải không dệt, các yêu cầu về sản xuất và ứng dụng của chúng ngày càng tăng, chẳng hạn như thổi nóng chảy, sản xuất tốc độ cao và sản phẩm mỏng. Do đó, các 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 đòi hỏi nhựa polypropylene phải có đặc tính chảy nóng chảy tốt; Một số chất màu không chịu được nhiệt độ cao cần được xử lý bằng polypropylene làm chất mang ở nhiệt độ tương đối thấp hơn. 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 được xử lý ở nhiệt độ thấp hơn.
Vật liệu chuyên dụng cho vải thổi tan chảy là polypropylene có chỉ số nóng chảy cao. Chỉ số nóng chảy là khối lượng vật liệu nóng chảy đi qua mao quản khuôn tiêu chuẩn mỗi 10 phút. Giá trị này càng lớn thì tính lưu động của vật liệu càng tốt. Chỉ số nóng chảy của polypropylene càng cao, sợi vải thổi 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 sử dụng các phương pháp tăng nồng độ chất ức chế như hydro để giảm trọng lượng phân tử của polyme, từ đó tăng 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 trở nên khó khăn.
Trong vài năm qua, Yanshan Petrochemical đã sử dụng chất xúc tác metalocen để trùng hợp trực tiếp vật liệu thổi nóng chảy có chỉ số nóng chảy trên 1000. Do khó kiểm soát độ ổn định, quá trình 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 quá trình phân hủy của polypropylen thu được thông qua quá trình trùng hợp thông thường, bằng cách 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 mất chất phụ gia, 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, phương pháp phân hủy hóa học polypropylen đã dần được áp dụng rộng rãi.
Sản xuất PP có chỉ số 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 các chuỗi phân tử của 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, khả năng chảy chảy tốt, quy trình chế tạo đơn giản và khả thi, giúp 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 là thiết bị hoàn toàn khác biệt so với thiết bị biến tính PP thông thường. Thiết bị phun vật liệu nóng chảy đòi hỏi tỷ lệ khung hình dài hơn và đầu máy 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 và cần tiếp xúc với nước ngay sau khi ra khỏi đầu máy để dễ dàng làm mát;
Việc sản xuất polypropylene thông thường đòi hỏi tốc độ cắt của máy đùn là 70 mét/phút, trong khi polypropylene có điểm nóng chảy cao đòi hỏi tốc độ cắt hơn 120 mét/phút. Ngoài ra, do polypropylene có điểm nóng chảy cao có tốc độ chảy nhanh, khoảng cách làm mát cũng cần 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 các bộ phận trục vít sử dụng nhiều khối cắt hơn;
1： Đảm bảo việc nạp liệu các vật liệu như PP và DCP được trơn tru;
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 (đã phát triển đến thế hệ thứ ba để đảm bảo quá trình đùn CR-PP diễn ra suôn sẻ);
3: Đảm bảo sản lượng thanh nóng chảy cao trong phạm vi dung sai (hơn 30 dải thành phẩm có hiệu quả về mặt chi phí và cơ sở pha trộn cao hơn so với chỉ một chục dải);
4: Phải trang bị đầu khuôn chuyên dụng dưới nước. Nhiệt độ nóng chảy phải được phân bố đều, lượng chất thải phải ở mức tối thiểu;
5: Nên trang bị máy tạo hạt lạnh chuyên dụng cho vật liệu thổi nóng chảy (có uy tín trong ngành) để đảm bảo chất lượng hạt thành phẩm và năng suất cao hơn;
6： Nếu có phản hồi phát hiện trực tuyến thì sẽ tốt hơn nữa.
Ngoài ra, chất khởi tạo phân hủy được thêm vào nguồn cấp liệu bên với chất lỏng đòi hỏi độ chính xác cao hơn do tỷ lệ bổ sung nhỏ. Đối với các thiết bị cấp liệu bên như Brabenda nhập khẩu, Kubota và Matsunaga sản xuất trong nước.
Chất xúc tác phân hủy hiện đang được sử dụng
1: Di-t-butyl peroxide, còn được gọi là di tert-butyl peroxide, chất khơi mào a và 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 cao, dễ cháy, tương đối ổn định ở nhiệt độ phòng, không nhạy cảm với va đập.
2: DBPH, viết tắt là 2,5-dimethyl-2,5-bis (tert butylperoxy) hexane, có khối lượng phân tử là 290,44. Chất lỏng màu vàng nhạt, dạng bột nhão, màu trắng sữa, tỷ trọng 0,8650. Điểm đông đặc: 8℃. Điểm sôi: 50-52℃ (13Pa). Chỉ số khúc xạ: 1,418~1,419. Độ nhớt của chất lỏng là 6,5 mPa.s. Điểm chớp cháy (cốc hở): 58℃. Tan trong hầu hết các dung môi hữu cơ như ancol, ete, xeton, este và hydrocarbon thơm, không tan trong nước.
3: Kiểm tra độ tan chảy của ngón tay
Thử nghiệm ngón tay nóng chảy cần được thực hiện theo tiêu chuẩn GB/T 30923-2014 về Vật liệu phun nóng chảy Polypropylene đặc biệt; không thể thử nghiệm bằng các thiết bị thử ngón tay nóng chảy thông thường. Điểm nóng chảy cao đề cập đến việc sử dụng phương pháp thể tích thay vì phương pháp khối lượng để thử nghiệm.
Công ty TNHH Công nghệ vải không dệt Đông Quan LianshengĐược thành lập vào tháng 5 năm 2020, đây là doanh nghiệp sản xuất vải không dệt quy mô lớn, tích hợp nghiên cứu phát triển, sản xuất và kinh doanh. Công ty có thể sản xuất vải không dệt PP spunbond nhiều màu sắc, khổ rộng dưới 3,2 mét, định lượng từ 9g đến 300g.
Thời gian đăng: 08-11-2024