Vật liệu chính của mặt nạ làvải không dệt polypropylene(còn gọi là vải không dệt), là một sản phẩm mỏng hoặc giống như nỉ được làm từ sợi dệt thông qua liên kết, hợp nhất hoặc các phương pháp hóa học và cơ học khác. Khẩu trang phẫu thuật y tế thường được làm từ ba lớp vải không dệt, cụ thể là vải không dệt spunbond S, vải không dệt meltblown M và vải không dệt spunbond S, được gọi là cấu trúc SMS; Lớp trong được làm bằng vải không dệt thông thường, có tác dụng thân thiện với da và hút ẩm; Lớp ngoài được làm bằng vải không dệt chống thấm nước, có chức năng ngăn chặn chất lỏng và chủ yếu được sử dụng để ngăn chặn chất lỏng do người mặc hoặc những người khác phun ra; Lớp lọc ở giữa thường được làm bằng vải không dệt meltblown polypropylene đã được phân cực tĩnh điện, có thể lọc vi khuẩn và đóng vai trò quyết định trong việc ngăn chặn và lọc.
Dây chuyền sản xuất khẩu trang tự động cải thiện đáng kể hiệu quả sản xuất khẩu trang. Các cuộn vải không dệt polypropylene lớn được cắt thành các cuộn nhỏ và đưa vào dây chuyền sản xuất khẩu trang. Máy sẽ thiết lập một góc nhỏ, dần dần thu hẹp và gom chúng lại từ trái sang phải. Bề mặt khẩu trang được ép phẳng bằng một máy ép, và các quy trình như cắt, dán mép và ép được thực hiện. Dưới sự vận hành của máy móc tự động, trung bình một dây chuyền lắp ráp tại nhà máy chỉ mất khoảng 0,5 giây để sản xuất một chiếc khẩu trang. Sau khi sản xuất, khẩu trang được khử trùng bằng ethylene oxide và để lắng trong 7 ngày trước khi được niêm phong, đóng gói, đóng hộp và vận chuyển để bán.
Vật liệu lõi của khẩu trang – sợi polypropylene
Lớp lọc (lớp M) ở giữa khẩu trang y tế là vải lọc thổi nóng chảy, là lớp lõi quan trọng nhất, và vật liệu chính là vật liệu thổi nóng chảy polypropylene đặc biệt. Vật liệu này có đặc tính lưu lượng cực cao, độ bay hơi thấp và phân bố trọng lượng phân tử hẹp. Lớp lọc được tạo thành có đặc tính lọc, che chắn, cách nhiệt và hấp thụ dầu mạnh, có thể đáp ứng các tiêu chuẩn khác nhau về số lượng sợi trên một đơn vị diện tích và diện tích bề mặt của lớp lõi khẩu trang y tế. Một tấn sợi polypropylene có điểm nóng chảy cao có thể sản xuất gần 250.000 khẩu trang y tế polypropylene N95, hoặc 900.000 đến 1 triệu khẩu trang phẫu thuật dùng một lần.
Cấu trúc của vật liệu lọc thổi nóng chảy polypropylene được cấu tạo bởi nhiều sợi đan chéo nhau được xếp chồng theo các hướng ngẫu nhiên, với đường kính sợi trung bình từ 1,5~3 μm, xấp xỉ 1/30 đường kính sợi tóc người. Cơ chế lọc của vật liệu lọc thổi nóng chảy polypropylene chủ yếu bao gồm hai khía cạnh: rào cản cơ học và hấp phụ tĩnh điện. Nhờ các sợi siêu mịn, diện tích bề mặt riêng lớn, độ xốp cao và kích thước lỗ lọc trung bình nhỏ, vật liệu lọc thổi nóng chảy polypropylene có khả năng rào cản vi khuẩn và hiệu quả lọc tốt. Vật liệu lọc thổi nóng chảy polypropylene có chức năng hấp phụ tĩnh điện sau khi xử lý tĩnh điện.
Kích thước của virus corona chủng mới rất nhỏ, khoảng 100 nm (0,1 μm), nhưng virus không thể tồn tại độc lập. Chúng chủ yếu tồn tại trong dịch tiết và giọt bắn khi hắt hơi, kích thước mỗi giọt khoảng 5 μm. Khi các giọt bắn chứa virus tiếp cận vải meltblown, chúng sẽ bị hấp phụ tĩnh điện trên bề mặt, ngăn không cho chúng xâm nhập vào lớp trung gian dày đặc và tạo thành lớp chắn. Do virus rất khó tách ra khỏi bề mặt sau khi bị các sợi tĩnh điện siêu mịn bám vào, và việc giặt giũ cũng có thể làm hỏng khả năng hút tĩnh điện, nên loại khẩu trang này chỉ có thể sử dụng một lần.
Hiểu biết về sợi Polypropylene
Sợi polypropylene, còn được gọi là sợi PP, thường được gọi là polypropylene ở Trung Quốc. Sợi polypropylene là một loại sợi được tạo ra bằng cách trùng hợp propylene làm nguyên liệu thô để tổng hợp polypropylene, sau đó trải qua một loạt các quy trình kéo sợi. Các loại polypropylene chính bao gồm sợi polypropylene, sợi ngắn polypropylene, sợi polypropylene tách rời, sợi polypropylene giãn nở (BCF), sợi polypropylene công nghiệp, vải không dệt polypropylene, sợi thuốc lá polypropylene, v.v.
Sợi Polypropylene chủ yếu được sử dụng cho thảm (đế thảm và da lộn), vải trang trí, vải nội thất, các loại dây thừng, lưới đánh cá, nỉ thấm dầu, vật liệu gia cố xây dựng, vật liệu đóng gói và vải công nghiệp như vải lọc, vải túi, v.v. Polypropylene có thể được sử dụng làm đầu lọc thuốc lá và vật liệu vệ sinh không dệt, v.v.; Sợi Polypropylene siêu mịn có thể được sử dụng để sản xuất vải may mặc cao cấp; Chăn làm từ sợi rỗng polypropylene nhẹ, ấm và có độ đàn hồi tốt.
Sự phát triển của sợi Polypropylene
Sợi polypropylen là một loại sợi bắt đầu được sản xuất công nghiệp vào những năm 1960. Năm 1957, Natta và cộng sự của Ý lần đầu tiên phát triển polypropylen isotactic và đạt được sản xuất công nghiệp. Không lâu sau đó, công ty Montecatini đã sử dụng nó để sản xuất sợi polypropylen. Trong những năm 1958-1960, công ty đã sử dụng polypropylen để sản xuất sợi và đặt tên là Meraklon. Sau đó, việc sản xuất cũng bắt đầu ở Hoa Kỳ và Canada. Sau năm 1964, sợi polypropylen tách màng để bó đã được phát triển và sản xuất thành sợi dệt và sợi thảm thông qua phương pháp tạo tơ màng mỏng.
Vào những năm 1970, quy trình kéo sợi ngắn và thiết bị đã cải thiện quy trình sản xuất sợi polypropylene. Đồng thời, sợi filament liên tục giãn nở bắt đầu được sử dụng trong ngành công nghiệp thảm, và việc sản xuất sợi polypropylene phát triển nhanh chóng. Sau năm 1980, sự phát triển của polypropylene và các công nghệ sản xuất sợi polypropylene mới, đặc biệt là việc phát minh ra chất xúc tác metalocen, đã cải thiện đáng kể chất lượng nhựa polypropylene. Nhờ tính chất lập thể được cải thiện (đẳng hướng lên đến 99,5%), chất lượng nội tại của sợi polypropylene đã được nâng cao đáng kể.
Vào giữa những năm 1980, sợi polypropylene siêu mịn đã thay thế một số sợi cotton trong sản xuất vải dệt và vải không dệt. Hiện nay, việc nghiên cứu và phát triển sợi polypropylene cũng rất sôi động ở nhiều quốc gia trên thế giới. Sự phổ biến và cải tiến công nghệ sản xuất sợi khác biệt đã mở rộng đáng kể các lĩnh vực ứng dụng của sợi polypropylene.
Cấu trúc của sợi polypropylene
Polypropylene là một phân tử lớn với các nguyên tử cacbon là mạch chính. Tùy thuộc vào sự sắp xếp không gian của các nhóm methyl, có ba loại cấu trúc ba chiều: ngẫu nhiên, đẳng hướng và siêu đẳng. Các nguyên tử cacbon trên mạch chính của phân tử polypropylene nằm trên cùng một mặt phẳng, và các nhóm methyl bên của chúng có thể được sắp xếp theo các vị trí không gian khác nhau trên và dưới mặt phẳng mạch chính.
Sợi polypropylene sử dụng polypropylene đẳng hướng có độ đồng hướng lớn hơn 95%, có độ kết tinh cao. Cấu trúc của nó là một chuỗi xoắn đều đặn với độ đều đặn ba chiều. Chuỗi chính của phân tử được tạo thành từ các chuỗi xoắn nguyên tử cacbon trên cùng một mặt phẳng, và các nhóm methyl bên nằm cùng một phía của mặt phẳng chuỗi chính. Sự kết tinh này không chỉ là cấu trúc đều đặn của các chuỗi riêng lẻ, mà còn có sự xếp chồng chuỗi đều đặn theo hướng vuông góc với trục chuỗi. Độ kết tinh của sợi polypropylene sơ cấp là 33% ~ 40%. Sau khi kéo giãn, độ kết tinh tăng lên 37% ~ 48%. Sau khi xử lý nhiệt, độ kết tinh có thể đạt 65% ~ 75%.
Sợi polypropylene thường được sản xuất bằng phương pháp kéo sợi nóng chảy. Nhìn chung, sợi có bề mặt nhẵn và thẳng theo chiều dọc, không có sọc và có mặt cắt ngang hình tròn. Chúng cũng được kéo thành sợi không đều và sợi tổng hợp.
Đặc tính hiệu suất của sợi polypropylene
Kết cấu
Đặc điểm lớn nhất của polypropylene là kết cấu nhẹ, với mật độ 0,91g/cm³, nhẹ hơn nước và chỉ bằng 60% trọng lượng của cotton. Đây là loại sợi hóa học có mật độ nhẹ nhất, nhẹ hơn nylon 20%, nhẹ hơn polyester 30% và nhẹ hơn sợi viscose 40%. Thích hợp để may quần áo thể thao dưới nước.
Tính chất vật lý
Polypropylene có độ bền cao và độ giãn dài khi gãy từ 20% -80%. Độ bền giảm dần theo nhiệt độ, và polypropylene có mô đun đàn hồi ban đầu cao. Khả năng phục hồi đàn hồi của nó tương tự như nylon 66 và polyester, và tốt hơn acrylic. Đặc biệt, khả năng phục hồi đàn hồi nhanh hơn, do đó vải polypropylene cũng có khả năng chống mài mòn tốt hơn. Vải polypropylene không dễ bị nhăn, do đó có độ bền cao, kích thước quần áo tương đối ổn định và không dễ bị biến dạng.
Hiệu suất hấp thụ độ ẩm và nhuộm
Trong số các loại sợi tổng hợp, polypropylene có khả năng hút ẩm kém nhất, gần như không giữ lại độ ẩm trong điều kiện khí quyển tiêu chuẩn. Do đó, độ bền khô, độ bền ướt và độ bền đứt gãy của nó gần như bằng nhau, khiến nó đặc biệt thích hợp để làm lưới đánh cá, dây thừng, vải lọc và gạc khử trùng dùng trong y tế. Polypropylene dễ bị tĩnh điện và vón cục trong quá trình sử dụng, với tỷ lệ co rút thấp. Vải dễ giặt và khô nhanh, và tương đối cứng. Do khả năng hút ẩm kém và gây cảm giác ngột ngạt khi mặc, polypropylene thường được pha trộn với các loại sợi có khả năng hút ẩm cao khi sử dụng trong vải may mặc.
Polypropylene có cấu trúc đại phân tử đều đặn và độ kết tinh cao, nhưng lại thiếu các nhóm chức năng có thể liên kết với các phân tử thuốc nhuộm, khiến việc nhuộm trở nên khó khăn. Thuốc nhuộm thông thường không thể nhuộm được nó. Việc sử dụng thuốc nhuộm phân tán để nhuộm polypropylene chỉ có thể dẫn đến màu rất nhạt và độ bền màu kém. Việc cải thiện hiệu suất nhuộm của polypropylene có thể đạt được thông qua các phương pháp như đồng trùng hợp ghép, nhuộm lỏng gốc và biến tính hợp chất kim loại.
Tính chất hóa học
Polypropylene có khả năng chống hóa chất, côn trùng và nấm mốc tuyệt vời. Độ bền của nó trước axit, kiềm và các tác nhân hóa học khác vượt trội so với các loại sợi tổng hợp khác. Polypropylene có khả năng chống ăn mòn hóa học tốt, ngoại trừ axit nitric đậm đặc và xút đậm đặc. Nó cũng có khả năng chống axit và kiềm tốt, thích hợp để sử dụng làm vật liệu lọc vàvật liệu đóng gói.Tuy nhiên, độ ổn định của nó đối với dung môi hữu cơ hơi kém.
Khả năng chịu nhiệt
Polypropylene là sợi nhiệt dẻo có điểm mềm và điểm nóng chảy thấp hơn các loại sợi khác. Nhiệt độ mềm thấp hơn điểm nóng chảy từ 10-15°C, dẫn đến khả năng chịu nhiệt kém. Trong quá trình nhuộm, hoàn thiện và sử dụng polypropylene, cần chú ý kiểm soát nhiệt độ để tránh biến dạng dẻo. Khi gia nhiệt trong điều kiện khô (ví dụ như nhiệt độ trên 130°C), polypropylene sẽ bị nứt do oxy hóa. Do đó, chất chống lão hóa (chất ổn định nhiệt) thường được thêm vào trong quá trình sản xuất sợi polypropylene để cải thiện độ ổn định của sợi polypropylene. Tuy nhiên, polypropylene có khả năng chịu ẩm và chịu nhiệt tốt hơn. Có thể đun sôi trong nước sôi trong nhiều giờ mà không bị biến dạng.
Hiệu suất khác
Polypropylene có khả năng chống ánh sáng và thời tiết kém, dễ bị lão hóa, không chịu được ủi, nên cần bảo quản tránh ánh sáng và nhiệt. Tuy nhiên, khả năng chống lão hóa có thể được cải thiện bằng cách thêm chất chống lão hóa trong quá trình kéo sợi. Ngoài ra, polypropylene có khả năng cách điện tốt, nhưng dễ bị tĩnh điện trong quá trình gia công. Polypropylene không dễ cháy. Khi các sợi co lại và tan chảy trong ngọn lửa, ngọn lửa có thể tự tắt. Khi cháy, nó tạo thành một khối cứng trong suốt, có mùi nhựa đường nhẹ.
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: 14-10-2024