Herstellung von schmelzgeblasenen Polypropylen-Vliesstoffen
Schmelzgeblasener Vliesstoff
Überblick
Für unterschiedliche Verwendungszwecke oder Ebenen von Schutzmasken und -kleidung werden unterschiedliche Materialien und Herstellungsmethoden verwendet, da die höchste Ebene medizinischer Schutzmasken (z. B. N95) und Schutzkleidung drei bis fünf Schichten Vliesstoffverbundstoff, nämlich SMS- oder SMMMS-Kombination, umfasst.
Der wichtigste Teil dieser Schutzausrüstung ist die Barriereschicht, nämlich die schmelzgeblasene Vliesschicht M, deren Faserdurchmesser relativ fein ist, 2 ~ 3 μm, sie spielt eine entscheidende Rolle bei der Verhinderung des Eindringens von Bakterien und Blut . Das Mikrofasertuch weist eine gute Filter-, Luftdurchlässigkeits- und Adsorptionsfähigkeit auf und wird daher häufig in Filtermaterialien, Thermomaterialien, medizinischer Hygiene und anderen Bereichen eingesetzt.
Technologie und Verfahren zur Herstellung von schmelzgeblasenen Polypropylen-Vliesstoffen
Der Herstellungsprozess für schmelzgeblasene Vliesstoffe besteht im Allgemeinen aus der Zuführung von Polymerharzscheiben → Schmelzextrusion → Schmelzverunreinigungsfiltration → Dosierpumpe zur genauen Dosierung → Spinett → Netz → Kantenwicklung → Produktverarbeitung.
Das Prinzip des Schmelzblasverfahrens besteht darin, Polymerschmelze aus der Spinndüsenöffnung des Düsenkopfes zu extrudieren, um einen dünnen Schmelzstrom zu bilden. Gleichzeitig versprüht und streckt der Hochgeschwindigkeits- und Hochtemperatur-Luftstrom auf beiden Seiten des Spinettlochs den Schmelzstrom, der dann zu Filamenten mit einer Feinheit von nur 1 bis 5 μm verfeinert wird. Diese Filamente werden dann durch den thermischen Fluss zu kurzen Fasern von etwa 45 mm gezogen.
Um zu verhindern, dass die heiße Luft die kurzen Fasern auseinanderbläst, wird eine Vakuumsaugvorrichtung (unter dem Koagulationssieb) installiert, um die durch Hochgeschwindigkeits-Heißluftstreckung gebildeten Mikrofasern gleichmäßig aufzufangen. Schließlich setzt man bei der Herstellung von schmelzgeblasenen Vliesstoffen auf Selbstklebemittel.
Hauptprozessparameter:
Eigenschaften von Polymerrohstoffen: einschließlich rheologischer Eigenschaften von Harzrohstoffen, Aschegehalt, relativer Molekularmassenverteilung usw. Unter diesen sind die rheologischen Eigenschaften von Rohstoffen der wichtigste Index, der üblicherweise durch den Schmelzindex (MFI) ausgedrückt wird. Je größer der MFI, desto besser ist die Schmelzfließfähigkeit des Materials und umgekehrt. Je niedriger das Molekulargewicht des Harzmaterials, je höher der MFI und je niedriger die Schmelzviskosität, desto besser eignet es sich für den Schmelzblasprozess mit schlechter Verstreckung. Für Polypropylen muss der MFI im Bereich von 400 bis 1800 g/10 Min. liegen.
Im Prozess der Schmelzblasproduktion umfassen die Parameter, die entsprechend der Nachfrage nach Rohstoffen und Produkten angepasst werden, hauptsächlich:
(1) Schmelzextrusionsmenge, wenn die Temperatur konstant ist, die Extrusionsmenge zunimmt, die Menge des schmelzgeblasenen Vlieses zunimmt und die Festigkeit zunimmt (abnimmt, nachdem der Spitzenwert erreicht wurde). Sein Verhältnis zum Faserdurchmesser nimmt linear zu, der Grad der Extrusion ist zu groß, der Faserdurchmesser nimmt zu, die Wurzelzahl nimmt ab und die Festigkeit nimmt ab, der Bindungsteil nimmt ab, was zu Seide führt, sodass die relative Festigkeit des Vliesstoffes abnimmt .
(2) Die Temperatur jedes Bereichs der Schnecke hängt nicht nur mit der Glätte des Spinnvorgangs zusammen, sondern beeinflusst auch das Aussehen, die Haptik und die Leistung des Produkts. Die Temperatur ist zu hoch, es kommt zu „SHOT“-Blockpolymeren, Stoffdefekten nehmen zu, gebrochene Fasern nehmen zu, es erscheint „fliegend“. Falsche Temperatureinstellungen können zur Verstopfung des Sprinklerkopfes, zum Verschleiß des Düsenlochs und zur Beschädigung des Geräts führen.
(3) Temperatur der heißen Luft beim Strecken. Die Temperatur der heißen Luft beim Strecken wird im Allgemeinen durch die Geschwindigkeit (den Druck) der heißen Luft ausgedrückt und hat einen direkten Einfluss auf die Feinheit der Faser. Wenn andere Parameter gleich sind, erhöhen Sie die Geschwindigkeit der Heißluft, die Faser wird dünner, der Faserknoten nimmt zu, die gleichmäßige Kraft und die Festigkeit nehmen zu, das Vlies fühlt sich weich und glatt an. Aber die Geschwindigkeit ist zu groß, es kann leicht „fliegen“ erscheinen und das Aussehen des Vliesstoffs beeinträchtigen. Mit abnehmender Geschwindigkeit nimmt die Porosität zu, der Filtrationswiderstand nimmt ab, aber die Filtrationseffizienz verschlechtert sich. Es ist zu beachten, dass die Heißlufttemperatur nahe der Schmelzetemperatur liegen sollte, da sonst ein Luftstrom entsteht und die Box beschädigt wird.
(4) Schmelztemperatur Die Schmelztemperatur, auch Schmelzkopftemperatur genannt, steht in engem Zusammenhang mit der Fließfähigkeit der Schmelze. Mit zunehmender Temperatur wird die Fließfähigkeit der Schmelze besser, die Viskosität nimmt ab, die Faser wird feiner und die Gleichmäßigkeit wird besser. Allerdings gilt: Je niedriger die Viskosität, desto besser. Eine zu niedrige Viskosität führt zu übermäßigem Ziehen, die Fasern können leicht brechen und die Bildung ultrakurzer Mikrofasern, die in der Luft fliegen, kann nicht gesammelt werden.
(5) Empfangsabstand Der Empfangsabstand (DCD) bezieht sich auf den Abstand zwischen der Spinndüse und dem Maschenvorhang. Dieser Parameter hat einen besonders großen Einfluss auf die Festigkeit des Fasergeflechts. Mit zunehmendem DCD nehmen Festigkeit und Biegesteifigkeit ab, der Faserdurchmesser nimmt ab und der Bindungspunkt nimmt ab. Daher ist der Vliesstoff weich und flauschig, die Durchlässigkeit steigt und der Filtrationswiderstand und die Filtrationseffizienz nehmen ab. Wenn der Abstand zu groß ist, wird der Zug der Faser durch den Heißluftstrom verringert und es kommt beim Zugvorgang zu einer Verflechtung zwischen den Fasern, was zu Filamenten führt. Wenn der Empfangsabstand zu klein ist, kann die Faser nicht vollständig abgekühlt werden, was dazu führt, dass die Festigkeit des Drahtes und des Vliesstoffs abnimmt und die Sprödigkeit zunimmt.
