Технические решения для промышленности
Технические решения для промышленности
Технологии

Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 10

6 октября 2020
Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 10

В этой части продолжим рассмотрение сфер применения материалов на основе разных типов полипропилена. Непрерывные волокна (CF) имеют более «традиционную» структуру волокон, чем волокна пленочного типа в том смысле, что каждая прядь получается в результате экструзии через собственное отверстие фильеры. Гомополимер полипропилена экструдируется через довольно маленькие отверстия на поверхности, называемой фильерой, каждая фильера содержит около 150 отверстий каждое, а скорости прядения часто бывают высокими. Полученные волокна очень тонкие, порядка 5 денье на одну нить (денье определяется как 1 г / 9000 м). Поэтому для снижения вязкости используется полипропилен с относительно высокой скоростью течения расплава (около 35) и высокие температуры производственного процесса (около +250 °C). Обычно смола CR (с регулируемой реологией) является хорошим выбором, потому что желательно узкое молекулярно-массовое распределение. Экструзия происходит через несколько фильер одновременно. Нити закаливают воздухом, и затем группа из каждой фильеры забирается для производства пряжи, а степень вытяжки и степень ориентации зависят от приемного оборудования и от того, является ли процесс одно- или двухступенчатым, а также от конечного использования. Непрерывные филаментные волокна не подвергаются гофрированию или текстурированию при производстве. Такое набухание может быть сделано во вторичном процессе, или же пряжа из CF-волокна может использоваться как есть, а часто в комбинации с другими типами пряжи.

Процессы получения объемной непрерывной нити (BCF) аналогичны процессам CF, но одним из основных отличий является то, что в BCF текстуризатор является неотъемлемой частью процесса для придания объемности волокнам за счет складок или перегибов. Обычно волокна BCF имеют значение около 2000 денье. Для их производства используется преимущественно полипропиленовый гомополимер с MFR в диапазоне 12–20 MWD и нормальным MWD. Пряжа BCF в основном используется в качестве пряжи для лицевых поверхностей ковров и в тканях для обивки. Ковры, изготовленные из полипропиленовой пряжи, в настоящее время в основном относятся к коммерческому типу. Для жилых ковровых покрытий желательны окрашиваемость и конструкция с глубоким ворсом. Полипропилен не так легко окрасить, поэтому волокна окрашиваются за счет добавления пигментов во время экструзии. Пигментированные волокна имеют несколько иной вид по сравнению с окрашенными волокнами, например из шерсти, нейлона и полиэстера. Полипропиленовые волокна также менее эластичны в глубоком ворсе, чем волокна из шерсти или нейлона. Однако с развитием технологий в производстве полипропиленовых смол, волокон и ковровых покрытий использование полипропилена в ковровых покрытиях для жилых помещений неуклонно растет. Коммерческие ковры имеют короткий ворс, плотную конструкцию, поэтому упругость полипропиленовых волокон не является проблемой. Кроме того, по той же причине, по которой полипропилен не может быть окрашен, он устойчив к окрашиванию и загрязнению.

Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 10

Поскольку для коммерческих ковровых покрытий желательны приглушенные тона, для них идеально подходят цвета, полученные от пигментации. Кроме того, пигментированные волокна обладают более стойким цветом и меньше выцветают на солнце. Еще один плюс в том, что в пигментированных волокнах цвет не просто остается на поверхности, он равномерно распределяется по всей поверхности; поэтому обрыв волокна при грубой обработке не приводит к потере цвета. Следующий интересный волоконный материал, получаемый из полипропилена — это штапельное волокно. Штапельные волокна — это короткие волокна, длина которых варьируется от 2 до примерно 30 см в зависимости от области применения. Штапельные волокна — это пряденые волокна, которые производятся двумя разными способами. В традиционном процессе с длинным прядением волокна прядут аналогично волокнам CF, наматываются невытянутыми в жгут (пучок) на одном этапе, а затем вытягиваются (при желании), гофрируются (также при желании) и на втором этапе режутся. Другой процесс изготовления штапельного волокна известен как процесс короткого или компактного прядения. Это одностадийный процесс с относительно низкой скоростью вращения около 90 м / мин, но при этом фильеры имеют чрезвычайно большое количество отверстий (50–100 тысяч и более). В целом, этот процесс более экономичный, чем традиционный. Штапельные волокна можно прочесывать и вытягивать в пряжу так же, как и натуральные волокна, или их можно использовать в нетканых материалах. Используемые смолы полипропилена обычно представляют собой гомополимеры с MFR от 10–30 г / 10 мин, в зависимости от области применения.

Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 10

На нетканые материалы приходится больше полипропилена, чем на любое другое применение с волокном. Нетканые материалы бывают трех видов: термоскрепленные, из штапельного волокна, так называемый спанбонд и выдувные из расплава. Процессы фильерного производства и выдувания из расплава обсуждаются дальше. Ткани каждого процесса отличаются друг от друга по свойствам и внешнему виду, и часто используются комбинации двух типов. Ткани из спанбонда прочны, тогда как ткани, полученные методом выдувания из расплава, мягкие и имеют большой объем. Нетканые материалы используются в нескольких областях, вероятно, наиболее известными из них являются прокладки в одноразовых детских подгузниках. Подобная ткань используется и в средствах женской гигиены. С другой стороны, строительные ткани и брезент также производятся из нетканых материалов. Теперь подробнее рассмотрим производство спанбонд-волокон. В этом процессе расплавленные нити закаливаются на воздухе, а затем вытягиваются воздухом под высоким давлением. Чтобы сформировать ткань, волокна затем наносятся на движущуюся пористую ленту, в которой создается вакуум. Склеивание волокон достигается пропусканием ткани через нагретые каландровые валки. Обычно используемый тип смолы представляет собой гомополимер CR со скоростью расплава около 35 г / 10 мин.

В процессе выдувания полимер экструдируется через специальную фильеру для выдувания из расплава. Головка подает высокотемпературный воздух к выходящим нитям с высокой скоростью, и, кроме того, выходящие нити охлаждают холодным воздухом. При этом вытянутые затвердевшие нити формируются очень близко к фильере. Формирование ткани осуществляется путем выдувания волокон на движущийся экран. Для процесса выдувания из расплава требуются смолы с очень высокой скоростью течения расплава, порядка 500 г / 10 мин или выше. Также желательна смола с узким молекулярно-массовым распределением. Волокна, сформированные в процессе выдувания из расплава, очень тонкие и позволяют производить легкие однородные ткани, мягкие, но при этом не слишком прочные. Ткани из тонких волокон, полученных методом экструзии с раздувом из расплава, могут использоваться в медицине, поскольку они пропускают водяной пар, но предотвращают проникновение жидкой воды и водных растворов. Далее рассмотрим такие любопытные с физической точки зрения изделия, как мононити, а точнее — полипропиленовые мононити.

Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 10

Как следует из названия, в этом случае экструдируются одиночные нити: расплавленные нити охлаждают и затвердевают на водяной бане, а затем вытягивают. Обычно мононити довольно большие. Веревку и шпагат получают путем скручивания пучков мононити вместе. Полипропиленовый канат и шпагат обладают прочностью и влагостойкостью, что делает их очень полезными в морском применении. Гомополимер с низким MFR (обычно от 1 до 4 г / 10 мин) чаще всего используется для производства мононити. Это обеспечивает высокую прочность на разрыв, необходимую для данного применения. Обвязка для упаковке аналогична обычным волокнам, но она более толстая, порядка 20 мил. Как следует из названия, обвязка используется для закрепления больших пакетов или коробок или для удержания штабелей вместе. Она заменяет стальную ленту, и ее наиболее важным свойством является прочность, хотя влагостойкость полипропилена также является важным атрибутом. Такой упаковочный материал производят методом прямой экструзии или из листа, который разрезают. Одноосная ориентация применяется в соответствии с составленной чертежной документацией. Для производства обвязочной ленты используются гомополимерные смолы с низким MFR (от 1,0 до 1,5 г / 10 мин). В следующей части рассмотрим полипропиленовые пленки и другие изделия.

Полипропилен, его сополимеры и ПП композиты. Часть 10

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.

комментарии
Комментариев нет

Прежде, чем Вы сможете добавить свой комментарий, он будет проверен администратором.
вернуться назад