Effekt av vanntrykkparametere i spunlace -prosess på styrken til PET/masse kompositt ikke -vevde stoffer
Pet/masse kompositt spunlace ikke -vevde stoffer er mye brukt i medisinsk, sanitet, filtrering og andre felt på grunn av deres unike egenskaper. Som en sentral prosesseringsmetode spiller Spunlace -teknologi en avgjørende rolle i utførelsen av ikke -vevde stoffer, blant dem vanntrykkparametere er kjernefaktorene som påvirker styrken til ikke -vevde stoffer. Dybdeutforskning av påvirkningen av vanntrykkparametere på styrken til PET/masse kompositt ikke-vevde stoffer er av stor betydning for å optimalisere spunlace-prosessen og forbedre produktkvaliteten og ytelsen.
1. Oversikt over Pet/masse kompositt spunlace ikke -vevet stoff
(I) Kjennetegn på råvarer
PET-fiber har fordelene med høy styrke, høy modul, kjemisk korrosjonsbestandighet og god termisk stabilitet, og gir grunnleggende styrkestøtte for ikke-vevde stoffer. Massefiber gir ikke-vevde stoffer god fuktighetsabsorpsjon, mykhet og komfort, og kan forbedre sammenfiltringseffekten mellom fibre. Kombinasjonen av de to kan gjøre at ikke-vevde stoffer har flere utmerkede egenskaper.
(Ii) Prinsippet om spunlace -prosess
Spunlace-prosessen bruker vannstråler med høyt trykk for å påvirke fiberveven, noe som får fibrene til å vikle seg sammen og forsterke hverandre. I produksjonen av PET/Pulp Composite ikke-vevde stoffer, trenger vannstrålen den fiberveven som er sammensatt av PET- og massefibre. Under direkte innvirkning av vannstrålen og den rebounding vannstrømmen, blir fibrene fortrengt, sammenflettet, sammenfiltret og omfavnet, og danner utallige fleksible sammenfiltringspunkter, og gir dermed det ikke-vevde stoffet en viss styrke.
2. Påvirkningsmekanismen for vanntrykkparametere på styrken til ikke-vevde stoffer
(I) Forholdet mellom fiberforviklingsgrad og styrke
Når vanntrykket er lavt, er vannstråleenergien begrenset og kan bare føre til at noen fibre beveger seg og opprinnelig viklet seg sammen. Fibrene er ikke tett sammenfiltret, og antall dannede sammenfiltringspunkter er lite og styrken er lav, så den generelle styrken til det ikke-vevde stoffet er også lav. Når vanntrykket øker, øker vannstråleenergien, flere fibre blir drevet til å delta i sammenfiltringen, graden av sammenfiltringsutdanning, antall sammenfiltringspunkter øker, og styrken forbedres, og styrken til det ikke-vevde stoffet forbedres betydelig. Når vanntrykket er for høyt, kan det imidlertid forårsake overdreven skade eller til og med brudd på fibrene, noe som igjen svekker bindingskraften mellom fibrene og reduserer styrken til det ikke-vevde stoffet.
(Ii) Effekt av fiberskader på styrke
Overdreven vanntrykk vil forårsake overdreven påvirkningskraft på fiberen, noe som resulterer i slitasje på fiberoverflaten, skade på den indre strukturen eller til og med brudd. Selv om kjæledyrfiber har høy styrke, vil det også bli skadet under for høyt vanntrykk. Den molekylære kjeden kan bryte eller endre orientering, og påvirke fiberens egen styrke og bærende kapasitet. Massefiber er relativt skjør og lettere skadet under høyt vanntrykk. Etter at fiberen er skadet, reduseres det effektive bærende området i det ikke-vevde stoffet, og kraftoverføringsmekanismen mellom fibre blir ødelagt, og reduserer dermed den totale styrken til det ikke-vevde stoffet.
3. Optimaliseringsstrategi for vanntrykkparametere
(I) Juster vanntrykket i henhold til ikke-vevd stoffmengde og produksjonshastighet
Ulike kvantitative PET/masse sammensatte ikke-vevde stoffer krever forskjellige vanntrykk. Ikke-vevde stoffer med større kvantitative vekter har tykkere fiberlag, og krever høyere vanntrykk for å la vannstrålen trenge inn i fiberveven og oppnå effektiv sammenfiltring; Ikke-vevde stoffer med mindre kvantitative vekter kan redusere vanntrykket på riktig måte. Produksjonshastigheten er også nært beslektet med vanntrykket. Jo raskere produksjonshastighet, jo kortere blir fiberveven i spunlace-området, og det er nødvendig med høyere vanntrykk for å fullføre fiberforvikling på kort tid for å sikre styrken til det ikke-vevde stoffet. For eksempel, for et syntetisk skinnstoff på 45 g/m², når produksjonshastigheten er 8 m/min, kan vanntrykket settes til en distribusjon fra lav til høy og deretter ned, for eksempel 9MPa for første passering (forsiden), 9,5MPa for den andre passet (bakerste), tilbake (tilbake til den tredje passeren for den fjerde passet (tilbake til den andre passet (tilbake til den andre passet (tilbake (tilbake (tilbake til den tredje passeren (tilbake (tilbake til den tredje passet (tilbake), tilbake (tilbake til den første passet (tilbake), tilbake (tilbake), fra den første passet (tilbake), tilbake (baksiden av den første passeren (tilbake til en side), fra den første passeren), fra den første passeren), fra den første passeren, for den første passering (resonte),. side). Dette kan redusere energiforbruket og produksjonskostnadene og samtidig sikre produktkvaliteten.
(Ii) Bruk flertrinns vannsporing og rimelig vanntrykkfordeling
Bruken av flertrinns spunlace kan gradvis vikle fibrene, og unngå overdreven skade på fibrene forårsaket av for høyt vanntrykk i ett spunlace. I flertrinns spunlace-prosess er den rimelige fordelingen av vanntrykket avgjørende. Generelt bruker de første få spunlaces et lavere vanntrykk for å først kompakte fiberveven og starte fiberforvikling; De midterste passene øker gradvis vanntrykket for å styrke fiberforviklingen; De siste passene reduserer vanntrykket på riktig måte for å gjøre den ikke-vevde overflaten jevnere og mer delikat, samtidig som den reduserer fiberskaden. For eksempel, i en viss produksjonsprosess, er de første og andre trinnene roterende trommesnurr med lavt vanntrykk på henholdsvis 60 bar og 80 bar, som brukes til å begynne å forsterke fiberveven; Den tredje trinnet er flatt nettspunlace, og vanntrykket økes til 120 bar for å styrke fiberforviklingene ytterligere. På denne måten kan styrken til det ikke-vevde stoffet forbedres effektivt.
Vanntrykksparametere har en kompleks og viktig innflytelse på styrken til PET/masse kompositt -ikke -vevde stoffer. Passende vanntrykk kan fremme effektiv fiberforvikling og forbedre styrken til ikke -vevde stoffer; For høyt eller for lavt vanntrykk vil ha en negativ innvirkning på styrken. I faktisk produksjon er det nødvendig å omfattende vurdere faktorer som ikke -vevet stoffmengde og produksjonshastighet. Ved å rimelig justere vanntrykkparametere, ta i bruk flertrinns spunlace og optimalisere vanntrykksfordelingsstrategier, kan styrken til ikke-vevde stoffer kontrolleres nøyaktig, og dermed produsere høykvalitets PET/masse kompositt spunlace ikke-vevde stoffer som oppfyller forskjellige applikasjonskrav.
Hvordan optimalisere luftpermeabiliteten og filtreringseffektiviteten til PET/Pulp Composite Spunlace Nonwovens
PET/masse kompositt spunlace nonwovens er mye brukt i mange felt, for eksempel luftfiltrering, flytende filtrering, medisinsk og helsehjelp, etc. I disse applikasjonsscenariene er dens luftpermeabilitet og filtreringseffektivitet viktige ytelsesindikatorer. God luftpermeabilitet sikrer komfort og glatthet under bruk, mens høy filtreringseffektivitet sikrer effektiv avskjæring av spesifikke stoffer. Imidlertid er det ofte en viss motsetning mellom disse to forestillingene. Når du optimaliserer, er det nødvendig å omfattende vurdere flere faktorer og søke en balanse mellom de to.
1. Faktorer som påvirker luftpermeabiliteten og filtreringseffektiviteten
(I) Fiberegenskaper
Tykkelsen, lengden og formen på PET-fibre har en betydelig effekt på luftpermeabiliteten og filtreringseffektiviteten til ikke-vevde stoffer. Finer PET -fibre kan danne et tettere fibernettverk, som kan forbedre filtreringseffektiviteten, men vil redusere luftpermeabiliteten i en viss grad; Tvert tykkere fibre kan tvert imot forbedre luftpermeabiliteten, men filtreringseffektiviteten kan avta. Når det gjelder fiberlengde, bidrar lengre fibre til å danne en mer stabil fiberstruktur, noe som har mindre effekt på luftpermeabiliteten, og samtidig bidrar til å forbedre filtreringseffektiviteten i en viss grad. Uregelmessigheten i fiberform vil også påvirke fordelingen av gap mellom fibrer, og dermed påvirke luftpermeabiliteten og filtreringseffektiviteten. Tilsetningen av massefibre øker mangfoldet av fibertyper, og dets mykhet og hygroskopisitet vil endre mikrostrukturen til fibernettet, påvirke passeringsstien til luft og væske og ha en kompleks effekt på luftpermeabilitet og filtreringseffektivitet.
(Ii) Fiberarrangement og forvikling
Under hydroentanglement -prosessen har arrangementet og graden av fibrer en betydelig innvirkning på ytelsen til ikke -vevde stoffer. Porefordelingen dannet av forstyrrede fibre er relativt tilfeldig, og luftpermeabiliteten er relativt god, men filtreringseffektiviteten kan være begrenset til en viss grad, fordi store partikler kan passere gjennom uregelmessige porer lettere. Fibre med mer ordnede arrangementer, spesielt de som er tett anordnet i visse retninger, kan forbedre filtreringseffektiviteten, spesielt avskjæringsevnen til stoffer i et spesifikt partikkelstørrelsesområde, men vil redusere luftpermeabiliteten. Graden av fiberforvikling er også avgjørende. Et tett sammenfiltret fibernett vil redusere størrelsen og antall porer og redusere luftpermeabiliteten, men kan forbedre filtreringseffektiviteten; Utilstrekkelig sammenfiltring kan føre til en reduksjon i filtreringseffektivitet, mens forbedringen i luftpermeabiliteten er begrenset, og kan til og med påvirke den generelle ytelsen på grunn av strukturell ustabilitet.
(Iii) Ikke-vevde stoffkonstruksjonsparametere
Det kvantitative området (masse per enhet), tykkelse og porøsitet til ikke-vevde stoffer er strukturelle parametere som direkte påvirker luftpermeabiliteten og filtreringseffektiviteten. En økning i kvantitativt gjør vanligvis det ikke-vevde stoffet tykkere, øker antall fiberlag, reduserer antall porer og reduserer porestørrelsen, noe som er gunstig for å forbedre filtreringseffektiviteten, men reduserer luftpermeabiliteten alvorlig. Tvert imot, å redusere kvantitativet kan øke luftpermeabiliteten, men filtreringseffektiviteten kan være vanskelig å oppfylle kravene. Tykkelsen er nært beslektet med kvantitativ. Tykkere ikke-vevde stoffer har økt motstand mot luft og væsker og redusert luftpermeabilitet, men kan ha bedre filtreringseffekter på svevestøv. Porøsitet er en viktig parameter som gjenspeiler andelen poreplass inne i ikke-vevde stoffer. Høy porøsitet betyr god luftpermeabilitet, men filtreringseffektiviteten kan reduseres; Lav porøsitet betyr høy filtreringseffektivitet og dårlig luftpermeabilitet.
2. Metoder for å optimalisere luftpermeabilitet og filtreringseffektivitet
(I) Fibervalg og optimalisering av forhold
I henhold til de spesifikke applikasjonskravene er spesifikasjonene og ytelsesparametrene til PET -fiber og massefiber nøyaktig valgt. For eksempel, innen luftrensing, som har ekstremt høye krav til filtreringseffektivitet og relativt lave krav til luftpermeabilitet, kan finere kjæledyrfiber velges og dens andel i fiberforholdet kan økes på riktig måte, og en passende mengde massefiber kan tilsettes for å forbedre følelsen og fleksibiliteten. For noen applikasjoner som har høye krav til luftpermeabilitet og ikke er spesielt strenge i filtreringsnøyaktighet, for eksempel vanlige ventilasjonsfilter, kan grovere kjæledyrfibre velges for å øke hullene mellom fibre, og massefiberinnholdet kan kontrolleres rimelig for å sikre en viss filtreringskapasitet. Gjennom eksperimenter og simuleringsberegninger er det optimale forholdet mellom PET -fiber og massefiber i forskjellige applikasjonsscenarier bestemt for å maksimere luftpermeabiliteten mens du oppfyller filtreringseffektivitet.
(Ii) Justering av spunlace prosessparametere
l Vanntrykk og antall spunlace hoder : Vanntrykk er en nøkkelparameter for spunlace-prosessen og har en viktig innflytelse på fiberforvikling og ikke-vevd stoffstruktur. Å redusere vanntrykket kan redusere overdreven fiberforvikling på riktig måte, opprettholde flere og større porer og dermed forbedre luftpermeabiliteten. Imidlertid vil for lavt vanntrykk føre til utilstrekkelig fiberforvikling, noe som påvirker styrken og filtreringseffektiviteten til det ikke-vevde stoffet. Derfor er det nødvendig å finne et passende lavt vanntrykksområde på grunnlag av å sikre filtreringseffektivitet og styrke. Å øke antall spunlace -hoder kan gjøre fiberforvikling mer ensartet, optimalisere porestrukturen til en viss grad og bidra til å forbedre filtreringseffektiviteten. Samtidig, ved å kontrollere vanntrykkfordelingen til hvert spunlacehode med rimelighet, kan det også tas hensyn til luftpermeabilitet. For eksempel bruker de første trinnene med spunlace-hoder å bruke flertrinns spunlace, for eksempel lavere vanntrykk for å begynne å vikle sammen fibrene og beholde en viss mengde porer, og de sistnevnte stadiene av spunlace-hoder øker vanntrykket ytterligere for å styrke fiberen ytterligere og forbedre filtrasjonseffektiviteten uten å påvirke luften.
l Spunlace -metode : Ulike spunlace -metoder har forskjellige effekter på fiberarrangement og ikke -vevet stoffstruktur. Kombinasjonen av trommesnurr og flat nettspunn har unike fordeler. Under trommesnurrstadiet adsorberes fiberveven på trommelen og beveger seg på en buet overflate. Siden som mottar spunlace er avslappet, og den motsatte siden er komprimert, noe som bidrar til vannstråleinntrengning og fiberforvikling. Det kan opprettholde god luftpermeabilitet og samtidig sikre en viss filtreringseffektivitet; Flat mesh spunlace kan ytterligere ordne og forsterke fibrene og justere porestrukturen. Ved å rimelig ordne rekkefølgen og parametrene for trommesnurr og flat nettspunlace, kan luftpermeabiliteten og filtreringseffektiviteten optimaliseres.
(Iii) etterbehandlingsprosess
l Varmebehandling : Passende varmebehandling av PET/masse sammensatt ikke-vevd stoff etter spunlace kan forårsake en viss grad av termisk krymping og krystallisering av PET-fibrene, endre bindingsmodus og porestruktur mellom fibrene. Under passende temperatur- og tidsforhold kan varmebehandling gjøre fibernettet mer kompakt og ordnet, forbedre filtreringseffektiviteten, og på samme tid, ved å kontrollere graden av termisk svinn, unngå overdreven svinn som fører til en betydelig reduksjon i luftpermeabiliteten. For eksempel kan varmebehandling av ikke-vevde stoffer ved 180-200 ℃ i 5-10 minutter optimalisere luftpermeabiliteten og filtreringseffektiviteten til en viss grad.
l Kjemisk behandling : Kjemiske behandlingsmetoder, for eksempel overflatemodifisering av ikke-vevde stoffer eller tilsetning av funksjonelle tilsetningsstoffer, kan forbedre overflateegenskapene og poregenskapene. Ved å introdusere spesifikke funksjonelle grupper på overflaten av ikke-vevde stoffer gjennom kjemisk poding eller beleggbehandling, kan adsorpsjonen og filtreringsfunksjonene til visse stoffer forbedres uten å påvirke luftpermeabiliteten betydelig. Å legge til en passende mengde smøremiddel eller mykner kan forbedre glideegenskapene mellom fibrene, justere porestørrelsen og distribusjonen og ha en positiv effekt på luftpermeabiliteten og filtreringseffektiviteten. Under den kjemiske behandlingsprosessen er det imidlertid nødvendig å ta hensyn til valg av passende kjemiske reagenser og behandlingsprosesser for å unngå forurensning for miljøet og negativ innvirkning på ytelsen til ikke-vevde stoffer.
Optimalisering av luftpermeabiliteten og filtreringseffektiviteten til PET/masse kompositt spunlace nonwovens er et komplekst og systematisk prosjekt, som krever omfattende vurdering av flere faktorer som fiberegenskaper, fiberarrangement og sammenfiltring, og ikke -vevde stoffstrukturparametere. Ved rasjonelt å velge fibre råvarer og forhold, justere spunlace-prosessparametere, og riktig ved bruk av etter behandlingsprosesser, kan balansen mellom luftpermeabilitet og filtreringseffektivitet oppnås til en viss grad. I den faktiske produksjonen bør disse optimaliseringsmetodene brukes fleksibelt i henhold til forskjellige applikasjonskrav, kombinert med eksperimentelle resultater og produksjonserfaring, for å produsere PET/Pulp Composite Spunlace ikke -vevde produkter med utmerket ytelse som oppfyller markedets etterspørsel.
