Качество нетканого материала «Спанлейс» - влияние производственных факторов

Administrator
67
0

Качество нетканого материала «Спанлейс»  - влияние производственных факторов

С развитием индустрии нетканых материалов в мире и растущими масштабами их потребления технологии и процессы их производства становятся все более зрелыми, расширяются области их применения, а производители нетканых материалов, помимо рыночной и ценовой конкуренции, сталкиваются множеством вопросов, связанных с предложением потребителю качественного и сбалансированного продукта.

Физические свойства волокон, использующихся в качестве базового сырья для производства нетканого материала «спанлейс», имеют огромное влияние на качество конечного продукта. Поэтому все производители таких материалов предъявляют особые требования как к своему сырью, так и к технологическим характеристикам оборудования, которое они используют.

1 - Прочность волокон

Прочность нетканых материалов «спанлейс» в условиях определенного производственного процесса в основном определяется прочностью на разрыв используемых волокон. Различные методы последующей обработки нетканых полотен «спанлейс» оказывают определенное физико-химическое влияние на них, поэтому многие потребители учитывают высокую прочность и износостойкость материалов при их покупке, а это возможно только, если производитель сырья стремится обеспечить постоянную высокую прочность предлагаемых волокон.

2 - Влагопоглощение

Параметр влагопоглощения штапельного волокна есть параметр, указывающий на содержание воды в волокне. Если восстановление влажности волокна выходит за пределы нормы и содержание влаги в волокна не соответствует требованиям для той или иной сферы применения, это влияет не только на качество конечного продукта, но также оказывает негативное влияние на производственное оборудование. Если постоянно используется слишком влажное волокно — это может привести к повреждению и коррозии оборудования. Если используются слишком сухие волокна – в воздухе производственного помещения начинают летать пучки волокон и на производственной линии генерируется чрезмерное статическое электричество. Поэтому, наряду с прочностью, рекомендуется обращать повышенное внимание на гигроскопические свойства (показатели) использующихся волокон, включая не только входной контроль сырья, полученного от производителя, но и особые условия его хранения.

3 - Содержание замасливателя

Волокно содержит определенное количество замасливателя, который уменьшает трение между волокнами, предотвращает образование статического электричества и способствует процессу кардочесания. Если содержание замасливателя на волокне превышает стандартное значение, это приводит к недостаточному сцеплению между волокнами, трудностями во время кардочесания, легкому разрыву нетканого полотна, повреждению оборудования и т. д. Если содержание замасливателя слишком мало, это приводит к повышенному трению между волокнами, генерированию статического электричества и нестабильности качества готового продукта.

4 - Тонина и длина волокон

При тех же технологических условиях производства нетканого материала «спанлейс» на выходе может получиться продукт с совершенно разными физическими свойствами. Чем тоньше используемое волокно, тем больше количество единичных волокон, и, соответственно больше точек (площади) контакта между волокнами после кардочесания и гидропереплетения, что увеличивает прочность готового продукта. И чем длиннее волокно, чем больше точек и граней соприкосновения волокон друг с другом, тем прочнее сцепление между ними и выше прочность готового изделия.

5 - Ориентация волокон

Механические свойства, в том числе прочность на растяжение и удлинение зависят от ориентации волокон в структуре полотна. Ориентация волокон определяется на стадии формирования первичного полотна. Стандартно волокно ориентируется в поперечном направлении по ходу работы линии. Поэтому прочность на растяжение в поперечном направлении будет выше, чем соответствующая прочность в продольном направлении, так как предпочтительная ориентация волокон находится в поперечном направлении. В зависимости от области применения готового продукта (промышленные сегменты: например, подложка под искусственную кожу) в линию может устанавливаться поперечный укладчик – узел, который обеспечивает почти одинаковые показатели прочности и удлинения материала в продольном и поперечном направлении (MD/CD≈1).

6 - Скорость линии и давление воды

Как правило, если скорость производства материала остается неизменной, то прочность продукта увеличивается с увеличением давления водяных «игл», которое позволяет увеличить запутывание волокон и уменьшить толщину полотна. Хотя здесь не все так однозначно. Более высокое давление струи, меньшее количество узлов гидроперепутывания (инжекторов) и большее расстояние между ними приводят к получению нетканых структур с областями неравномерной плотности, тогда как низкое давление струи, большее количество инжекторов с меньшим расстоянием между ними обеспечивает равномерное распределение волокон в полотне. В качестве независимого фактора, влияющего на прочность, относительное удлинение, и размер пор полотна, обычно берется удельная энергия, т.е. энергия водяной струи на единицу веса волокна. Полотна «спанлейс» с двусторонним гидроперепутыванием показывают более высокие механические свойства по сравнению с полотнами, произведенными односторонним гидроперепутыванием.

7 - Формовочная лента

Формовочная лента обеспечивает достаточную опору полотну, а также способствует удалению воды из зоны гидроперепутывания. Застой воды на поверхности полотна является серьезной проблемой при гидроперепутывании. Размер ячеек формовочной ленты влияет на механизмы, ответственные за фактическое перепутывание волокон. Прочность на растяжение нетканых материалов «спанлейс» снижается с уменьшением размера ячеек ленты. В то же время, ленты со слишком открытой структурой конструкции при высоком давлении в инжекторе имеют тенденцию выдавливать волокна из полотна. Также, необоснованное повышение скорости формовочной ленты во время производственного процесса снижает прочность на растяжение конечного продукта.

8 - Качество воды

В требованиях к качеству воды при производстве нетканого материала «спанлейс» необходимо правильно настроить систему фильтрации, обратить внимание на очистку оборотной воды, регулярно заменять фильтровальную ткань, мешочные фильтры и фильтрующие вставки. Необходимо точно регулировать химические и механические показатели технологической воды и регулярно добавлять фунгициды для предотвращения роста бактерий и других микроорганизмов. Должен быть утвержден обоснованный процессом график слива оборотной воды и добавления свежей воды для поддержания определенной чистоты технологической воды.

Заключение

Параметры процесса гидроперепутывания играют важную роль в определении свойств нетканых материалов «спанлейс». В настоящее время существует много научных исследований по влиянию скорости, давления, диаметра, угла воздействия водяных струй на структуру и свойства нетканых материалов. Обзор факторов, выполненный в данной статье, помогает понять, как изменяется структура и свойства полотна при изменении качественных характеристик сырья, параметров гидроперепутывания и применении разнообразной технической оснастки оборудования. Информация будет полезна при планировании и оптимизации производственного процесса для достижения желаемых свойств нетканых материалов, произведенных по технологии «спанлейс».

Комментарии

Имя
E-mail
Рейтинг
Отзыв