Effetto dei parametri di pressione dell'acqua nel processo di spunlace sulla resistenza dei tessuti non tessuti compositi PET/polpa
I tessuti spunlace non tessuti per PET/Pulp Composite sono ampiamente utilizzati in medicina, igiene, filtrazione e altri campi a causa delle loro proprietà uniche. Come metodo di elaborazione chiave, la tecnologia Spunlace svolge un ruolo decisivo nelle prestazioni dei tessuti non tessuti, tra cui i parametri di pressione dell'acqua sono i fattori fondamentali che influenzano la forza dei tessuti non tessuti. L'esplorazione approfondita dell'influenza dei parametri di pressione dell'acqua sulla resistenza dei tessuti non tessuti compositi PET/polpa è di grande significato per ottimizzare il processo di spunlace e migliorare la qualità e le prestazioni del prodotto.
1. Panoramica di Tessuto spunlace non tessuto composito per animali domestici
(I) Caratteristiche delle materie prime
La fibra PET ha i vantaggi di alta resistenza, elevato modulo, resistenza alla corrosione chimica e buona stabilità termica, fornendo supporto di base per la resistenza ai tessuti non tessuti. La fibra polpa offre ai tessuti non tessuti un buon assorbimento, morbidezza e comfort di umidità e può migliorare l'effetto di entanglement tra le fibre. La combinazione dei due può fare in modo che tessuti non tessuti abbiano più proprietà eccellenti.
(Ii) Principio del processo di spunlace
Il processo di spunlace utilizza getti d'acqua ad alta pressione per influire sulla rete in fibra, causando l'impianto e si rafforzano le fibre a vicenda. Nella produzione di tessuti non tessuti compositi PET/Pulp, il getto d'acqua penetra nella rete in fibra composta da fibre PET e polpa. Sotto l'impatto diretto del getto d'acqua e del flusso d'acqua rimbalzante, le fibre vengono spostate, intrecciate, intrecciate e abbracciate, formando innumerevoli punti di entanglement flessibili, dando così al tessuto non tessuto una certa resistenza.
2. Il meccanismo di influenza dei parametri di pressione dell'acqua sulla resistenza dei tessuti non tessuti
(I) Relazione tra grado di intrecciamento in fibra e forza
Quando la pressione dell'acqua è bassa, l'energia del getto d'acqua è limitata e può far muoversi solo alcune fibre e inizialmente intrecciato. Le fibre non sono strettamente intrecciate e il numero di punti di entanglement formati è piccolo e la resistenza è bassa, quindi anche la resistenza complessiva del tessuto non tessuto è bassa. All'aumentare della pressione dell'acqua, l'energia del getto d'acqua aumenta, più fibre vengono spinte a partecipare all'entanglement, il grado di intreccio si approfondisce, il numero di punti di entanglement aumenta e la forza è migliorata e la forza del tessuto non tessuto è significativamente migliorata. Tuttavia, quando la pressione dell'acqua è troppo alta, può causare danni eccessivi o persino rottura delle fibre, che a loro volta indebolisce la forza di legame tra le fibre e riduce la forza del tessuto non tessuto.
(Ii) Effetto del danno in fibra sulla forza
L'eccessiva pressione dell'acqua causerà una forza di impatto eccessiva sulla fibra, con conseguente usura sulla superficie della fibra, danni alla struttura interna o persino rottura. Sebbene la fibra di animali domestici abbia un'alta resistenza, sarà anche danneggiata a un'eccessiva pressione dell'acqua. La sua catena molecolare può rompere o cambiare l'orientamento, influenzando la forza della fibra e la capacità di carico. La fibra di polpa è relativamente fragile e più facilmente danneggiata sotto l'alta pressione dell'acqua. Dopo aver danneggiato la fibra, la sua area efficace del carico nel tessuto non tessuto viene ridotta e il meccanismo di trasmissione della forza tra le fibre viene distrutto, riducendo così la resistenza complessiva del tessuto non tessuto.
3. Strategia di ottimizzazione dei parametri della pressione dell'acqua
(I) Regolare la pressione dell'acqua in base alla quantità di tessuto non tessuto e alla velocità di produzione
Diversi tessuti quantitativi di PET/Pulp Composite non tessuti richiedono diverse pressioni sull'acqua. I tessuti non tessuti con pesi quantitativi più grandi hanno strati di fibra più spessi e richiedono una pressione dell'acqua più elevata per consentire al getto d'acqua di penetrare nella rete in fibra e ottenere un ingegnere efficace; I tessuti non tessuti con pesi quantitativi più piccoli possono ridurre in modo appropriato la pressione dell'acqua. La velocità di produzione è anche strettamente correlata alla pressione dell'acqua. Più veloce è la velocità di produzione, più corta la rete in fibra rimane nell'area di spunlace e è necessaria una maggiore pressione dell'acqua per completare l'entanglement in fibra in breve tempo per garantire la resistenza del tessuto non tessuto. For example, for a 45g/m² synthetic leather base fabric, when the production speed is 8m/min, the water pressure can be set to a distribution from low to high and then down, such as 9MPa for the first pass (front side), 9.5MPa for the second pass (back side), 12MPa for the third pass (front side), 11.5MPa for the fourth pass (back side), and 11MPa for the fifth pass (back lato). Ciò può ridurre il consumo di energia e i costi di produzione garantendo al contempo la qualità del prodotto.
(Ii) Utilizzare spurti dell'acqua in più stadi e una ragionevole distribuzione della pressione dell'acqua
L'uso della spinlace multi-stage può gradualmente intrappolare le fibre, evitando danni eccessivi alle fibre causate da un'eccessiva pressione dell'acqua in una spunlace. Nel processo di spunlace multi-stadio, la ragionevole distribuzione della pressione dell'acqua è cruciale. Generalmente, le prime spine usano una pressione dell'acqua inferiore per compattare inizialmente la rete in fibra e avviare l'entanglement in fibra; I pochi passaggi centrali aumentano gradualmente la pressione dell'acqua per rafforzare l'entanglement delle fibre; Gli ultimi passaggi riducono in modo appropriato la pressione dell'acqua per rendere la superficie non tessuta più fluida e più delicata, riducendo al contempo danni da fibra. Ad esempio, in un determinato processo di produzione, la prima e la seconda fase sono la spinlace del tamburo rotante con basse pressioni sull'acqua rispettivamente di 60 bar e 80 bar, che vengono utilizzate per rafforzare inizialmente la rete in fibra; La terza fase è la spinlace netta piatta e la pressione dell'acqua viene aumentata a 120 bar per rafforzare ulteriormente l'entanglement delle fibre. In questo modo, la forza del tessuto non tessuto può essere effettivamente migliorata.
I parametri di pressione dell'acqua hanno un'influenza complessa e importante sulla resistenza dei tessuti non tessuti compositi PET/polpa. La pressione dell'acqua adeguata può promuovere un ingegnere in fibra efficace e migliorare la forza dei tessuti non tessuti; La pressione dell'acqua troppo alta o troppo bassa avrà un effetto negativo sulla resistenza. Nella produzione reale, è necessario considerare in modo completo fattori come la quantità di tessuti non tessuti e la velocità di produzione. Regolando ragionevolmente i parametri della pressione dell'acqua, adottando spunlace in più stadi e ottimizzando le strategie di distribuzione della pressione dell'acqua, la resistenza dei tessuti non tessuti può essere controllata con precisione, producendo così tessuti non bagnanti per PET/polpa di alta qualità che soddisfano diversi requisiti di applicazione.
Come ottimizzare la permeabilità dell'aria e l'efficienza di filtrazione dei non wovens per PET/Pulp Composite
SPUNLACE COMPOSITE PET/PULP I non wovens sono ampiamente utilizzati in molti campi, come filtrazione dell'aria, filtrazione liquida, assistenza medica e sanitaria, ecc. In questi scenari di applicazione, la sua permeabilità all'aria e l'efficienza di filtrazione sono gli indicatori chiave di prestazione. Una buona permeabilità all'aria garantisce il comfort e la fluidità durante l'uso, mentre un'elevata efficienza di filtrazione garantisce un'efficace intercettazione di sostanze specifiche. Tuttavia, c'è spesso una certa contraddizione tra queste due esibizioni. Durante l'ottimizzazione, è necessario considerare in modo completo più fattori e cercare un equilibrio tra i due.
1. Fattori che influenzano la permeabilità all'aria e l'efficienza della filtrazione
(I) Caratteristiche delle fibre
Lo spessore, la lunghezza e la forma delle fibre PET hanno un effetto significativo sulla permeabilità dell'aria e sull'efficienza di filtrazione dei tessuti non tessuti. Le fibre PET più fini possono formare una rete in fibra più densa, che può migliorare l'efficienza della filtrazione, ma ridurrà in una certa permeabilità all'aria; Le fibre più spesse, al contrario, possono migliorare la permeabilità dell'aria, ma l'efficienza della filtrazione può diminuire. In termini di lunghezza delle fibre, le fibre più lunghe sono favorevoli alla formazione di una struttura in fibra più stabile, che ha meno effetto sulla permeabilità dell'aria e allo stesso tempo aiuta a migliorare l'efficienza della filtrazione in una certa misura. L'irregolarità della forma della fibra influenzerà anche la distribuzione degli spazi tra le fibre, influenzando così la permeabilità dell'aria e l'efficienza della filtrazione. L'aggiunta di fibre di polpa aumenta la diversità dei tipi di fibre e la sua morbidezza e igroscopicità cambieranno la microstruttura della rete di fibre, influenzerà il percorso di passaggio dell'aria e del fluido e avranno un effetto complesso sulla permeabilità dell'aria e sull'efficienza della filtrazione.
(Ii) disposizione delle fibre e intreccio
Durante il processo di idroentanglement, la disposizione e il grado di intreccio delle fibre hanno un impatto significativo sulle prestazioni dei tessuti non tessuti. La distribuzione dei pori formata da fibre disordinate è relativamente casuale e la permeabilità dell'aria è relativamente buona, ma l'efficienza della filtrazione può essere limitata in una certa misura, poiché le particelle di grandi dimensioni possono passare più facilmente attraverso pori irregolari. Le fibre con accordi più ordinati, in particolare quelle strettamente disposte in determinate direzioni, possono migliorare l'efficienza della filtrazione, in particolare la capacità di intercettazione delle sostanze in un intervallo specifico delle dimensioni delle particelle, ma ridurranno la permeabilità all'aria. Anche il grado di intreccio in fibra è cruciale. Una rete di fibre strettamente intrecciata ridurrà le dimensioni e il numero di pori e ridurrà la permeabilità all'aria, ma può migliorare l'efficienza della filtrazione; L'entanglement insufficiente può portare a una riduzione dell'efficienza della filtrazione, mentre il miglioramento della permeabilità all'aria è limitato e può persino influire sulle prestazioni complessive a causa dell'instabilità strutturale.
(Iii) parametri strutturali in tessuto non tessuto
La quantitativa (massa per unità di area), lo spessore e la porosità dei tessuti non tessuti sono parametri strutturali che influenzano direttamente la permeabilità dell'aria e l'efficienza di filtrazione. Un aumento del quantitativo di solito rende il tessuto non tessuto più spesso, aumenta il numero di strati di fibra, riduce il numero di pori e riduce le dimensioni dei pori, il che è utile per migliorare l'efficienza della filtrazione, ma riduce seriamente la permeabilità dell'aria. Al contrario, ridurre il quantitativo può aumentare la permeabilità dell'aria, ma l'efficienza della filtrazione può essere difficile soddisfare i requisiti. Lo spessore è strettamente correlato al quantitativo. I tessuti non tessuti più spessi hanno una maggiore resistenza all'aria e ai fluidi e alla ridotta permeabilità all'aria, ma possono avere effetti di filtraggio migliori sul particolato. La porosità è un parametro importante che riflette la percentuale di spazio dei pori all'interno di tessuti non tessuti. Elevata porosità significa una buona permeabilità all'aria, ma l'efficienza della filtrazione può essere ridotta; Porosità bassa significa un'elevata efficienza di filtrazione e scarsa permeabilità all'aria.
2. Metodi per ottimizzare la permeabilità all'aria ed efficienza di filtrazione
(I) selezione delle fibre e ottimizzazione del rapporto
Secondo i requisiti specifici dell'applicazione, le specifiche e i parametri delle prestazioni della fibra PET e della fibra polpa sono selezionati accuratamente. Ad esempio, nel campo della purificazione dell'aria, che ha requisiti estremamente elevati per l'efficienza di filtrazione e requisiti relativamente bassi per la permeabilità dell'aria, è possibile selezionare una fibra di animali domestici più fini e la sua proporzione nel rapporto fibra può essere adeguatamente aumentata e una quantità adeguata di fibra di polpa può essere aggiunta per migliorare la sensazione e la flessibilità. Per alcune applicazioni che hanno requisiti elevati per la permeabilità dell'aria e non sono particolarmente severi nell'accuratezza della filtrazione, come i filtri di ventilazione ordinari, possono essere selezionate fibre di PET più grossolane per aumentare le lacune tra le fibre e il contenuto di fibre di polpa può essere ragionevolmente controllato per garantire una determinata capacità di filtrazione. Attraverso esperimenti e calcoli di simulazione, è determinato il rapporto ottimale tra fibra PET e fibra di polpa in diversi scenari di applicazione per massimizzare la permeabilità all'aria mentre si incontrano efficienza di filtrazione.
(Ii) Regolazione dei parametri di processo spunlace
l Pressione dell'acqua e numero di teste di spunlace : La pressione dell'acqua è un parametro chiave del processo di spunlace e ha un'influenza importante sull'entanglement in fibra e sulla struttura del tessuto non tessuto. Ridurre in modo appropriato la pressione dell'acqua può ridurre l'eccessivo ingegnamento delle fibre, mantenere pori sempre più grandi e quindi migliorare la permeabilità dell'aria. Tuttavia, una pressione dell'acqua troppo bassa porterà a un ingegnere in fibra insufficiente, influenzando la resistenza e l'efficienza di filtrazione del tessuto non tessuto. Pertanto, è necessario trovare un intervallo di pressione bassa adeguata sulla base per garantire l'efficienza e la resistenza della filtrazione. L'aumento del numero di teste di spunlace può rendere più uniforme la fibra di fibra, ottimizzare la struttura dei pori in una certa misura e aiutare a migliorare l'efficienza della filtrazione. Allo stesso tempo, controllando ragionevolmente la distribuzione della pressione dell'acqua di ciascuna testa di spunlace, è possibile prendere in considerazione anche la permeabilità all'aria. Ad esempio, utilizzando la spunlace in più stadi, le prime fasi delle teste di spunlace usano una pressione dell'acqua inferiore per influire inizialmente le fibre e trattenere una certa quantità di pori, e le ultime fasi delle teste di spunlace aumentano in modo appropriato la pressione dell'acqua per rafforzare ulteriormente la frittamento delle fibre e migliorare l'efficienza della filtrazione senza influenzare gravemente la permeabilità aerea.
l Metodo Spunlace : Diversi metodi di spunlace hanno effetti diversi sulla disposizione delle fibre e sulla struttura del tessuto non tessuto. La combinazione di spinlace del tamburo e spinlace a maglia piatta presenta vantaggi unici. Durante lo stadio di spunlace del tamburo, la rete in fibra viene adsorbita sul tamburo e si muove su una superficie curva. Il lato che riceve lo spinlace è rilassato e il retro è compresso, il che è favorevole alla penetrazione del getto d'acqua e all'entanglement delle fibre. Può mantenere una buona permeabilità all'aria garantendo al contempo una certa efficienza di filtrazione; La spinlace a maglie pianeggia può ulteriormente organizzare e rafforzare le fibre e regolare la struttura dei pori. Organizzando ragionevolmente l'ordine e i parametri della spinlace del tamburo e dello spunlace a maglie piane, la permeabilità dell'aria e l'efficienza di filtrazione possono essere ottimizzate.
(Iii) processo di post-elaborazione
l Trattamento termico : Il trattamento termico adeguato del tessuto non tessuto composito PET/polpa dopo Spunlace può causare un certo grado di restringimento termico e cristallizzazione delle fibre PET, cambiando la modalità di legame e la struttura dei pori tra le fibre. In condizioni di temperatura e tempo appropriate, il trattamento termico può rendere la rete di fibre più compatta e ordinata, migliorare l'efficienza della filtrazione e allo stesso tempo, controllando il grado di restringimento termico, evitare un eccessivo restringimento che porta a una significativa riduzione della permeabilità dell'aria. Ad esempio, il trattamento termico dei tessuti non tessuti a 180-200 ℃ per 5-10 minuti può ottimizzare la sua permeabilità all'aria e l'efficienza di filtrazione in una certa misura.
l Trattamento chimico : Metodi di trattamento chimico, come la modifica della superficie di tessuti non tessuti o l'aggiunta di additivi funzionali, possono migliorare le loro proprietà superficiali e le caratteristiche dei pori. Introducendo gruppi funzionali specifici sulla superficie dei tessuti non tessuti attraverso l'innesto chimico o il trattamento del rivestimento, le capacità di adsorbimento e filtrazione di alcune sostanze possono essere migliorate senza influire significativamente sulla permeabilità dell'aria. L'aggiunta di una quantità adeguata di lubrificante o ammorbidente può migliorare le proprietà di scorrimento tra le fibre, regolare la dimensione e la distribuzione dei pori e avere un effetto positivo sulla permeabilità dell'aria e sull'efficienza della filtrazione. Tuttavia, durante il processo di trattamento chimico, è necessario prestare attenzione alla selezione di reagenti chimici e processi di trattamento appropriati per evitare l'inquinamento sull'ambiente e l'impatto negativo sulle prestazioni dei tessuti non tessuti.
L'ottimizzazione della permeabilità all'aria e dell'efficienza di filtrazione dei non wovens spunlace compositi PET/polpa è un progetto complesso e sistematico, che richiede una considerazione completa di più fattori come caratteristiche di fibra, disposizione delle fibre e entanglement e parametri strutturali non tessuti. Selezionando razionalmente le materie prime in fibra e i rapporti, regolando finemente i parametri di processo di spunlace e utilizzando correttamente i processi post-trattamento, l'equilibrio tra permeabilità all'aria e efficienza di filtrazione può essere raggiunto in una certa misura. Nella produzione effettiva, questi metodi di ottimizzazione dovrebbero essere applicati in modo flessibile in base ai diversi requisiti dell'applicazione, combinati con i risultati sperimentali e l'esperienza di produzione, per produrre prodotti spunlace non tessuti compositi di PET/Pulp con prestazioni eccellenti che soddisfano la domanda di mercato.
