7.9 Свойства и области применения полипропиленовых волокон

Свойства. Прочность при разрыве полипропиленового волокна в сухом и мокром состоянии достаточна высока. Например, прочность волокна, используемого для изготовления изделий народного потребления, составляет 35 – 40ркм, а для изделий технического назначения - 60 – 80ркм. В мокром состоянии прочность не изменяется. Удлинение волокна в сухом и мокром состоянии одинаковое. У высокопрочного волокна оно составляет 12 – 15%. Эластичность достаточно высокая. При вытягивании волокна на 5 и 10% величина эластического удлинения составляет соответственно 98 и 95%, т.е. по величине эластичности это волокно почти не уступает полиамидным и превосходит большинство видов синтетических волокон. Гигроскопичность полипропиленового волокна, так же как и других волокон из стереорегулярных полиолефинов, практически равна 0.Это значительно затрудняет окраску и возможность использования этих волокон в изделиях народного потребления. Плотность п-вых волокон является наиболее низкой (0,91г/см³) среди всех видов природных и химических волокон. Это волокно, так же как и полиэтиленовое, не тонет в воде, что даёт ему большое преимущество при применении его в изделиях технического назначения. Термо- и теплостойкость п-вого волокна недостаточна высока, что является одним из его существенных недостатков. Термостойкость может быть значительно повышена введением антиоксидантов.

Применение: высокая прочность, эластичность, стойкость к действию микроорганизмов и низкая плотность п-вого волокна указывают на целесообразность использования этого волокна в первую очередь для изготовления изделий технического назначения, в частности рыболовных снастей и сетей, канатов, плавучих средств и тд. Большой интерес представляет использование п-вых волокон в промышленности резиновых технических изделий, и особенно для изготовления кордных тканей. Однако, это возможно только при повышении теплостойкости.

До последнего момента считалось нецелесообразным использование п- вых волокон в изделиях народного потребления, т.к. практически не впитывают влагу. Однако в настоящее время в различных странах разработан ассортимент тканей из смеси п-вых и гидрофильных волокон (шерсть, хлопок, вискозное волокно). Из п-вого волокна можно изготавливать плательные ткани, ковры, одеяла и др. изделия.

8.7. Принципы формирования нетканого полотна из свежесформованных филаментов по технологии «спан-понд»

В качестве сырья для производства материала «спанбонд» используются волокнообразующие полимеры с широким молекулярно-массовым распределением, такие как полипропилен (ПП), полиэтелентерефталат (ПЭТФ), полиамид (ПА) и др. Наиболее часто для производства «спанбонда» используется полипропилен, поскольку он позволяет получать наиболее плотное распределение волокон в холсте и обеспечивает высокую выработку волокон в перерасчете на килограмм сырья.

1.Процесс формирования полотна включает следующие основные этапы:

2.Подготовка и подача полимерного сырья к плавильному устройству

3.Плавление полимера и фильтрация расплава

4.Подача расплава на фильерный комплект

5.Формирование волокон

6.Аэродинамическая вытяжка и охлаждение волокон воздухом

7.Укладка волокна на транспортер для формирования холста

8.Каландрирование и намотка материала

Гранулы полимера поступают в экструдер, в котором осуществляется процесс плавления, после чего, расплавленный полимер продавливается через специальные отверстия — фильеры, образуя бесконечные нити. Фильера — представляет собой металлическую пластину с отверстиями, изготовленную из жаропрочной стали. Фильеры различаются количеством отверстий, их диаметром и формой. Диаметр отверстий в фильере может варьировать от 250 до 1200 мкм. Фильеры располагаются на специальной фильерной балке, при этом в производстве для более плотного расположения волокон на холсте чаще всего используется несколько балок (обычно две или три). Перед укладкой на транспортер нити проходят стадию вытяжки — аэродинамическим или механическим способом. Наиболее широкое распространение получил аэродинамический способ вытяжки, состоящий в вытяжении нитей под действием высокоскоростного воздуха, поступающего из эжектора. В процессе вытяжения нити охлаждаются, приобретя прочность. Выходящие из эжектора охлажденные нити укладываются на транспортер, равномерное и однородное распределение нитей на холсте осуществляется с помощью специальных устройств, расположенных в эжекторе. Скорость движения транспортера может меняться, благодаря чему достигается различная плотность материала. Для скрепления сформированного полотна может использоваться один из следующих способов:

-иглопрокалывание,

-химическая пропитка нитей связующими,

-термоскрепление на каландре,

-водоструйное скрепление,

-термоскрепление горячим воздухом.

Cпособ скрепления материала определяет сферы его дальнейшего использования. Наиболее распространенный способ скрепления нитей в холсте — термоскрепление на каландре используется для полотен плотностью не более 150г/м2 . Для более плотных полотен (свыше 150г/м2) наиболее часто используется иглопробивной способ скрепления. Таким образом, диапазон возможных плотностей спанбонда варьирует от 15 до 600г/м2.В настоящее время, усовершенствование технологий по производству фильерных нетканых материалов типа «cпанбонд» идет по пути получения бикомпонентных (элементарные волокна получают соэкструзией из двух или более полимеров) материалов, сочетающих в себе свойства исходных полимеров.Спанбонд объединяет в себе все уникальные свойства нетканого материала: прочность, эластичность, легкость, стойкость к воспламеняемости, что позволяет применять его в производстве упаковочного материала. С помощью различных добавок изготавливается фасовочный, ламинированный или технический спанбонд.