Smältblåst extruderingsprocess är en-enstegsprocess, som använder hög-luftflöde för att blåsa smält termoplastiskt harts från extrudermunstycket till transportören eller så-så kallad coiling screen. Denna process har funnits sedan 1950-talet och dess betydelse har blivit alltmer betydande sedan dess uppkomst. Den grundläggande processen visas i figur 1, med användning av en smältblåst tygextruder speciellt utformad för att hantera och kontrollera processen.
De grundläggande komponenterna i processen är hartsmatningssystem, extruderaggregat, doseringspump, smältblåst munstycke, uppsamlare och lindningsenhet.
Hartsförsörjningssystem
Råmaterialet för smältblåsningsprocessen är termoplastiskt harts i form av partiklar, som lagras i hartspåsar och transporteras till extrudermagasinet med gravitation. Det finns många olika polymerer tillgängliga för smältblåst extrudering. Dessa polymerer inkluderar:
Polypropen PP
polykarbonat
Polybutylentereftalat
Polyamid PA
Termoplastisk polyuretan TPU
Elastisk polypropen EPP
Extruder montering
Extruderaggregatet tar emot partikelmatning från hartsmatningssystemet. En spiralformad pumphjul liknande den arkimediska spiralen passerar partiklarna genom värmecylindern i extruderenheten, där partiklarna kommer i kontakt med värmeväggen och smälts. Det finns tre områden i det spiralformade pumphjulet - matningsområde, övergångsområde och mätområde. Matningszonen är den del av pumphjulet där materialet kommer in i extrudern och börjar smälta. Övergångszonen kännetecknas av reducerat djup och används för att homogenisera och komprimera polymermatningen. När polymeren når det smälta tillståndet skickas den till mätområdet, vilket ökar trycket för att förbereda materialet för utsläpp genom den smältblåsta munstycksenheten. Det finns en filterskärmgrupp vid utgångsänden av pumphjulsskruvens doseringsområde, som används som ett filter för att fånga upp eventuell smuts eller polymerblock som når doseringspumpen.
Doseringspump
The output temperature of the molten polymer is 250oC – 300oC and pressurized, and then transmitted to the metering pump. The metering pump is a positive displacement pump designed to deliver a constant volume of clean polymer mixture to the mold assembly, taking into account the process changes in temperature, pressure or viscosity of the molten polymer. There are two counter rotating gears meshing with each other in the pump. When the gears rotate, they draw molten polymer from the suction side or suction side of the pump and deliver it to the discharge side of the pump. The output of the metering pump is then sent to the die assembly.
Smältblåst formaggregat
Det finns tre nyckelkomponenter i matningsfördelningen - i formaggregatet, formhuvudet och luftgrenröret. Två typer av foderdistribution används vanligtvis; Dessa är T-typ (kan vara avsmalnande eller odämpade) och hängare. På grund av det enhetliga polymerflödet är hängningsfördelningen vanligare.
Formhuvudet är nyckelkomponenten för att bestämma enhetligheten hos smältblåst materialnät som produceras av maskinen. Formhuvudet är en snäv tolerans bred, ihålig, konisk metalldel, som innehåller ett stort antal små hål genom vilka den smälta polymeren kommer att bilda smältblåsta nonwovens.
The air manifold provides high{{0}}speed heated air to the extruded fibers, which are output from the head. The air compressor provides compressed air flow, which first drives the gas or electric furnace through the heat exchanger to raise the air temperature to 230 degree C – 360 degree C at a speed of 0.5 – 0.8 sonic speed (560 – 900 ft / s).
samlare
Sedan drivs den smälta polymeren som extruderas genom munstyckshålet av ett höghastighets{{0}}}varmluftflöde från luftgrenröret och bildar mikrofibrer när polymeren förlängs ytterligare i luftflödet (se fig. . 2). Diametern på dessa mikrofibrer sträcker sig från 0,1 mikron till 15 mikron. (däremot är cellulosafibrer cirka 50 mikrometer i diameter och människohår är 120 mikrometer i diameter.) När fibrerna sträcker sig blåser de samman i ett halvsmält tillstånd och mot uppsamlarskärmen. Det varma luftflödet orsakar också insugning av sekundärluft från den omgivande omgivande luften och hjälper till att kyla och stelna uppsamlingsmaterialnätet som bildas på uppsamlaren, vilket är ett spänt metallnät kopplat till transportören. Efter att fibrerna har härdat läggs de slumpmässigt på uppsamlaren, lindas och binds med varandra för att bilda ett nät. Genom att ändra kollektorhastigheten och separationsavståndet mellan formhuvudet och kollektorn kan förändringen av maskdensiteten realiseras för att anpassas till olika applikationer. Vakuumpumpen används vanligtvis för att dammsuga inuti kollektorpanelen. Detta hjälper till att avlägsna varmluftsflödet och förbättra nätprocessen på uppsamlaren.
Winder
Kyltyget från uppsamlaren lindas runt kartongkärnan i upprullningsenheten. För många typer av smältblåsta nonwovens finns det tillräcklig vidhäftning mellan fibrerna, så materialet är lämpligt att använda utan ytterligare vidhäftning. I vissa applikationer kan ytterligare bearbetning av materialet krävas för att ändra materialegenskaperna. När ytterligare bindning krävs är termisk bindning en vanlig teknik, som kan öka hållfastheten i materialet, men kommer att leda till ökad styvhet och förlust av tygkänsla.
Efter eventuell bindning slutförs tillverkningsprocessen av smältblåst extrudering av fiberduk. Beroende på materialets slutanvändning kan ytterligare efterproduktionsprocesser användas vid behov, såsom tillsats av flamskyddade kemikalier. Fiberduken säljs sedan till omvandlaren, som använder fiberduken som råvara för att tillverka filterprodukter, kaffefilter, isoleringsmaterial eller medicinska och kirurgiska masker som diskuteras nedan.
Processvariabel
Genom att ändra vissa driftsförhållanden och processingångar kan egenskaperna hos smältblåsta nonwovens påverkas och kontrolleras i viss utsträckning. Dessa faktorer inkluderar:
Typen av polymer som används och dess materialegenskaper, såsom molekylvikt
Driftsförhållanden för extrudern, såsom temperatur
Formhuvudets geometri, såsom öppningsstorlek och antal öppningar
Varmluftsflödesförhållanden (temperatur, hastighet)
Avstånd mellan formhuvud och uppsamlarskärm
Samlarhastighet