Как сделать нетканый материал из спанбонда: процесс и настройки

Определите продукт, который вы хотите производить (спецификации, определяющие всю линейку)

Прежде чем приступить к производству нетканого материала спанбонд, зафиксируйте требования к конечному использованию. В спанбонде, базовый вес , образец облигации и тонкость нити определить большинство последующих настроек.

Типичные диапазоны спанбонда, используемые в качестве практической отправной точки

• Базовый вес: обычно 10–200 г/м² (часто 15–150 г/м² для многих марок спанбонда ПП).
• Диаметр нити: обычно около 15–40 мкм (зависит от применения и конструкции линии).
• Конфигурация: ламинаты S (однолучевой), SS, SSS или SMS; большее количество лучей обычно улучшает покрытие и однородность при низком уровне GSM.

Полезный подход заключается в выборе (1) целевого GSM, (2) приоритета мягкости и прочности, (3) предполагаемого метода склеивания (термическое каландрирование наиболее распространено для ПП) и (4) функциональной отделки (гидрофильная, антистатическая, УФ и т. д.).

Подберите полимер и добавки для стабильного отжима.

Большинство нетканых материалов спанбонд изготавливается из полипропилена (ПП), поскольку он чисто прядется, хорошо вытягивается и эффективно склеивается. Выбор полимера не является косметическим вопросом: реология смолы напрямую влияет на стабильность нити и скорость разрыва.

Рекомендации по использованию полипропиленовой смолы, которые обычно работают на производстве

• MFR/MFI для спанбонда ПП: обычно в диапазоне 25–40 г/10 мин (измерено при 230°C/2,16 кг), что обеспечивает высокоскоростное затухание и тонкие нити.
• Термическая стабильность: отдавать приоритет маркам, предназначенным для волокон/нетканых материалов, чтобы уменьшить образование геля и засорение фильер.
• Контроль влажности/загрязнения: держите пеллеты чистыми и сухими; Загрязнение является распространенной основной причиной поломки нитей и точечных отверстий.

Общие пакеты присадок (соблюдайте дисциплину в дозировке)

• Антиоксиданты (первичные/вторичные) для ограничения термического разложения в экструдере и центрифужном пакете.
• Маточная смесь TiO₂ на непрозрачность/белизна (следите за фильтрационной нагрузкой и износом фильеры).
• Гидрофильное покрытие (часто местное) для гигиенических верхних листов; антистатический для упаковки и медицинского применения.
• УФ-стабилизаторы для сельскохозяйственных покрытий и наружного применения.

Практическое правило: Если вы измените MFR смолы или загрузку маточной смеси, относитесь к ней как к новому продукту и повторно оптимизируйте закалку, вытяжку и соединение — эти три зоны тесно связаны для реологии расплава.

Запуск линии спанбонд: от расплава к непрерывным нитям

Нетканый материал спанбонд производится на непрерывной линии, где прядение и формирование полотна происходят в потоке. Целью является стабильное формирование нитей с равномерным укладыванием и контролируемым соединением.

Основные этапы (поток процесса)

1. Подайте гранулы ПП в экструдер; расплавить и гомогенизировать полимер.
2. Фильтровать расплав (сменщик сит) для удаления гелей/загрязнений; стабилизировать давление.
3. Дозируйте расплав с помощью шестеренчатого насоса, чтобы поддерживать постоянную производительность (от этого зависит стабильность основного веса).
4. Пропустите через фильеру, чтобы сформировать непрерывные нити.
5. Закалите нити контролируемым воздухом, чтобы они затвердели без прилипания нити.
6. Вытягивайте/ослабляйте нити (часто с помощью высокоскоростного воздуха), чтобы добиться желаемой тонкости и прочности.
7. Уложите нити на движущуюся ленту с помощью присоски, чтобы сформировать однородное полотно.

Где возникает большинство дефектов

• Нестабильность расплава (колебания давления) → GSM полосы и слабые места.
• Дисбаланс гашения → сплавление нитей, утолщения или «веревочные» нити.
• Несоответствие подачи воздуха → слишком грубая (низкая мягкость/укрывистость) или слишком мелкая (ломается/летит).
• Турбулентность укладки → плохая однородность, дыры, осветление кромок.

Склеивание полотна: превращение свободных нитей в пригодную для использования ткань

После формирования полотна склеивание фиксирует места пересечения волокон, поэтому структура выдерживает обработку и преобразование. Для нетканого материала, полученного методом спанбонд, из полипропилена, преобладающим методом является термическое скрепление с помощью нагретых каландровых валков.

Термокалендарь: практичные рычаги управления

• Температура рулона: влияет на прочность соединения и ощущение рук; слишком низкий уровень приводит к образованию ворса/слабости MD/CD, слишком высокий – к резкости и появлению точечных дефектов.
• Давление зажима: увеличивает площадь/прочность соединения, но может раздавить объем; чрезмерное давление снижает мягкость и воздухопроницаемость.
• Скорость линии и время ожидания: более высокая скорость сокращает время склеивания и может потребовать более высокой температуры или давления.
• Тиснение узора: контролирует процент площади облигаций; более высокая площадь соединения имеет тенденцию увеличивать растяжение, но снижает мягкость и драпируемость.

Альтернативные варианты склеивания (зависит от варианта использования)

• Сквозное воздушное соединение (TAB): улучшает мягкость/объемность (чаще встречается у двухкомпонентных волокон).
• Ультразвуковое склеивание: обычно для швов и обработки, но не всегда для склеивания полного полотна.
• Химическое соединение: менее распространено для спанбонда из ПП; усложняет процесс и может повлиять на запах/ЛОС.

Фокус производства: оптимизируйте склеивание для достижения целевых показателей растяжения с минимальной площадью склеивания/тепловой нагрузкой, которая сохраняет ощущение руки, ожидаемое вашим рынком.

Устанавливайте и отслеживайте ключевые параметры (цели, обеспечивающие предсказуемость качества)

Самый быстрый способ стабилизировать качество нетканого материала спанбонд — рассматривать линию как набор связанных контуров управления: пропускная способность → формирование нитей → однородность полотна → склеивание → намотка. В таблице ниже перечислены практические рычаги и то, что они обычно меняют.

Если вам нужен конкретный ориентир для работы, многие коммерческие линии работают с очень разными скоростями в зависимости от конструкции; 200–1200 м/мин можно увидеть на рынке, поэтому правильной целью является та, которая соответствует вашему качеству в пределах установленного оборудования.

Испытания по контролю качества спанбондного нетканого материала (и как выглядит «хорошо»)

Контроль качества должен быть напрямую связан с потребностями клиентов в производительности. Практический набор контроля качества включает в себя как онлайн-проверки (сканирование базовой массы, контроль кромок), так и лабораторные испытания (механические и барьерные свойства).

Общий контрольный список контроля качества

• Базовый вес (GSM) и однородность: отслеживать среднее значение и CV%; рост CV% обычно указывает на нестабильность простоя или пропускной способности.
• Растяжимость (MD/CD): убедиться, что соотношение прочности соответствует потребностям применения; склеивание и укладка сильно влияют на компакт-диск.
• Толщина/объем: ключ для гигиены и амортизации; чрезмерное давление зажима уменьшает объем.
• Воздухопроницаемость: показатель поровой структуры; чрезмерное склеивание часто снижает проницаемость.
• Визуальные дефекты: гели, дыры, полосы, масляные пятна, скручивание кромок — журнал с отметками времени для корреляции с событиями процесса.

Советы по быстрой интерпретации

• Низкая прочность на растяжение при нормальном GSM часто указывает на подкрепление или плохой рисунок нити (низкая ориентация).
• Ощущение резкости на руках при сильном растяжении часто указывает на чрезмерное склеивание (слишком большая термическая/давовая нагрузка или слишком большая площадь соединения).
• Случайные точечные отверстия часто связаны с турбулентностью укладки, дисбалансом всасывания или периодическими разрывами нити.

Руководство по устранению неполадок (симптом → вероятная причина → меры по устранению)

Когда вы изучаете, как эффективно изготавливать нетканый материал спанбонд, дисциплина в устранении неполадок имеет большее значение, чем «поворачивание ручек». Изменяйте по одной переменной за раз, записывайте результат и возвращайтесь к исходному состоянию, если изменение ухудшает стабильность.

Вывод по передовому опыту: Если вам необходимо выбрать одну дисциплину, чтобы улучшить как качество, так и время безотказной работы, отдайте предпочтение контролю загрязнений и фильтрации расплава — многие «загадочные» дефекты в конечном итоге связаны с гелями, мелкими частицами или деградированным полимером.

Намотка, отделка и обработка для конкретного применения.

После того, как полотно склеено, намотка и отделка определяют, поставляете ли вы рулоны однородного качества, которые будут аккуратно конвертироваться. Плохое натяжение намотки или плохая резка могут разрушить хорошее полотно.

Контрольный список оперативной отделки

• Установите натяжение намотки, чтобы избежать телескопирования, складок и смятия краев.
• Последовательно контролируйте твердость валков для каждой партии для предсказуемой переработки.
• Используйте чистые ножи для продольной резки и устойчивую направляющую полотна, чтобы предотвратить попадание пыли и разрывов на кромках.

Обычная отделка (выбор по пожеланиям заказчика)

• Гидрофильная обработка: улучшает смачиваемость жидкостью для гигиенических верхних листов.
• Репеллентная отделка: поддерживает барьерные потребности для медицинских и защитных целей (проверьте нормативные ограничения для целевого рынка).
• Антистатический: уменьшает притяжение пыли и проблемы с обращением.
• Готовность к печати/ламинированию: обеспечить соответствие поверхностной энергии и целостности связей последующим процессам.

Если вы производите продукцию для гигиенического или медицинского рынка, относитесь к технологической документации и отслеживанию как к профессиональному вопросу «как производить нетканый материал спанбонд» — клиенты часто проверяют не только производительность, но и согласованность.