Гидрофильная маточная смесь: как она работает, применение и аспекты производства

Каждый производитель нетканых материалов в какой-то момент сталкивается с одной и той же проблемой: ткань выглядит хорошо, ощущается хорошо, но отказывается намокать. Салфетка лежит на испытательном стенде и скатывается в капли. Подкладка под подгузник позволяет жидкости стекать, а не вытягивать ее. Обычную причину легко определить. Полипропилен по своей природе гидрофобен, и если поверхность волокна не будет модифицирована, готовое полотно будет отталкивать воду. Стандартным средством, используемым при производстве гигиенических, медицинских салфеток и салфеток, является гидрофильная маточная смесь.

Что такое гидрофильная маточная смесь?

Гидрофильная маточная смесь представляет собой концентрированное пластиковое соединение, которое привносит водоотталкивающие химические вещества в обычно водоотталкивающий полимер. Он состоит из смолы-носителя, обычно полипропилена или смеси полиолефинов, совместимой с основным полимером, и одной или нескольких гидрофильных добавок, таких как поверхностно-активные вещества, смачиватели или полярные полимерные модификаторы. Добавка диспергируется в носителе и позже попадает в основной поток полимера во время экструзии. Когда волокно формируется и охлаждается, часть добавки остается на поверхности или вблизи нее, снижая поверхностную энергию настолько, что вода может распространяться и проходить сквозь нее.

Дозировка не фиксирована. Большинство коммерческих составов начинаются с диапазона от 2 до 8 процентов по весу, но окончательный уровень зависит от целевого веса ткани, тонкости волокон, скорости линии и того, должен ли продукт оставаться гидрофильным после старения или стерилизации. Вот почему испытания имеют большее значение, чем обещания в технических характеристиках. Для производителей, которые плохо знакомы с функциональными неткаными материалами, однолучевая машина для производства нетканых материалов спанбонд представляет собой практичную платформу для первых испытаний: ею легче управлять, ее проще очищать, и при этом она достаточно гибка для работы с широким спектром тканей.

Однолучевая машина для производства нетканых материалов спанбонд, поставщики производственных линий JIASHAN HH Noncloths Machinery CO., Ltd - это китайский поставщик однолучевых нетканых машин для производства однолучевых нетканых материалов и OEM-производитель однолучевых нетканых материалов. Посмотреть продукт →

Как работает гидрофильная маточная смесь на линиях спанбонда и мелтблауна

Мастербатч обычно добавляется на этапе экструзии через систему гравиметрического дозирования. Гранулы смешиваются с гранулами ПП перед подачей в шнек. Смешивание расплава должно быть равномерным; если добавка не будет тщательно распределена, на полотне могут образоваться участки, которые пропитываются неравномерно. Контроль температуры имеет не менее важное значение. Поверхностно-активные вещества и другие смачивающие агенты могут разрушаться, когда температура расплава становится слишком высокой, поэтому машина должна обеспечивать стабильную температуру цилиндра и матрицы, а не единую номинальную заданную температуру.

Конфигурация балки меняет поведение маточной смеси. В слое, полученном методом экструзии из расплава, волокна намного тоньше, поэтому площадь поверхности велика, и эффект от данной дозы добавки различен. Тонкие волокна также быстро охлаждаются, что может влиять на миграцию присадок. Линия с несколькими балками требует, чтобы маточная смесь была совместима с настройками процесса каждого слоя. Если слой мелтблауна передозирован, он может стать слишком хрупким; если дозировка недостаточна, ткань не промокнет насквозь.

Конфигурация балки определяет, насколько гибкой вы обладаете. Однолучевые линии просты и экономичны для продуктов, где все полотно имеет одинаковую гидрофильность. Для салфеток и легких гигиенических тканей обычно выбирают двухлучевую машину для производства нетканых материалов спанбонд, поскольку она сочетает в себе высокую производительность и хорошее покрытие. Когда вы добавляете слои, полученные методом выдувания из расплава, в структуры SMS, SMMS или SSMMSS, проблема становится более сложной, но и более полезной: сердцевина, полученная методом выдувания из расплава, может обеспечить барьерные характеристики, в то время как слои из спанбонда контролируют смачиваемость.

Ключевые области применения гидрофильных нетканых материалов

Гидрофильная маточная смесь используется редко, поскольку клиент просит добавить добавку. Он используется потому, что конечный продукт должен что-то делать с жидкостью. На практике гидрофильные нетканые материалы представлены в нескольких категориях:

• Влажные салфетки и чистящие салфетки, где основание должно быстро впитывать жидкость и равномерно ее выделять.
• Верхние листы подгузников и слои распределения сбора данных, где решающее значение имеют быстрое просвечивание и низкое повторное увлажнение.
• Средства женской гигиены, требующие контролируемой впитываемости без увлажнения поверхности.
• Медицинские халаты, простыни и перевязочные материалы, ткань которых должна противостоять проникновению жидкости, оставаясь при этом комфортной.

Не все эти приложения требуют одного и того же химического состава или одного и того же оборудования. Для легкой ткани для салфеток, изготовленной на основе спанбонда, может потребоваться лишь скромная доза. Медицинская барьерная ткань должна сочетать гидрофильность с требованиями к отталкивающим свойствам, которые различаются в зависимости от стандарта. Для производителей, стремящихся обеспечить как барьерную, так и впитывающую способность, машина для производства нетканых материалов SMMS часто является наиболее прямым путем, поскольку она сочетает в себе слои спанбонда с сердцевиной, выдутой из расплава, и каждый слой может обрабатывать различную рецептуру.

Что следует учитывать при покупке линии по производству гидрофильных нетканых материалов

Гидрофильная маточная смесь не является легко подключаемым материалом. Это влияет на всю линию, от дозирования до намотки. Оценивая оборудование, запишите в список следующие пункты:

• Точность дозирования. Питатели с потерей веса или гравиметрические дозаторы обеспечивают более стабильное дозирование, чем объемные шнеки.
• Конструкция шнека и смешивания. Увеличенное соотношение L/D и дополнительные смесительные элементы помогают равномерно диспергировать добавки без чрезмерного сдвига расплава.
• Контроль температуры. Температуру ствола, головки и воздуха, выдуваемого из расплава, следует регулировать в практичном диапазоне без перегрева.
• Доступ для продувки и очистки. Частая смена продукта является нормой для функциональных нетканых материалов, поэтому доступность матриц и прядильных пакетов имеет значение.
• Совместимость с вашей мастербатчем. Смола-носитель должна соответствовать MFI вашего базового полипропилена, и поставщик должен быть готов провести испытания до того, как линия будет завершена.

Стоит поинтересоваться, как поставщик оборудования обращался с добавками в предыдущих проектах. Взаимосвязь между аддитивной химией и настройками машины более подробно объясняется в нашем техническом руководстве по как добавки улучшают нетканые материалы спанбонд . Если поставщик не может рассказать об этом взаимодействии, машина, скорее всего, вас разочарует после установки.

Дозирование и управление процессом на практике

Большинство производителей гидрофильных маточных смесей рекомендуют начальную дозу в диапазоне от 2 до 8 процентов, но одного процента недостаточно. Практический путь развития выглядит следующим образом:

1. Определите целевые характеристики: только начальная смачиваемость или устойчивая впитывающая способность после старения и обращения.
2. Выберите маточную смесь, смола-носитель которой совместима с вашей маркой полипропилена и температурой линии.
3. Проведите испытания с несколькими уровнями дозы и запишите угол контакта, время зачеркивания и повторное увлажнение.
4. Отрегулируйте скорость линии, температуру матрицы и параметры охлаждения, чтобы улучшить распределение добавок.
5. Сверьте результат со спецификацией готового продукта, а не только с лабораторным купоном.

Это кажется простым, но при высоком производственном давлении легко пропустить шаг. Линия, в которой не учитываются добавки, значительно усложнит эти этапы.

Гидрофильная маточная смесь не является волшебным решением, но это проверенный и экономически эффективный способ перехода от обычных нетканых материалов к функциональным продуктам. Ключевым моментом является построение линии вокруг химикатов, а не принудительное введение химикатов в линию после ввода в эксплуатацию. Если вы планируете новый проект спанбонда, SS, SMS или SMMS и вам необходимо знать, реалистичны ли ваши целевые продукты в данной конфигурации, свяжитесь с нашей командой инженеров с данными о весе ткани, применении и производительности. Ответ обычно сводится к конструкции машины, стабильности дозирования и нескольким хорошо спланированным испытаниям, и именно здесь правильный поставщик имеет решающее значение.