Proces vytlačování vyfukování taveniny je jednostupňový proces, který využívá vysokorychlostní proudění vzduchu k vyfukování roztavené termoplastické pryskyřice z vytlačovací formy extruderu na dopravník nebo tzv. Navíjecí síta. Tento proces existuje od roku 1950 a jeho význam se od jeho vzniku stává stále významnějším. Základní proces je znázorněn na obrázku 1 pomocí extruderu vyfukované tkaniny s taveninou, který je speciálně navržen pro řízení a řízení procesu.
Základními součástmi procesu jsou systém podávání pryskyřice, montáž extruderu, dávkovací čerpadlo, montáž vyfukovaných matric, kolektor a navíjecí jednotka.
Systém přívodu pryskyřice
Surovinou procesu vyfukování taveniny je termoplastická pryskyřice ve formě částic, která je uložena v pryskyřičných pytlích a gravitačně transportována do násypky extruderu. Pro vytlačování vyfukovaných taveninou je k dispozici mnoho různých polymerů. Mezi tyto polymery patří:
Polypropylen [PP]
polykarbonát
Polybutylentereftalát
Polyamid [PA]
Termoplastické polyuretany [TPU]
Elastický polypropylen [EPP]
Sestava extruderu
Sestava extruderu přijímá přívod částic ze systému přívodu pryskyřice. Spirálovité oběžné kolo podobné Archimédově spirále prochází částice topným válcem sestavy extruderu, kde částice vstupují do topné stěny a jsou roztaveny. Ve šroubovitém oběžném kole jsou tři oblasti - podávací plocha, přechodová plocha a měřicí plocha. Podávací zóna je část oběžného kola, kde materiál vstupuje do extruderu a začíná se tavit. Přechodová zóna se vyznačuje sníženou hloubkou a používá se k homogenizaci a stlačení polymerního krmiva. Jakmile polymer dosáhne roztaveného stavu, je odeslán do oblasti dávkování, což zvyšuje tlak na přípravu materiálu pro vypouštění přes sestavu vyfukované matrice. Na výstupním konci měřicí oblasti šroubu oběžného kola je skupina filtračního síta, která se používá jako filtr k zachycení nečistot nebo polymerového bloku, který se dostane do dávkovacího čerpadla.
Dávkovací čerpadlo
Výstupní teplota roztaveného polymeru je 250 ° C - 300 ° C a natlakovaná a poté přenášená do dávkovacího čerpadla. Dávkovací čerpadlo je objemové dávkovací čerpadlo určené k dodávání konstantního objemu čisté polymerní směsi do sestavy formy s přihlédnutím k procesním změnám teploty, tlaku nebo viskozity roztaveného polymeru. V čerpadle jsou dvě protiběžná rotující ozubená kola. Když se ozubená kola otáčejí, čerpají roztavený polymer ze sací strany nebo sací strany čerpadla a dodávají jej na výtlačnou stranu čerpadla. Výstup dávkovacího čerpadla je pak odeslán do sestavy zápustky.
Sestava vyfukované formy s taveninou
V sestavě zápustky jsou tři klíčové komponenty - rozvod posuvu, hlava zápustky a vzduchové potrubí. Obvykle se používají dva typy distribuce krmiva; Jedná se o typ T (může být kuželový nebo netlumený) a typ závěsu. Díky rovnoměrnému toku polymeru je distribuce závěsu častější.
Zápustková hlava je klíčovou součástí pro stanovení rovnoměrnosti sítě vyfukovaného materiálu taveniny produkované strojem. Hlava matrice je široká, dutá, kuželovitá kovová část s těsnou tolerancí, která obsahuje velké množství malých otvorů, kterými roztavený polymer vytvoří taveniny foukané netkané textilie.
Vzduchové potrubí poskytuje vysokorychlostní ohřátý vzduch extrudovaným vláknům, která jsou vyváděna z hlavy. Vzduchový kompresor zajišťuje průtok stlačeného vzduchu, který nejprve pohání plynovou nebo elektrickou pec přes výměník tepla a zvyšuje teplotu vzduchu na 230 ° C - 360 ° C při rychlosti 0,5 - 0,8 zvukové rychlosti (560 - 900 ft / s).
sběratel
Poté je roztavený polymer vytlačovaný otvorem pro hlavu zápustky poháněn vysokorychlostním prouděním horkého vzduchu ze vzduchového potrubí a vytváří mikrovlákna, když je polymer dále rozšiřován v proudu vzduchu (viz obr. 2). Průměr těchto mikrovláken se pohybuje od 0,1 mikronů do 15 mikronů. (naproti tomu celulózová vlákna mají průměr asi 50 mikronů a lidský vlas má průměr 120 mikronů.) Jak se vlákna rozšiřují, jsou foukána dohromady v poloroztaveném stavu a směrem ke kolektorové obrazovce. Proudění horkého vzduchu také způsobuje odsávání sekundárního vzduchu z okolního okolního vzduchu a pomáhá ochlazovat a tuhnout síť sběrného materiálu vytvořenou na kolektoru, což je napnutá kovová síť připojená k dopravníku. Po vytvrzení vláken jsou náhodně položeny na kolektor, navinuty a spojeny navzájem, aby vytvořily síť. Změnou rychlosti kolektoru a vzdálenosti mezi hlavou zápustky a kolektorem lze dosáhnout změny hustoty ok tak, aby se přizpůsobila různým aplikacím. Vývěva se obvykle používá k vysávání uvnitř panelu kolektoru. To pomáhá odstranit proudění horkého vzduchu a zlepšit proces síťování na kolektoru.
Navíječ
Chladicí tkanina z kolektoru je navinuta kolem kartonového jádra v navíjecí jednotce. U mnoha typů taveninových foukaných netkaných textilií je dostatečná přilnavost mezi vlákny, takže materiál je vhodný pro použití bez další přilnavosti. V některých aplikacích může být vyžadováno další zpracování materiálu pro změnu vlastností materiálu. Pokud je vyžadováno další lepení, tepelné lepení je běžnou technologií, která může zvýšit pevnost materiálu, ale povede ke zvýšené tuhosti a ztrátě pocitu tkaniny.
Po každém požadovaném lepení je dokončen výrobní proces vyfukování netkané textilie. V závislosti na konečném použití materiálu lze podle potřeby použít další postprodukční procesy, jako je přidání chemikálií zpomalujících hoření. Netkaná textilie je pak prodána konvertoru, který používá netkanou textilii jako surovinu pro výrobu filtračních výrobků, kávových filtrů, izolačních materiálů nebo lékařských a chirurgických masek popsaných níže.
Proměnná procesu
Změnou některých provozních podmínek a procesních vstupů lze do určité míry ovlivnit a kontrolovat vlastnosti netkaných textilií vyfukovaných taveninou. Mezi tyto faktory patří:
Typ použitého polymeru a jeho materiálové vlastnosti, jako je molekulová hmotnost
Provozní podmínky extruderu, jako je teplota
Geometrie hlavy zápustky, jako je velikost otvoru a počet otvorů
Podmínky proudění horkého vzduchu (teplota, rychlost)
Vzdálenost mezi hlavou zápustky a sítem kolektoru
Rychlost kolektoru