Vítám vás jste na přednášce z TCT
Tématem dnešní přednášky je
TECHNOLOGIE SPUNBOND
TECHNOLOGIE SPUNBOND Název technologie je odvozen z anglických výrazů SPUN (zvlákňování) a BOND (pojení). Do češtiny se tento název většinou nepřekládá. Někdy se používá označení "výroba pod hubicí". Podstata výroby NT technologií spunbond spočívá v přímém zvlákňování polymerních granulátů na nekonečná vlákna (filamenty), která následně vytváří plošnou netkanou textilii.
ROZDĚLENÍ A ZAŘAZENÍ TECHNOLOGIE VÝROBY
Produkce - výroba Vysoce produktivní technologie vhodná pro masovou výrobu. Výrobnost: 500-1200 m/min PROCES VÝROBY TEXTILIÍ POSTUPEM SPUNBOND LZE ČLENIT DO NÁSLEDUJÍCÍCH FÁZÍ: − tavení polymeru, který je předkládán ve formě granulátu − zvlákňování pomocí zvlákňovacích trysek − odtah od hubice, případně dloužení − rozkládání filamentů na plochu pohybujícího se sítového dopravníku − zpevnění vlákenné vrstvy − ořezávání okrajů a navíjení.
SCHEMA VÝROBY VLÁKENNÉ VRSTVY POD TRYSKOU:
Vlákenná vrstva vzniká rovnoměrným ukládáním vzniklých vláken na sběrný pás. Následuje zpevnění vlákenné vrstvy, ořezání okrajů a navíjení.
Schéma systému REICOFIL
Rozložení vláken na podklad Vlákna po vychlazení, případně po vydloužení, je nutno rozložit rovnoměrně na plochu pohybujícího se dopravníku, na němž tak vzniká vlákenná vrstva. To se může uskutečnit několika způsoby: − přímým ukládáním vláken z dostatečně široké zvlákňovací trysky − elektrickým nabitím vláken ve vzduchové odtahovací trysce, které způsobuje vzájemné odtahování jednotlivých fibril − výkyvným pohybem odtahovací vzduchové trysky − rozmítáním svazku vláken výkyvnou destičkou (pod odtahovací vzduchovou tryskou)
Zpevnění Nejvíce využívanou metodou je využití kalandru, zejména pro svoji rychlost. Touto metodou se vytvoří 10% pojících míst plochy a 90% plochy je bez pojících míst. Stupeň pojících míst má zásadní vliv na mechanické vlastnosti a finální omak. - tepelné pojení, kde se využívá vzájemné slepením neúplně vychlazených nedloužených vláken − ultrazvuk a vpichováním v případě neúplně vydloužených vláken
− principiálně dalšími postupy: chemicky použití latexů pro následné tepelné zpevňování vrstev.
použití Textilie spunbond nacházejí široké použití v oblasti zdravotnických výrobků a oblasti osobní hygieny, obalové materiály, geotextilie, ochranné oděvy, filtry, agrotextilie… Nejvíce využívaným polymerem je polypropylen PP (zejména vzhledem k jeho nižší ceně) MFR 30-80, Tta=165°C polyethylen PE. Pro některé typy výrobků se zvlákňuje polyester, výjimečně polyamid. MFR 0,5-300, Tta= 120-140°C
HLAVNÍ ELEMENTY VÝROBNÍHO PROCESU: Doprava polymeru: Polymer ve formě granulí nebo prášku je dopraven ze skladovacích zásobníků do přiváděcí části extrudéru. Extrudér: Je jedním z důležitých prvků při zpracování polymerů. Skládá se z vyhřívaného válce s rotujícím vytlačujícím šnekem uvnitř. Jeho hlavní funkcí je roztavení polymeru a jeho dopravení k dalšímu kroku technologického procesu.
Tání granulí v extruderu je způsobeno vyhříváním válce, frikčním třením (tření granulátu mezi sebou) a mechanickým působením mezi šnekem a stěnou válce.
Extrudér je rozdělen na tři zóny: 1) Plnící zóna: v oblasti plnění jsou granule polymeru stlačovány, předehřívány a dopravovány do další zóny.
2) Přechodová zóna: zde dochází ke zvětšení průměru jádra šneku (klesající hloubka kanálu), čímž dochází k intenzivnímu stlačování a ohřívání polymeru. 3) Homogenizační zóna: poslední zóna v extrudéru, jejímž hlavním cílem je vytvářet maximální tlak, dochází k homogenizaci taveniny.
Zubové čerpadlo: Dávkovací zubové čerpadlo je zařízení pro velmi přesné kontinuální dodávání taveniny. Dávkovací čerpadlo má obvykle dvě do sebe zapadající protiběžná ozubená kola. Roztavený polymer je dopravován plynule k trysce zvlákňovací hubice. Rychlost každého jednotlivého dávkovacího čerpadla je buď stále konstantní nebo může být řízena pomocí uzavřeného regulačního obvodu v závislosti na rychlosti stroje.
Zvlákňovací tryska: Roztavený polymer je přes vyhřívané potrubí přiváděn do filtračního systému, následně ke zvlákňovací trysce. Filtrační systém pro technologii SB: XL filter Drainage pack
Spinneret
Běžné filtry jsou často používány pro výrobu vláken polyesterových. XL-filtry mají mimořádně velký objem pórů a skládají se z několika vrstev sít. Jednotlivé vrstvy drátěného pletiva jsou spojeny jako jedna stabilní filtrační vrstva. Hrana filtru je tvořena z nerezové kruhu, který zajišťuje těsnění. V závislosti na použití se filtrační vrstva skládá z 15 až 25 vrstev drátěného pletiva. Velikost pórů se pohybuje mezi 20 a 5 µm. Tavenina prochází porézní filtrační vrstvou, ke zvlákňovací trysce se dostává tavenina s vysokou mírou homogenity a je proto vhodná pro následný zvlákňovací proces.
Zvlákňovací tryska se obvykle skládá z děrovaného plechu. Tavenina je protlačena přes mnoho malých otvorů a dochází k výrobě nekonečných vláken.
Chlazení/dloužení vláken: Jakmile tavenina projde otvory zvlákňovací trysky, jsou vznikající filamenty chlazeny a dlouženy ve vzduchové komoře. Při průchodu vláken touto komorou dochází k ochlazení a tuhnutí vláken. Proud vzduchu vysoké rychlosti směřuje rovnoběžně se svazkem vláken a způsobuje současně jejich napínání. Toto mechanické namáhání má za následek zvýšení orientace polymerních řetězců ve vláknech, což vede ke zvýšení jejich pevnosti.
Odtah vláken pod hubicí - dloužení
1 – primární vzduch pro dloužení vláken, 2 – vzduch okolního prostředí, 3 – nasávání dloužených vláken a okolního vzduchu, 4 – odsávání teplého vzduchu po uložení vláken na dopravník.
Vznik vlákenné vrstvy: Vlákna jsou ukládána nahodile na pohybující se porézní pás. To se může uskutečnit několika způsoby: − přímým ukládáním vláken z dostatečně široké zvlákňovací trysky − elektrickým nabitím vláken ve vzduchové odtahovací trysce − výkyvným pohybem odtahovací vzduchové trysky − rozmítáním svazku vláken výkyvnou destičkou
Odsávací zařízení, které je pod pásem, pomáhá snadněji vytvořit vlákennou vrstvu.
Zpevňování vlákenné vrstvy: Kontinuálně vznikající vlákenná vrstva je následně zpevněna, nejčastěji termicky pomocí perforovaného kalandru. Vzniká tak pevná netkaná textilie. Po zpevnění dochází k ořezu okrajů a navinutí textilie na požadovaný rozměr.
FYZIKÁLNÍ VLASTNOSTI SPUNBOND MATERIÁLŮ: - Vysoká propustnost vzduchu - Termické pojení- žádné chemikálie - Vynikající odolnost - po zpevněni kalandrem - Měkké a příjemné (výrobky pro osobní hygienu) - Plošná hmotnost 10 - 150 g / m² Další možnosti: - Tisk - laminování - elektrostatické nabíjení - lepší hydrofilní vlastnosti díky použití tenzidů Při použití doplňkových látek: - Nehořlavé vlastnosti - antistatické vlastnosti - ochrana vůči UV záření a gama záření
Hlavní vlastnosti a charakteriktiky pro spunbondové textilie
VÝROBNÍ LINKA:
1 Dávkování polymeru 2 Příprava taveniny 3 Výroba vláken 4 Sběr vláken a dopravníková jednotka 5 Zpevnění vlákenné vrstvy 6 ořez textilie 7 Navíjení
Production amount (thousand of tons) Year
1989
1991
1993
1995
1997
1998
Total nonwovens production
414
480
554
646
759
836
Spun bond
143
197
227
268
318
356
under 25 g.m-2
117 000 tons
25 - 70 g.m-2
75 400 tons
70 - 150 g.m-2
87 800 tons
over 150 g.m-2
76 000 tons
BIKOMPONENTNÍ SPUNBOND: - PP/PE (PP pro jádro-pevnost, PE pro obal- příjemný omak, měkkost) - Umožňuje použití recyklovaných polymerů (snížení ceny výrobků) - Hygienické a zdravotnické výrobky (dětské pleny
- Zachování pevnosti -Možnosti uspořádání: jádro/plášť, side-by-side, 16-segment pie
SB side-by-side -60PET_40PA66
SB 16 segment pie -70PET_30PA66
POROVNÁNÍ VLASTNOSTÍ SB A STAPLOVÝCH VLÁKEN:
Děkuji vám za pozornost
