تأثیر پارامترهای فشار آب در فرآیند spunسعادتace بر استحکام پارچه های غیر بافته کامپوزیت PET/پالپ
PET/Puسعادتp Composite Spunسعادتace پارچه های غیر بافته به دلیل خاصیت منحصر به فرد آنها به طور گسترده در زمینه های پزشکی ، بهداشتی ، تصفیه و سایر زمینه ها استفاده می شود. به عنوان یک روش پردازش کلیدی ، فناوری Spunسعادتace نقش تعیین کننده ای در عملکرد پارچه های غیر بافته ایفا می کند ، که از این میان پارامترهای فشار آب عوامل اصلی مؤثر بر قدرت پارچه های غیر بافته هستند. اکتشاف عمیق از تأثیر پارامترهای فشار آب بر استحکام پارچه های غیر بافته کامپوزیت PET/پالپ برای بهینه سازی فرآیند Spunlace و بهبود کیفیت و عملکرد محصول از اهمیت بالایی برخوردار است.
1. نمای کلی از PET/Pulp Composite Spunlace پارچه غیر بافته
(i) ویژگی های مواد اولیه
فیبر PET دارای مزایای مقاومت بالا ، مدول بالا ، مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی و پایداری حرارتی خوب است و پشتیبانی اساسی را برای پارچه های غیر بافته فراهم می کند. فیبر پالپ به پارچه های غیر بافته شده جذب رطوبت ، نرمی و راحتی می دهد و می تواند اثر گرفتاری بین الیاف را بهبود بخشد. ترکیب این دو می تواند پارچه های غیر بافته شده دارای چندین ویژگی عالی باشد.
(ب) اصل فرآیند spunlace
فرآیند Spunlace از جت های آب با فشار بالا برای تأثیرگذاری بر فیبر وب استفاده می کند و باعث می شود الیاف وارد شوند و یکدیگر را تقویت کنند. در تولید پارچه های غیر بافته کامپوزیت PET/پالپ ، جت آب به شبکه فیبر متشکل از الیاف PET و خمیر نفوذ می کند. تحت تأثیر مستقیم جت آب و جریان آب در حال بازگشت ، الیاف جابجا شده ، در هم تنیده ، درهم تنیده و در آغوش گرفته می شوند و نقاط درهم و برهم انعطاف پذیر بی شماری را تشکیل می دهند و از این طریق به پارچه غیر بافته شده قدرت خاصی می بخشد.
2. مکانیسم نفوذ پارامترهای فشار آب بر قدرت پارچه های غیر بافته شده
(i) رابطه بین درجه و قدرت درگیری فیبر
هنگامی که فشار آب کم است ، انرژی جت آب محدود است و فقط می تواند باعث حرکت برخی الیاف و در ابتدا وارد شود. الیاف کاملاً گرفتار نشده اند و تعداد نقاط گرفتگی تشکیل شده اندک است و استحکام کم است ، بنابراین قدرت کلی پارچه غیر بافته نیز کم است. با افزایش فشار آب ، انرژی جت آب افزایش می یابد ، الیاف بیشتری برای شرکت در درگیری هدایت می شوند ، میزان گرفتگی عمیق تر می شود ، تعداد نقاط گرفتاری افزایش می یابد و قدرت افزایش می یابد و قدرت پارچه غیر بافته به طور قابل توجهی بهبود می یابد. با این حال ، هنگامی که فشار آب خیلی زیاد است ، ممکن است باعث آسیب بیش از حد یا حتی شکستگی الیاف شود ، که به نوبه خود باعث تضعیف نیروی پیوند بین الیاف و کاهش قدرت پارچه غیر بافته می شود.
(ب) تأثیر آسیب فیبر بر قدرت
فشار بیش از حد آب باعث ایجاد نیروی ضربه بیش از حد بر روی فیبر می شود و در نتیجه سایش روی سطح فیبر ، آسیب به ساختار داخلی یا حتی شکستگی ایجاد می شود. اگرچه فیبر PET از استحکام بالایی برخوردار است ، اما تحت فشار بیش از حد آب نیز آسیب دیده است. زنجیره مولکولی آن ممکن است جهت گیری را بشکند یا تغییر کند و بر قدرت خود فیبر و ظرفیت بارگذاری بر آن تأثیر بگذارد. فیبر پالپ نسبتاً شکننده است و به راحتی تحت فشار آب آسیب دیده است. پس از آسیب دیدن فیبر ، ناحیه بارگذاری مؤثر آن در پارچه غیر بافته کاهش می یابد و مکانیسم انتقال نیرو بین الیاف از بین می رود و از این طریق قدرت کلی پارچه غیر بافته را کاهش می دهد.
3. استراتژی بهینه سازی پارامترهای فشار آب
(i) فشار آب را با توجه به مقدار پارچه غیر بافته و سرعت تولید تنظیم کنید
پارچه های غیر بافته کامپوزیت PET/PALP کمی مختلف به فشار آب های مختلفی نیاز دارند. پارچه های غیر بافته شده با وزن کمی بیشتر دارای لایه های فیبر ضخیم تر هستند و به فشار آب بیشتری نیاز دارند تا جت آب بتواند به وب فیبر نفوذ کند و به گرفتاری مؤثر برسد. پارچه های غیر بافته شده با وزن کمی کوچکتر می توانند به طور مناسب فشار آب را کاهش دهند. سرعت تولید نیز با فشار آب ارتباط نزدیکی دارد. هرچه سرعت تولید سریعتر باشد ، فیبر وب در منطقه spunlace کوتاه تر می ماند و برای اطمینان از قدرت پارچه غیر بافته ، فشار آب بیشتری برای تکمیل درگیری فیبر در مدت زمان کوتاه لازم است. به عنوان مثال ، برای یک پارچه پایه چرمی مصنوعی 45 گرم در متر مربع ، هنگامی که سرعت تولید 8 متر در دقیقه است ، می توان فشار آب را از پایین به ارتفاع و سپس پایین به پایین و سپس پایین ، مانند 9MPA برای پاس اول (قسمت جلویی) ، 9.5Mpa برای پاس دوم (پشتی) (12MPA) برای گذر سوم (قسمت جلو) ، یا 11.5th برای قسمت چهارم (SIDE) برای یک پاس سوم (قسمت جلو) قرار داد. طرف) این می تواند ضمن تضمین کیفیت محصول ، مصرف انرژی و هزینه های تولید را کاهش دهد.
(ب) از ریختن آب چند مرحله ای و توزیع فشار آب معقول استفاده کنید
استفاده از spunlace چند مرحله ای می تواند به تدریج الیاف را وارد کند و از آسیب بیش از حد به الیاف ناشی از فشار بیش از حد آب در یک چرخش جلوگیری می کند. در فرآیند Spunlace چند مرحله ای ، توزیع معقول فشار آب بسیار مهم است. به طور کلی ، چند قطعه اول از فشار آب کمتری استفاده می کنند تا در ابتدا وب فیبر را جمع و جور کند و درگیری فیبر را شروع کند. چند پاس میانی به تدریج فشار آب را برای تقویت گرفتگی فیبر افزایش می دهد. چند پاس آخر به طور مناسب فشار آب را کاهش می دهد تا سطح غیر بافته شده نرم و ظریف تر شود ، در حالی که باعث کاهش آسیب فیبر می شود. به عنوان مثال ، در یک فرآیند تولید خاص ، مراحل اول و دوم طبل های درام دوار با فشار کم آب 60 بار و 80 بار است که از آن برای تقویت برنامه فیبر استفاده می شود. مرحله سوم پیچ و تاب خالص صاف است و فشار آب برای تقویت بیشتر درگیری فیبر به 120 بار افزایش می یابد. به این ترتیب ، قدرت پارچه غیر بافته می تواند به طور مؤثر بهبود یابد.
پارامترهای فشار آب تأثیر پیچیده و مهمی در استحکام پارچه های غیر بافته کامپوزیت PET/PALP دارند. فشار مناسب آب می تواند درگیری فیبر مؤثر را تقویت کرده و قدرت پارچه های غیر بافته را بهبود بخشد. فشار آب بیش از حد زیاد یا خیلی کم تأثیر منفی بر قدرت خواهد گذاشت. در تولید واقعی ، لازم است عواملی مانند مقدار پارچه غیر بافته و سرعت تولید را به طور جامع در نظر بگیرید. با تنظیم منطقی پارامترهای فشار آب ، اتخاذ اسپونلا چند مرحله ای و بهینه سازی استراتژی های توزیع فشار آب ، می توان قدرت پارچه های غیر بافته را دقیقاً کنترل کرد و از این طریق پارچه های غیر بافته شده PET/PALP با کیفیت بالا تولید می کند که نیازهای مختلف کاربردی را برآورده می کند.
نحوه بهینه سازی نفوذپذیری هوا و راندمان تصفیه هوا از PET/Pulp Composite Spunlace Nonwovens
PET/Pulp Composite Spunlace Nonwovens به طور گسترده ای در بسیاری از زمینه ها مانند تصفیه هوا ، فیلتراسیون مایع ، مراقبت های پزشکی و بهداشتی و غیره مورد استفاده قرار می گیرد. نفوذپذیری هوا در هنگام استفاده ، راحتی و صافی را تضمین می کند ، در حالی که راندمان فیلتراسیون بالا رهگیری مؤثر از مواد خاص را تضمین می کند. با این حال ، اغلب بین این دو اجرا تضاد خاصی وجود دارد. هنگام بهینه سازی ، لازم است که به طور جامع چندین عامل را در نظر بگیرید و به دنبال تعادل بین این دو باشید.
1. عوامل مؤثر بر نفوذپذیری هوا و راندمان تصفیه
(i) خصوصیات فیبر
ضخامت ، طول و شکل الیاف PET تأثیر معنی داری بر نفوذپذیری هوا و راندمان تصفیه پارچه های غیر بافته دارد. الیاف ریزتر حیوانات خانگی می توانند یک شبکه فیبر متراکم تر را تشکیل دهند ، که می تواند راندمان تصفیه را بهبود بخشد ، اما باعث کاهش نفوذ هوا تا حدودی می شود. برعکس ، الیاف ضخیم تر می توانند نفوذپذیری هوا را بهبود بخشند ، اما ممکن است راندمان تصفیه کاهش یابد. از نظر طول فیبر ، الیاف طولانی تر برای تشکیل یک ساختار فیبر پایدارتر ، که تأثیر کمتری در نفوذپذیری هوا دارد ، کمک می کند و در عین حال به بهبود راندمان تصفیه تا حدی کمک می کند. بی نظمی شکل فیبر همچنین بر توزیع شکاف بین الیاف تأثیر می گذارد و از این طریق بر نفوذپذیری هوا و راندمان تصفیه تأثیر می گذارد. افزودن الیاف پالپ باعث افزایش تنوع انواع فیبر می شود و نرمی و حساسیت آن ریزساختار شبکه فیبر را تغییر می دهد ، بر مسیر عبور هوا و سیال تأثیر می گذارد و تأثیر پیچیده ای بر نفوذپذیری هوا و راندمان تصفیه دارد.
(ب) چیدمان فیبر و درگیری
در طی فرآیند هیدرونتانژ ، ترتیب و درجه درگیری الیاف تأثیر قابل توجهی در عملکرد پارچه های غیر بافته دارد. توزیع منافذ تشکیل شده توسط الیاف بی نظم نسبتاً تصادفی است و نفوذپذیری هوا نسبتاً خوب است ، اما راندمان تصفیه ممکن است به میزان معینی محدود شود ، زیرا ذرات بزرگ می توانند از منافذ نامنظم راحت تر عبور کنند. الیاف با تمهیدات منظم تر ، به ویژه آنهایی که در جهات خاصی قرار گرفته اند ، می توانند راندمان تصفیه را بهبود بخشند ، به ویژه توانایی رهگیری مواد در یک محدوده خاص ذرات خاص ، اما باعث کاهش نفوذپذیری هوا می شوند. درجه درگیری فیبر نیز بسیار مهم است. یک شبکه فیبر محکم ، اندازه و تعداد منافذ را کاهش داده و نفوذپذیری هوا را کاهش می دهد ، اما می تواند راندمان تصفیه را بهبود بخشد. درگیری کافی ممکن است منجر به کاهش راندمان تصفیه شود ، در حالی که بهبود نفوذپذیری هوا محدود است و حتی ممکن است به دلیل بی ثباتی ساختاری بر عملکرد کلی تأثیر بگذارد.
(iii) پارامترهای ساختاری پارچه غیر بافته شده
کمی (جرم در واحد منطقه) ، ضخامت و تخلخل پارچه های غیر بافته پارامترهای ساختاری هستند که به طور مستقیم بر نفوذپذیری هوا و راندمان تصفیه تأثیر می گذارند. افزایش کمی معمولاً پارچه غیر بافته شده را ضخیم تر می کند ، تعداد لایه های فیبر را افزایش می دهد ، تعداد منافذ را کاهش می دهد و اندازه منافذ را کاهش می دهد ، که برای بهبود راندمان تصفیه مفید است ، اما به طور جدی نفوذپذیری هوا را کاهش می دهد. در مقابل ، کاهش کمی می تواند باعث افزایش نفوذپذیری هوا شود ، اما راندمان تصفیه ممکن است برای رفع الزامات دشوار باشد. ضخامت از نزدیک با کمی مرتبط است. پارچه های غیر بافته ضخیم تر مقاومت در برابر هوا و مایعات و کاهش نفوذپذیری هوا را افزایش داده اند ، اما ممکن است اثرات فیلتر بهتری بر روی ذرات داشته باشد. تخلخل یک پارامتر مهم است که نشان دهنده نسبت فضای منافذ در پارچه های غیر بافته است. تخلخل بالا به معنای نفوذپذیری هوای خوب است ، اما ممکن است راندمان تصفیه کاهش یابد. تخلخل کم به معنای راندمان فیلتراسیون بالا و نفوذپذیری هوای ضعیف است.
2. روشهای بهینه سازی نفوذپذیری هوا و راندمان تصفیه
(i) انتخاب فیبر و بهینه سازی نسبت
با توجه به الزامات کاربردی خاص ، مشخصات و پارامترهای عملکرد فیبر PET و فیبر پالپ به طور دقیق انتخاب می شوند. به عنوان مثال ، در زمینه تصفیه هوا ، که دارای نیازهای بسیار بالایی برای راندمان تصفیه و نیازهای نسبتاً کم برای نفوذپذیری هوا است ، می توان فیبر PET ریزتر را انتخاب کرد و نسبت آن در نسبت فیبر به طور مناسب افزایش می یابد و می توان مقدار مناسبی از فیبر پالپ را برای بهبود احساس و انعطاف پذیری اضافه کرد. برای برخی از برنامه های کاربردی که نیازهای بالایی برای نفوذپذیری هوا دارند و به ویژه در صحت تصفیه ، مانند فیلترهای تهویه معمولی سخت نیستند ، می توان الیاف PET درشت را برای افزایش شکاف بین الیاف انتخاب کرد و محتوای فیبر پالپ می تواند به طور منطقی کنترل شود تا ظرفیت تصفیه خاص اطمینان حاصل شود. از طریق آزمایشات و محاسبات شبیه سازی ، نسبت بهینه فیبر PET به فیبر پالپ در سناریوهای مختلف کاربردی برای حداکثر رساندن نفوذپذیری هوا در حالی که بازده تصفیه را تعیین می کند ، تعیین می شود.
(ب) تنظیم پارامترهای فرآیند spunlace
l فشار آب و تعداد سرهای spunlace : فشار آب یک پارامتر اصلی فرآیند Spunlace است و تأثیر مهمی در درگیری فیبر و ساختار پارچه غیر بافته دارد. کاهش مناسب فشار آب می تواند باعث کاهش درگیری بیش از حد فیبر ، حفظ منافذ بیشتر و بزرگتر و در نتیجه نفوذپذیری هوا شود. با این حال ، فشار آب بیش از حد کم منجر به درگیری کافی فیبر می شود و بر استحکام و راندمان تصفیه پارچه غیر بافته تأثیر می گذارد. بنابراین ، لازم است بر اساس اطمینان از راندمان و استحکام تصفیه ، دامنه فشار کم آب مناسب پیدا شود. افزایش تعداد سرهای spunlace می تواند درگیری فیبر را یکنواخت تر کند ، ساختار منافذ را تا حدی بهینه کند و به بهبود راندمان تصفیه کمک کند. در عین حال ، با کنترل منطقی توزیع فشار آب هر سر Spunlace ، نفوذپذیری هوا نیز می تواند در نظر گرفته شود. به عنوان مثال ، با استفاده از spunlace چند مرحله ای ، اولین مراحل اول سرهای Spunlace از فشار آب کمتری استفاده می کند تا در ابتدا الیاف را وارد کند و مقدار مشخصی از منافذ را حفظ کند ، و مراحل دوم سرهای اسپونلا به طور مناسب فشار آب را افزایش می دهد تا بیشتر فیبر را تقویت کرده و بدون تأثیر جدی بر مجاز هوا ، کارآیی فیلتراسیون را بهبود بخشد.
l روش spunlace : روشهای مختلف Spunlace اثرات متفاوتی در آرایش فیبر و ساختار پارچه ای غیر بافته دارند. ترکیبی از drum spunlace و spunlace مش تخت دارای مزایای منحصر به فردی است. در طول مرحله Drum Spunlace ، فیبر وب روی طبل جذب می شود و روی یک سطح خمیده حرکت می کند. طرف دریافت کننده spunlace آرام است ، و طرف معکوس فشرده می شود که این امر منجر به نفوذ جت آب و درگیری فیبر می شود. این می تواند در حالی که از راندمان خاص فیلتراسیون اطمینان حاصل می کند ، نفوذپذیری هوای خوبی را حفظ کند. مسطح مش صاف می تواند بیشتر ترتیب و تقویت الیاف و تنظیم ساختار منافذ شود. با تنظیم منطقی ترتیب و پارامترهای طبل اسپون و مش صاف ، نفوذپذیری هوا و راندمان تصفیه می تواند بهینه شود.
(iii) فرآیند پس از پردازش
l عملیات حرارتی : عملیات حرارتی مناسب پارچه غیر بافته کامپوزیت PET/پالپ پس از اسپونلاس می تواند باعث ایجاد درجه خاصی از انقباض حرارتی و تبلور الیاف PET شود ، حالت اتصال و ساختار منافذ بین الیاف را تغییر دهد. در شرایط مناسب دما و زمان ، عملیات حرارتی می تواند شبکه فیبر را فشرده تر و منظم تر کند ، راندمان تصفیه را بهبود بخشد و در عین حال با کنترل میزان انقباض حرارتی ، از کوچک شدن بیش از حد که منجر به کاهش قابل توجهی در نفوذپذیری هوا می شود ، خودداری کنید. به عنوان مثال ، عملیات حرارتی پارچه های غیر بافته شده در 180-200 ℃ به مدت 5-10 دقیقه می تواند نفوذپذیری هوا و راندمان تصفیه آن را تا حدی بهینه کند.
l درمان شیمیایی : روشهای درمان شیمیایی ، مانند اصلاح سطح پارچه های غیر بافته شده یا افزودن مواد افزودنی عملکردی ، می توانند خصوصیات سطح و خصوصیات منافذ آنها را بهبود بخشند. با معرفی گروه های عملکردی خاص بر روی سطح پارچه های غیر بافته شده از طریق پیوند شیمیایی یا درمان پوشش ، قابلیت جذب و تصفیه برخی از مواد خاص می تواند بدون تأثیر قابل توجهی بر نفوذپذیری هوا بهبود یابد. اضافه کردن مقدار مناسب روان کننده یا نرم کننده می تواند خصوصیات کشویی بین الیاف را بهبود بخشد ، اندازه و توزیع منافذ را تنظیم کرده و تأثیر مثبتی بر نفوذپذیری هوا و راندمان تصفیه داشته باشد. با این حال ، در طی فرآیند درمان شیمیایی ، لازم است به انتخاب معرفهای شیمیایی مناسب و فرآیندهای درمانی توجه شود تا از آلودگی به محیط و تأثیر منفی بر عملکرد پارچه های غیر بافته جلوگیری شود.
بهینه سازی نفوذپذیری هوا و راندمان تصفیه PET/PALP Composite Spunlace Nonwovens یک پروژه پیچیده و منظم است که نیاز به بررسی جامع عوامل مختلف مانند ویژگی های فیبر ، ترتیب فیبر و درگیری و پارامترهای ساختاری پارچه ای غیر بافته دارد. با انتخاب منطقی مواد اولیه و نسبت فیبر ، تنظیم دقیق پارامترهای فرآیند Spunlace و به درستی با استفاده از فرآیندهای پس از درمان ، تعادل بین نفوذپذیری هوا و راندمان تصفیه می تواند تا حدی حاصل شود. در تولید واقعی ، این روشهای بهینه سازی باید با توجه به نیازهای مختلف کاربردی ، همراه با نتایج تجربی و تجربه تولید ، برای تولید محصولات PET/Pulp Composite Spunlace با عملکرد عالی با عملکرد عالی که تقاضای بازار را برآورده می کند ، قابل انعطاف باشد.
