ผ้าไม่ทอใยหลอมละลาย
วิธีการเป่าหลอม (Melt-blown method) เป็นอีกหนึ่งวิธีในการผลิตพอลิเมอร์โดยตรงเข้าสู่โครงสร้างตาข่าย โดยใช้เครื่องอัดรีดแบบสกรูในการอัดรีดพอลิเมอร์หลอมเหลว ผ่านการเป่าลมร้อนด้วยอุณหภูมิสูงหรือวิธีการอื่นๆ เพื่อให้เกิดแรงดึงสูงมากและก่อตัวเป็นเส้นใยละเอียดมาก จากนั้นจึงรวบรวมเส้นใยเหล่านั้นเข้าเป็นตาข่ายม้วนหรือม่านตาข่าย ทำให้ผ้าไม่ทอแบบเป่าหลอมมีคุณสมบัติในการยึดเกาะที่ดีขึ้น
หลักการขึ้นรูปของเส้นใยฟิวชั่นเจ็ท
1. ความเหมือนและความแตกต่างกับวิธีการสปันบอนด์
วิธีการสปันบอนด์
หรือที่รู้จักกันในชื่อวิธีการปั่นเส้นใยโดยตรงเป็นผ้า คือการใช้เทคนิคการปั่นหลอมเหลว เช่น การยืดเส้นใยโพลีเมอร์ด้วยการปั่นหลอมเหลวและการสร้างเส้นใยต่อเนื่องสำหรับเป็นโครงข่าย จากนั้นจึงนำเส้นใยมาเชื่อมต่อ ตกแต่ง และกระบวนการอื่นๆ เพื่อผลิตเป็นผลิตภัณฑ์
ทั่วไป
ต้องทำการอัดขึ้นรูปพอลิเมอร์ผ่านรูหัวฉีดในสถานะหลอมเหลว
(2) เครือข่ายเส้นใยสามารถยึดติดด้วยความร้อน (การยึดติดที่พื้นผิวหรือการยึดติดที่จุด) หรือการยึดติดของตัวเองเข้ากับการเสริมแรงผ้าไม่ทอ
B ความแตกต่าง
ในวิธีการสปันบอนด์: อากาศเย็นจัดจะทำให้เส้นใยเย็นลงอย่างฉับพลัน พร้อมๆ กับยืดเส้นใยออก ทำให้เกิดเส้นใยต่อเนื่องและแผ่กระจายออกเป็นผ้าม่านตาข่าย
วิธีการพ่นแบบหลอมละลาย: การพ่นลมร้อนความเร็วสูง ทำให้เกิดการยืดตัวอย่างมาก ก่อให้เกิดเส้นใยสั้นละเอียดพิเศษ แล้วพ่นด้วยความเร็วสูงเข้าไปในม่านตาข่ายหรือลูกกลิ้งตาข่ายดักความชื้น เพื่อสร้างเป็นโครงข่ายเส้นใย
(2) วิธีการสปันบอนด์: วิธีการเสริมแรงด้วยเครือข่ายเส้นใย นอกเหนือจากการเชื่อมด้วยความร้อนแล้ว ยังใช้การเชื่อมด้วยความร้อน การเชื่อมด้วยน้ำ การเชื่อมด้วยสารเคมี และวิธีการอื่นๆ อีกด้วย
วิธีการพ่นหลอมเหลว: ส่วนใหญ่อาศัยการเชื่อมด้วยความร้อนหรือการเชื่อมด้วยตัวเอง
2. กระบวนการทางเทคโนโลยีแบบดั้งเดิม
การป้อนพอลิเมอร์ → การอัดรีดหลอมเหลว → การขึ้นรูปเส้นใย → การระบายความร้อนของเส้นใย → การขึ้นรูปตาข่าย → การเชื่อมต่อ (ตาข่ายคงที่) → การม้วนขอบตัด → การตกแต่งขั้นสุดท้ายหรือการตกแต่งพิเศษ
วัตถุดิบโพลิเมอร์ - โดยทั่วไปโพลิเมอร์จะถูกทำเป็นชิ้นกลมเล็ก ๆ หรือเป็นเม็ดเล็ก ๆ เทลงในถังหรือกรวย แล้วป้อนเข้าเครื่องอัดรีดแบบสกรู
การอัดรีดแบบหลอมเหลว -- ที่ปลายด้านป้อนของเครื่องอัดรีดแบบสกรู ชิ้นส่วนพอลิเมอร์จะถูกผสมกับสารทำให้คงตัว สารฟอกขาว และสารเติมแต่งอื่นๆ เม็ดสีมาสเตอร์แบทช์ และวัตถุดิบอื่นๆ ที่จำเป็น หลังจากผสมอย่างทั่วถึงแล้ว จะถูกป้อนเข้าไปในเครื่องอัดรีดแบบสกรู จากนั้นจะถูกให้ความร้อนจนหลอมเหลว และสุดท้าย สารหลอมเหลวจะถูกป้อนเข้าไปในหัวฉีดโดยปั๊มวัดปริมาณผ่านตัวกรอง ในกระบวนการหลอมเหลวและการพ่น เครื่องอัดรีดทั่วไปยังช่วยลดน้ำหนักโมเลกุลของพอลิเมอร์ด้วยการกระทำแบบเฉือนและการสลายตัวทางความร้อนอีกด้วย
การขึ้นรูปเส้นใย - สารละลายที่ผ่านการกรองและสะอาดแล้วจะไหลผ่านระบบกระจายและถูกป้อนอย่างสม่ำเสมอไปยังหัวฉีดแต่ละชุด เพื่อให้ได้ปริมาณการอัดขึ้นรูปที่เท่ากันในแต่ละหัวฉีด หัวฉีดของเส้นใยที่ผลิตด้วยวิธีการพ่นแบบหลอมรวมนั้นแตกต่างจากวิธีการปั่นเส้นใยแบบอื่น รูของหัวฉีดจะต้องเรียงเป็นเส้นตรง โดยมีรูพ่นอยู่ที่ด้านบนและด้านล่าง
การระบายความร้อนของเส้นใย - อากาศอุณหภูมิห้องปริมาณมากถูกดูดเข้าไปทั้งสองด้านของหัวฉีดและผสมกับกระแสอากาศร้อนที่มีไมโครไฟเบอร์อยู่ เพื่อทำให้ไมโครไฟเบอร์เย็นลง ไมโครไฟเบอร์ที่หลอมเหลวจะเย็นตัวลงและแข็งตัว
การขึ้นรูปตาข่าย - ในการผลิตผ้าไม่ทอแบบเป่าเส้นใยด้วยความร้อน หัวฉีดเส้นใยสามารถวางได้ทั้งแนวนอนหรือแนวตั้ง หากวางในแนวนอน เส้นใยไมโครไฟเบอร์จะถูกพ่นลงบนดรัมเก็บรวบรวมทรงกลมเพื่อสร้างเป็นตาข่าย หากวางในแนวตั้ง เส้นใยจะตกลงบนตะแกรงที่เคลื่อนที่ในแนวนอนเพื่อสร้างเป็นตาข่าย
กาว (โครงข่ายคงที่) - การเสริมแรงด้วยกาวในตัวที่กล่าวถึงข้างต้น สำหรับบางวัตถุประสงค์ การใช้สเปรย์กาวละลายก็เพียงพอแล้ว เช่น: ข้อกำหนดของโครงข่ายเส้นใยที่มีโครงสร้างค่อนข้างฟู การกักเก็บอากาศที่ดี หรืออัตราส่วนช่องว่างที่ดี และสำหรับการใช้งานอื่นๆ อีกมากมาย การเสริมแรงด้วยการยึดติดเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ ยังคงต้องใช้การยึดติดด้วยการรีดร้อน การยึดติดด้วยคลื่นอัลตราโซนิค หรือวิธีการเสริมแรงอื่นๆ กาวร้อน
3. ลักษณะเฉพาะของกระบวนการผลิตผ้าไม่ทอใยสังเคราะห์แบบพ่นหลอม
(1) กระบวนการสั้น ประสิทธิภาพการผลิตสูง
เส้นใยมีความละเอียดมาก ความสม่ำเสมอของตาข่ายเส้นใยดี นุ่ม มีคุณสมบัติในการกรอง ต้านเชื้อแบคทีเรีย และดูดซับได้ดีเยี่ยม
การจัดเรียงเส้นใยไม่ดี ความแข็งแรงของเครือข่ายเส้นใยต่ำ
การทำเช่นนี้จะสิ้นเปลืองพลังงานมาก
พารามิเตอร์หลักของกระบวนการผลิตด้วยวิธีการพ่นหลอมเหลว
1. ดัชนีการหลอมเหลว (MFI)
ความแข็งแรงและการยืดตัวจนขาดของผ้าที่พ่นด้วยความร้อนลดลงเมื่อค่า MFI เพิ่มขึ้น ดังนั้น ค่า MFI ของวัตถุดิบจึงควรสูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อให้การไหลของวัสดุหลอมเหลวที่บางนั้นได้รับแรงดึงที่ดีขึ้นในกระบวนการพ่นแก๊สร้อน
2. ความเร็วการไหลของก๊าซร้อน
ภายใต้อุณหภูมิ ความเร็วรอบของสกรู ระยะการรับ และเงื่อนไขอื่นๆ ที่เหมือนกัน:
ความเร็วลมร้อนเพิ่มขึ้น → เส้นใยมีเส้นผ่านศูนย์กลางลดลง → เนื้อผ้าไม่ทอเปลี่ยนจากแข็งเป็นนุ่มขึ้น เส้นใยพันกันมากขึ้น โครงข่ายเส้นใยหนาแน่น เรียบเนียน และมีความแข็งแรงเพิ่มขึ้น
แต่ถ้าความเร็วลมสูงเกินไป อาจทำให้เกิดดอกไม้ปลิวได้ง่าย ส่งผลเสียต่อลักษณะของผ้าอย่างมาก
3. มุมการฉีดลมร้อน
โดยหลักแล้วจะส่งผลต่อแรงดึงและลักษณะทางสัณฐานวิทยาของเส้นใย
คุณสมบัติและการประยุกต์ใช้ของเส้นใยเมลต์เจ็ท (ผ้าไม่ทอ)
1. วัสดุสำหรับการกรอง
โดยหลักแล้ว วัสดุชนิดนี้ใช้ประโยชน์จากโครงสร้างเส้นใยละเอียดมาก ซึ่งเป็นสาขาการใช้งานที่เก่าแก่ที่สุดและใหญ่ที่สุด ความต้องการวัสดุกรองชนิดใหม่ยังเป็นแรงผลักดันหลักสำหรับการพัฒนาผ้าไม่ทอแบบเป่าหลอมอีกด้วย
ไม่มีเศษใยผ้ากรองขนาดสั้นหลุดร่วงลงในก๊าซหรือของเหลวที่ผ่านการกรองด้วยผ้าพ่นละลาย
ปัจจุบันทั่วโลกมีการใช้วัสดุกรองแบบพ่นหลอมเหลวมากกว่า 20,000 ตันต่อปี โดย 65% ใช้สำหรับการกรองของเหลว เช่น การกรองเพื่อสุขอนามัยของเครื่องดื่มและอาหาร การกรองน้ำ การกรองเพื่อการรีไซเคิลโลหะมีค่า การกรองสีและสารเคลือบ และผลิตภัณฑ์เคมีอื่นๆ และ 35% ใช้สำหรับการกรองก๊าซ เช่น การกรองเครื่องปรับอากาศภายในอาคาร การกรองแยกอากาศและน้ำ การกรองในห้องปรับสภาพก๊าซ
2. วัสดุทางการแพทย์
ในปัจจุบัน นับเป็นสาขาการใช้งานที่ใหญ่เป็นอันดับสองของผ้าพ่นละลาย
ในบริเวณนี้ วัสดุที่ใช้มากที่สุดคือผ้าพันแผล ผ้าม่านห้องผ่าตัด และผ้าสำหรับฆ่าเชื้อ ส่วนผ้าพันแผลยืดหยุ่น เทป และแผ่นฟิล์มลดการอักเสบและบรรเทาอาการปวดนั้นใช้จำนวนเล็กน้อย
3. อุปกรณ์สุขอนามัย
(1) ในผ้าอนามัย
★ ผ้าชุบสเปรย์ละลายน้ำที่สอดไว้ในแกนดูดซับของผ้าอนามัย ชั้นถ่ายโอนแบบเส้นเลือดฝอย
★ การใช้ผ้าพ่นละลายเป็นชั้นกั้นการซึมผ่านของของเหลว โดยใช้ผ้าพ่นละลายสองชั้นแทนฟิล์มโพลีเอทิลีนกันน้ำ
(2) ในแง่ของผ้าอ้อมผู้ใหญ่
ในกระบวนการผลิต เส้นใยสั้นของเยื่อไม้จะถูกผสมเข้ากับเส้นใยรูปทรงกระสวยเพื่อสร้างผ้ารูปทรงกระสวยชนิดพิเศษที่มีคุณสมบัติในการดูดซับได้ดี
4. วัสดุดูดซับน้ำมัน
ในฐานะวัสดุดูดซับน้ำมัน ความสามารถในการดูดซับน้ำมันสามารถสูงถึง 17 เท่าของน้ำหนักตัวมันเอง
โดยทั่วไป ผ้าพ่นละลายจะถูกสอดเข้าไปในท่อตาข่ายยาวที่ถักจากเส้นใย PET เพื่อใช้เป็นตะแกรงลอยน้ำสำหรับต้านทานและดูดซับน้ำมันในทะเล นอกจากนี้ยังสามารถติดตั้งที่หัวเรือลากจูงในทะเล ซึ่งประกอบด้วยอุปกรณ์เก็บน้ำมันที่ทำจากผ้าพ่นละลาย PP เพื่อทำความสะอาดน้ำมันบนผิวน้ำอย่างต่อเนื่องได้อีกด้วย
5. วัสดุสำหรับทำเสื้อผ้า
(1) วัสดุที่ให้ความอบอุ่น
การประยุกต์ใช้ที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดคือผ้าพ่นเคลือบพิเศษที่พัฒนาโดยบริษัท 3M ในสหรัฐอเมริกา: ในกระบวนการพ่นเคลือบเส้นใย จะมีการผสมเส้นใย PET สั้นเพื่อสร้างโครงสร้างฉนวนอากาศที่ประกอบด้วยเส้นใย PET สั้นที่มีความยืดหยุ่นดีและเส้นใย PP ละเอียดพิเศษ
(2) เสื้อผ้าแรงงานแบบใช้แล้วทิ้ง
นอกจากเสื้อคลุมผ่าตัดแล้ว ผ้าคอมโพสิต SMS ยังถูกนำไปใช้ในงานอุตสาหกรรมด้านเสื้อผ้าป้องกันได้อย่างประสบความสำเร็จอีกด้วย
6. ผ้าสะอาด
โดยหลักแล้วคือการใช้ PP ที่มีคุณสมบัติในการดูดซับน้ำมันตามธรรมชาติ และใช้ประโยชน์ได้หลากหลายในการลดมลพิษจากน้ำมันในสภาพแวดล้อมการทำงาน
ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการหลอมและการพ่น ทำให้สามารถผลิตผ้า PP ที่มีคุณสมบัติชอบน้ำได้โดยการหลอมและพ่นด้วยสารเพิ่มความชื้นที่เหมาะสม ซึ่งสามารถนำไปใช้ในโรงพยาบาล ห้องที่มีความบริสุทธิ์สูง ชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำ เครื่องมือ และห้องคอมพิวเตอร์ได้
วันที่โพสต์: 3 เมษายน 2563


