Общие технологии производства функционального волокна и соответствующие детали 

Функциональное волокно занимает важное место в современной текстильной промышленности. Различные технологии и детали придают ему разнообразные свойства, удовлетворяющие разнообразные потребности. Ниже приводится обзор общих технологий и соответствующих деталей:

I.Процесс синтеза

1.Метод распыления расплава

Принцип процесса: после нагрева и плавления высокомолекулярного полимера, расплав распыляется и вытягивается с помощью высокоскоростного потока горячего воздуха, образуя очень тонкие волокна, которые случайным образом распределяются на приемном устройстве и скрепляются между собой или с помощью термоскрепления, образуя волокнистую вату. На примере производства полипропиленовой ваты методом распыления расплава: полипропиленовые гранулы нагреваются и плавятся в шнековом экструдере, выдавливаются через форсунки, растягиваются и утончаются под воздействием высокотемпературного потока горячего воздуха, образуя волокна диаметром 1-5 микрон, которые в конечном итоге полимеризуются в ватообразную структуру.

-Ключевые детали: очень важно точно контролировать температуру горячего воздуха, скорость потока и объем экструзии полимерного расплава. При слишком высокой температуре волокна легко разрываются, при слишком низкой — расплав плохо течет, и волокна плохо формируются. Скорость потока горячего воздуха определяет тонкость волокон, а объем экструзии влияет на производительность и плотность волокнистой ваты.

2.Метод спанбонд

Принцип технологии: полимерные пластины плавятся в шнековом экструдере, экструдируются через формовочную пластину в виде нитей, растягиваются и утончаются под действием растягивающего устройства, затем распределяются на распределительной машине в виде волокнистой сетки и, наконец, уплотняются в волокнистую вату с помощью горячей прокатки и других методов. При производстве полиэфирного спанбонда полиэфирные куски нагреваются в шнековом экструдере до 280-300 °C, расплавляются, экструдируются через формовочную пластину, растягиваются высокоскоростным потоком воздуха до толщины 10-30 мкм, распределяются по сетке и упрочняются горячей прокаткой.

Ключевые детали: конструкция распылительной пластины влияет на равномерность экструзии нитей, а степень вытяжки напрямую влияет на прочность и тонкость волокон. Температура, давление и время горячей прокатки влияют на прочность сцепления и тактильные ощущения волокнистой ваты. При слишком высокой температуре волокна желтеют и становятся хрупкими, а при недостаточном давлении сцепление не прочное.

II.Процесс последующей обработки

1.Антибактериальная обработка

Принцип процесса: с помощью методов пропитки, нанесения покрытия и т. д. антибактериальный агент наносится на поверхность волокнистой хлопковой ткани или вступает с ней в химическую реакцию, придавая ей антибактериальные свойства. Например, при пропитке волокнистой хлопковой ткани антибактериальным агентом на основе четвертичных аммониевых солей молекулы антибактериального агента соединяются с гидроксильными группами на поверхности волокна, образуя антибактериальную защитную пленку.

Ключевые детали: тип антибактериального агента, его концентрация и условия обработки влияют на долговечность и безопасность антибактериального эффекта. Слишком высокая концентрация может повлиять на тактильные ощущения и стойкость цвета волокна, поэтому ее необходимо точно контролировать. Различные антибактериальные агенты подходят для разных типов волокон, например, антибактериальный агент на основе ионов серебра имеет сильную аффинность к некоторым волокнам, поэтому его необходимо выбирать с учетом этого.

2.Водоотталкивающая и влагопроницаемая обработка

Принцип технологии: с помощью водоотталкивающего агента на поверхности волокон образуется слой с низкой поверхностной энергией, который препятствует проникновению капель воды, а специальная обработка создает микропористую структуру между волокнами, обеспечивающую прохождение молекул водяного пара. Например, при использовании фторсодержащего водоотталкивающего агента для покрытия хлопка на поверхности волокон образуется микронаноструктура, похожая на поверхность листьев лотоса.

Ключевые детали: ключевую роль играют состав водоотталкивающего средства и толщина покрытия. Слишком толстое покрытие усиливает водонепроницаемость, но снижает влагопроницаемость; слишком тонкое покрытие не обеспечивает хорошей водонепроницаемости. Температура и время сушки в процессе обработки влияют на степень отверждения водоотталкивающего средства, а значит, и на водонепроницаемость и влагопроницаемость.