Az olvadékfúvott extrudálási folyamat egy egylépéses folyamat, amely nagy sebességű légáramlást használ az olvadt hőre lágyuló gyanta fújására az extruderből a szállítószalagra vagy az úgynevezett tekercselő képernyőre. Ez a folyamat az 1950-es évek óta létezik, és jelentősége eredete óta egyre jelentősebb. Az alapfolyamatot az 1. ábra mutatja be egy olvadt szövet extruder segítségével, amelyet kifejezetten a folyamat kezelésére és vezérlésére terveztek.
A folyamat alapvető összetevői a gyanta adagolórendszer, az extruder összeszerelés, a adagolószivattyú, az olvadék fújt szerszámszerelvény, a kollektor és a tekercselő egység.
Gyanta ellátórendszer
Az olvadék fújásának nyersanyaga részecskék formájában hőre lágyuló gyanta, amelyet gyantazsákokban tárolnak, és gravitációval szállítanak az extrudertartályba. Sok különböző polimer áll rendelkezésre az olvadék fújt extrudáláshoz. Ezek a polimerek a következők:
Polipropilén [PP]
Polikarbonát
Polibutilén-tereftalát
Poliamid [PA]
Hőre lágyuló poliuretánok [TPU]
Rugalmas polipropilén [EPP]
Extruder szerelvény
Az extruder-szerelvény részecskebetáplálást kap a gyantaadagoló rendszerből. Az archimedeus spirálhoz hasonló spirális járókerék halad át a részecskéken az extruderszerelvény fűtőhengerén, ahol a részecskék érintkeznek a fűtőfallal és megolvadnak. A spirális járókerékben három terület van - takarmányterület, átmeneti terület és mérési terület. Az előtolási zóna a járókerék azon része, ahol az anyag belép az extruderbe, és elkezd olvadni. Az átmeneti zónát csökkentett mélység jellemzi, és a polimer takarmány homogenizálására és tömörítésére szolgál. Amint a polimer eléri az olvadt állapotot, a mérési területre kerül, ami növeli a nyomást, hogy előkészítse az anyagot az olvadék fújt szerszámszerelvényen keresztül történő kisüléshez. A járókerék csavarmérési területének kimeneti végén van egy szűrőszűrő csoport, amelyet szűrőként használnak a mérőszivattyút elérő szennyeződések vagy polimer blokkok elfogására.
Adagoló szivattyú
Az olvadt polimer kimeneti hőmérséklete 250oC – 300oC és túlnyomásos, majd továbbítódik a adagolószivattyúba. A adagolószivattyú egy pozitív elmozdulású szivattyú, amelyet úgy terveztek, hogy állandó mennyiségű tiszta polimer keveréket szállítson a penészszerelvénybe, figyelembe véve az olvadt polimer hőmérsékletének, nyomásának vagy viszkozitásának folyamatváltozásait. A szivattyúban két pultforgató fogaskerék van egymással hálózva. Amikor a fogaskerekek forognak, olvadt polimert húznak a szivattyú szívó- vagy szívóoldaláról, és a szivattyú kisülési oldalára szállítják. A adagolószivattyú kimenetét ezután elküldik a szerszámszerelvénybe.
Olvadék fújt penész szerelvény
A szerszámszerelvényben három kulcsfontosságú összetevő van - takarmányelosztás, szerszámfej és levegőcső. Általában kétféle takarmány-eloszlást használnak; Ezek T-típusúak (kúposak vagy nem mintaolhatók) és akasztó típusúak. Az egyenletes polimer áramlás miatt az akasztó eloszlása gyakoribb.
A szerszámfej a legfontosabb összetevő a gép által előállított olvadt fújt anyagháló egységességének meghatározásához. A szerszámfej egy szoros tolerancia széles, üreges, kúpos fémrész, amely nagyszámú kis lyukat tartalmaz, amelyeken keresztül az olvadt polimer olvadt, nem szőtteket képez.
A légcső nagy sebességű fűtött levegőt biztosít az extrudált szálakhoz, amelyek a fej kimenetéből származnak. A kompresszor sűrített levegőáramlást biztosít, amely először a gáz- vagy elektromos kemencét hajtja át a hőcserélőn, hogy a levegő hőmérsékletét 230 ° C -ra emelje - 360 ° C-ra 0,5 – 0,8 hangsebességgel (560 – 900 láb / s).
gyűjtő
Ezután a szerszámfejlyukon keresztül extrudált olvadt polimert a levegő elosztójából származó nagy sebességű forró levegőáramlás hajtja, és mikroszálakat képez, amikor a polimer tovább bővül a légáramlásban (lásd a 2. ábrát). Ezeknek a mikroszálaknak az átmérője 0,1 mikron és 15 mikron között mozog. (ezzel szemben a cellulózszálak átmérője körülbelül 50 mikron, az emberi hajé pedig 120 mikron átmérőjű.) Ahogy a szálak kiterjednek, félig olvadt állapotban és a kollektor képernyő felé fújják őket. A forró levegő áramlása a másodlagos levegő szívását is okozza a környező környezeti levegőből, és segít hűtésben és megszilárdulásban a kollektoron képződött gyűjtőanyag-háló, amely a szállítószalaghoz csatlakoztatott feszített fémháló. Miután a szálak meggyógyultak, véletlenszerűen helyezik el őket a kollektorra, sebet és egymáshoz kötik őket, hogy hálót képezzenek. A kollektor sebességének és a szerszámfej és a kollektor közötti elválasztási távolság megváltoztatásával a háló sűrűségének változása megvalósítható a különböző alkalmazásokhoz való alkalmazkodás érdekében. A vákuumszivattyút általában a kollektor panel belsejében porszívózzák. Ez segít eltávolítani a forró levegő áramlását és fokozza a kollektor nettósítási folyamatát.
Felhúzója
A kollektor hűtőszövete a tekercselő egység kartonmagja körül van tekerve. Sokféle olvadék fújt nem szőtt esetében elegendő tapadás van a szálak között, így az anyag további tapadás nélkül használható. Egyes alkalmazásokban az anyag tulajdonságainak megváltoztatásához szükség lehet az anyag további feldolgozására. Ha további kötésre van szükség, a termikus kötés egy közös technológia, amely növelheti az anyag szilárdságát, de fokozott merevséghez és a szövetérzet elvesztéséhez vezet.
A szükséges ragasztás után befejeződik a nem szőtt szövet olvadékfúvott extrudálásának gyártási folyamata. Az anyag végső felhasználásától függően szükség esetén további utómunkálatok is használhatók, például égésgátló vegyi anyagok hozzáadásával. A nem szőtt szövetet ezután értékesítik a konverternek, amely a nem szőtt szövetet nyersanyagként használja szűrőtermékek, kávészűrők, szigetelőanyagok vagy orvosi és sebészeti maszkok gyártásához.
Folyamatváltozó
Bizonyos működési feltételek és folyamatbemenetek megváltoztatásával az olvadékfúvott nemszövöttek jellemzői bizonyos mértékig befolyásolhatók és szabályozhatók. Ezek a tényezők a következők:
A felhasznált polimer típusa és anyagtulajdonságai, például a molekulatömeg
Az extruder működési feltételei, mint például a hőmérséklet
A szerszámfej geometriája, például a nyílás mérete és a nyílások száma
Forró levegő áramlási feltételek (hőmérséklet, sebesség)
A szerszámfej és a kollektor képernyő közötti távolság
Kollektor sebessége