Výrobný proces netkaných textílií z taveniny spočíva v použití vysokorýchlostného horúceho vzduchu na vytiahnutie tenkého prúdu polymérnej taveniny extrudovanej z otvoru matrice, čím sa vytvárajú ultrajemné vlákna, ktoré kondenzujú na sieťovej clone alebo valci a spoliehajú sa na samotné väzby, aby sa stali netkanou textíliou.

Porovnanie taveniny fúkanej z taveniny a spriadanej z taveniny:
● Dĺžka vlákna: Spunbond je filament, meltblown je krátke vlákno.
● Pevnosť vlákna: Pevnosť spriadaného vlákna > Pevnosť z taveniny fúkaného vlákna.
● Jemnosť vlákna: Vlákno fúkané z taveniny je tenšie ako vlákno vyrobené metódou spriadania.

Zariadenia na fúkanie taveniny sa podľa spôsobu umiestnenia delia na horizontálne a vertikálne.

1. Priebeh procesu a vybavenie
Proces fúkania z taveniny

Príprava polyméru → extrúzia taveniny → dávkovacie čerpadlo → zostava fúkacej formy na taveninu → naťahovanie taveniny postupným kvapkaním → chladenie → prijímacie zariadenie

Zariadenie zahrnuté vo výrobnej linke na netkanú textíliu z taveniny z polypropylénu

Hlavné zariadenia: podávač, závitovkový extrudér, dávkovacie čerpadlo, zostava vyfukovacej formy z taveniny, vzduchový kompresor, ohrievač vzduchu, prijímacie zariadenie, navíjacie zariadenie. Na výrobu polyesteru a iných surovín je potrebné aj zariadenie na sušenie triesok.

Pomocné zariadenia: pec na čistenie foriem, elektrostatické nanášacie zariadenie a striekacie zariadenie atď.

1. Kŕmidlo

Inštalovaný na násypke extrudéra. Funkciou podávača je nasávať polymérne plátky do násypky závitovkového extrudéra. Zvyčajne má automatickú funkciu. Množstvo podávaného materiálu za jednotku času je možné nastaviť podľa výkonu celej výrobnej linky.
2. Skrutkový extrudér
3. Dávkovacie čerpadlo
4. Zostava vyfukovanej matrice
Zostava matrice je najdôležitejšou časťou zariadenia na vyfukovanie z taveniny a zahŕňa najmä:

1. Systém distribúcie polymérnej taveniny
2. Systém závitorezných hláv

Systém distribúcie polymérnej taveniny
Systém distribúcie polymérnej taveniny dokáže zabezpečiť, aby polymérna tavenina rovnomerne prúdila pozdĺž dĺžky vyfukovacej formy a mala rovnomerný čas zotrvania, čím sa zabezpečí, že netkaná textília vyfukovaná z taveniny má rovnomernejšie vlastnosti po celej šírke.

Systém matríc
Systém frézovacej hlavy sa skladá zo zvlákňovacej trysky, plynovej dosky, vykurovacích a tepelne udržiavacích prvkov atď.
Rovnomernosť výrobkov vyfukovaných z taveniny úzko súvisí s výliskom. Presnosť spracovania vyfukovanej lisovacej hlavy je vo všeobecnosti vysoká, takže výrobné náklady na lisovaciu hlavu sú vysoké.

Systém matríc

5. Ohrievač vzduchu
Proces tavného fúkania vyžaduje veľa horúceho vzduchu. Stlačený vzduch vystupujúci z kompresora sa odvlhčí a filtruje, potom sa privádza do ohrievača vzduchu na ohrev a následne do zostavy tavného fúkania. Ohrievač vzduchu je tlaková nádoba a zároveň musí odolávať oxidácii vzduchu s vysokou teplotou, takže materiál musí byť z nehrdzavejúcej ocele.

6. Prijímacie zariadenie
Hlavné typy prijímacích zariadení pre proces vyfukovania z taveniny sú: valcový typ, typ s plochou obrazovkou
Trojrozmerné formovanie (tŕň): zariadenie na výrobu filtračných prvkov
Prijmite trojrozmerné prijímacie zariadenie, rozdelené na prerušovaný príjem a nepretržitý príjem.

Prerušované prijímacie zariadenie
Prijímacie zariadenie sa pohybuje tam a späť a vlákna sa navíjajú na tŕň vo viacerých vrstvách; prijímacia vzdialenosť sa mení, aby sa vytvoril filtračný prvok s gradientom hustoty;
Zmenou veľkosti tŕňa sa vyrábajú filtračné prvky s rôznymi vnútornými priemermi. Po vyrobení každého filtračného prvku je potrebné tŕň vymeniť, čo znižuje efektivitu výroby.

Zariadenie na nepretržitý príjem
Prijímací tŕň má tvar konzolového nosníka a je vybavený prevodovým hriadeľom na výstup rúrkového filtračného prvku. Hlavový koniec prevodového hriadeľa je závitovaný a rúrkový filtračný prvok sa vytiahne z prijímacieho tŕňa a prenesie sa do rezacieho systému.
Pri výrobe filtračných prvkov s gradientmi hustoty by sa malo použiť viacero závitorezných hláv s rôznymi prijímacími vzdialenosťami.

7. Pomocné vybavenie
Hlavným pomocným zariadením linky na výrobu vyfukovaných lisov je pec na čistenie foriem. Po určitom čase výroby vyfukovanej lisovacej hlavy dôjde k upchatiu otvoru. V tomto prípade je potrebné vyfukovaciu lisovaciu hlavu vymeniť.
Vymenená tavená fúkaná forma sa musí vypáliť, aby sa odstránil polymér a nečistoty, ktoré zostali v matrici. Skrutky a zvlákňovacie trysky sa zvyčajne pražia, aby sa odstránili zvyškové polyméry a nečistoty.

2. Suroviny používané pri tavení fúkaných z taveniny
Teoreticky sa v procese tavného fúkania môžu použiť všetky termoplastické (vysokoteplotné tavenie, nízkoteplotné tuhnutie) polymérne triesky. Polypropylén je jedným z najpoužívanejších trieskových materiálov pre technológiu tavného fúkania. Okrem toho medzi bežne používané polymérne triesky pre technológiu tavného fúkania patria polyester, polyamid, polyetylén, polytetrafluóretylén, polystyrén, PBT, EMA, EVA atď. Typ polyméru určuje jeho bod topenia a reologické vlastnosti. Pre každú polymérnu surovinu existuje zodpovedajúci proces tavného fúkania, ako je teplota ohrevu, pomer dĺžky skrutky k priemeru, tvar skrutky, proces sušenia suroviny atď., pričom existujú určité rozdiely.
Suroviny z olefínových polymérov (ako napríklad polypropylén) majú vysoký stupeň polymerizácie, takže pri teplote vyššej ako je bod topenia 100 ℃ alebo vyššej sa dajú fúkať z taveniny hladko, zatiaľ čo pri teplote vyššej ako je bod topenia polyesteru sa dá fúkať z taveniny mierne. Suroviny z olefínových polymérov sa zvyčajne nepotrebujú sušiť. Polyester sa musí sušiť trieskami.
Molekulová hmotnosť a distribúcia molekulových hmotností polymérnych surovín sú najdôležitejšími faktormi, ktoré ovplyvňujú proces fúkania z taveniny a výkonnosť netkaných textílií vyrobených fúkaním z taveniny.
V prípade procesu fúkania z taveniny sa všeobecne predpokladá, že nízka molekulová hmotnosť a úzke rozloženie molekulových hmotností polymérnych surovín sú prospešné pre rovnomernosť vyfukovanej siete. Čím nižšia je molekulová hmotnosť polyméru, tým vyšší je index toku taveniny (MFI, index toku taveniny, označuje hmotnosť taveniny, ktorá vytečie za 10 minút pri určitom tlaku a teplote) a čím nižšia je viskozita taveniny, tým je vhodnejšia. Proces fúkania z taveniny má slabší ťahový účinok.

3. štruktúra a vlastnosti netkaných textílií z taveniny fúkaných z taveniny
Jednou z charakteristík netkaných textílií vyrobených z taveniny je malá jemnosť vlákien, zvyčajne menšia ako 10 μm, a väčšina jemnosti vlákien je 1 až 4 μm.
Rôzne sily pôsobiace na celú spriadaciu linku od trysky vyfukovacej formy po prijímacie zariadenie nemožno vyvážiť (vplyv kolísania napínacej sily pri vysokej teplote a rýchlosti prúdenia vzduchu, rýchlosť a teplota chladiaceho vzduchu atď.), čo spôsobuje, že vlákno vyfukované z taveniny má rôznu jemnosť.
Rovnomernosť priemeru vlákien v netkanej textílii spájanej spriadaním je výrazne lepšia ako u vlákna fúkaného z taveniny, pretože v procese spriadania sú podmienky spriadania stabilné a podmienky ťahania a chladenia sa nemenia.
Kryštalinita a orientácia vlákna fúkaného z taveniny sú menšie ako pri metóde spunbond. Preto je pevnosť vlákna fúkaného z taveniny nízka a pevnosť vláknitej siete je tiež nízka. Pevnosť niekoľkých PP vlákien je nasledovná:

Pevnosť niekoľkých PP vlákien

Vzhľadom na nízku pevnosť vlákien fúkaných z taveniny je praktické použitie netkaných textílií fúkaných z taveniny spôsobené najmä vlastnosťami ich ultrajemných vlákien.

4. aplikácia netkaných textílií z taveniny
V súčasnosti sa netkané textílie z taveniny používajú hlavne na:
1 filtračný materiál
Filtrácia je oddeľovanie častíc rozptýlených v plyne alebo kvapaline.
Mechanizmus filtrácie: preosievanie, elektrostatické nanášanie, difúzne nanášanie atď.
Sú častice väčšie ako veľkosť pórov filtračného materiálu, ktorý sa má preosiať?
Štúdie ukázali, že: filtračné materiály s veľkosťou pórov medzi desiatimi a desiatkami mikrónov dokážu zachytiť prach až do veľkosti 1 µm. Na zlepšenie sedimentačného účinku sita je potrebné zmenšiť veľkosť pórov filtračného materiálu, teda znížiť jemnosť vlákien a zvýšiť hustotu materiálu.
Netkané materiály z taveniny majú výhody jemných vlákien, mnohých pórov a malej veľkosti pórov.

Aplikácie:
Filtrácia plynov: lekárske masky, filtračné materiály pre vnútorné klimatizácie.
Filtrácia kvapalín: filtrácia nápojov, filtrácia vody.
Na zlepšenie filtračného účinku je možné znížiť jemnosť vlákien a zvýšiť hustotu filtračného materiálu, ale to spôsobí výrazné zvýšenie filtračného odporu.
Preto nechajte netkaný materiál vyfukovaný z taveniny elektrostaticky nabiť a jeho filtračný účinok sa dá zlepšiť elektrostatickým efektom, teda elektretovým spracovaním.
Elektretom upravená netkaná textília z taveniny fúkaná metódou taveniny má dlhotrvajúcu statickú elektrinu a dokáže sa spoľahnúť na elektrostatický efekt na zachytávanie jemného prachu, takže má výhody vysokej účinnosti filtrácie a nízkeho filtračného odporu.
Polypropylén má vysoký elektrický odpor (7×1010Ω·cm) a veľkú kapacitu vstrekovania náboja. Je to ideálny materiál na výrobu elektretových vlákien. Experimenty ukazujú, že po 1440 hodinách skladovania elektretovo upravenej netkanej textílie z polypropylénu, vyfukovanej z taveniny, v prirodzenom stave zostáva účinnosť filtrácie nezmenená.
Vplyv elektretovej úpravy na účinnosť filtrácie a odolnosť netkaných textílií z taveniny fúkaných z taveniny

Vplyv elektretovej úpravy na účinnosť filtrácie a odolnosť netkaných textílií vyrobených fúkaním z taveniny

Je vidieť, že filtračný odpor netkanej textílie vyrobenej fúkaním z taveniny sa po elektretovej úprave nezmenil, ale účinnosť filtrácie sa výrazne zlepšila, čo je neporovnateľné s inými netkanými textíliami.

2. Zdravotnícky a zdravotnícky materiál
Lekárske rúško: kompozitný materiál (SMS) vyrobený zo spunbond materiálu na vnútornej a vonkajšej vrstve a z tavného fúkaného materiálu v strede.

3. Materiály na ochranu životného prostredia (materiály absorbujúce olej)
Netkaná textília z polypropylénu vyfukovaného z taveniny je vďaka svojim materiálovým vlastnostiam a štruktúre mikrovlákna dobrým materiálom absorbujúcim olej. V rozvinutých krajinách, ako je Európa, Amerika, Japonsko atď., sa široko používa pri únikoch ropy z morí, únikoch ropy z výrobných zariadení a pri čistení odpadových vôd.
Netkaná textília z polypropylénu získaná metódou tavného fúkania má hydrofóbne a lipofilné vlastnosti, je odolná voči silným kyselinám a zásadám a má nižšiu hustotu ako voda. Po absorpcii oleja môže dlho plávať na vode bez deformácie a môže sa dlhodobo recyklovať a skladovať. Netkaná textília z polypropylénu získaná metódou tavného fúkania sa vyrába ako olej absorbujúce šnúry, olej absorbujúce reťaze, olej absorbujúce vankúše atď. Absorpcia oleja môže dosiahnuť 10 až 50-násobok jej hmotnosti.

4. Materiály na oblečenie (teplé materiály)
Tepelnoizolačné materiály by mali mať dobré tepelnoizolačné vlastnosti a mali by sa dať používať dlhodobo bez zmeny svojich tepelnoizolačných vlastností.
Experimenty ukazujú, že štruktúra vláknitej sieťoviny je jedným z hlavných faktorov ovplyvňujúcich prenos tepla tepelnoizolačnými materiálmi.
V prípade kompozitného tepelnoizolačného materiálu z taveniny fúkaného za tepla má jeho hrúbka malý vplyv na priepustnosť vzduchu, zatiaľ čo priepustnosť polyesterových vlákien sa s klesajúcou hrúbkou rýchlo zvyšuje. Preto má kompozitný tepelnoizolačný materiál z taveniny fúkaný za tepla silnú odolnosť voči vetru.

5. Oddeľovač batérií
Membránový materiál je dôležitou súčasťou batérie a často sa umiestňuje medzi kladné a záporné platne. Hlavnou funkciou je izolovať kladné a záporné platne, aby sa zabezpečil tok dielektrika.
Polypropylénový materiál má vynikajúcu odolnosť voči kyselinám a zásadám. Polypropylénový membránový materiál z taveniny sa vyznačuje malou veľkosťou pórov, veľkou pórovitosťou, malým odporom a rôznymi zmenami produktu.