Процес виробництва нетканих матеріалів, отриманих методом розплавлення, полягає у використанні високошвидкісного гарячого повітря для витягування тонкого струменя розплаву полімеру, екструдованого з отвору матриці, тим самим утворюючи надтонкі волокна, які конденсуються на сітчастій завісі або валику, і спираючись на сам Bonds, утворюють неткане полотно.

Порівняння волокна, отриманого методом розплавлення, та волокна, отриманого методом прядіння:
● Довжина волокна: спанбонд – це нитка, мелтблаун – коротке волокно.
● Міцність волокна: міцність волокна спанбонд > міцність волокна, отриманого методом роздування методом розплаву.
● Тонкість волокна: волокно, отримане методом розплавлення, тонше, ніж волокно, отримане методом спінінгу.

Розплавні види обладнання поділяються на горизонтальні та вертикальні за способом їх розміщення.

1. Процесний процес та обладнання
Процес розплавлення

Підготовка полімеру → екструзія розплаву → дозувальний насос → вузол роздування розплаву → розтягування розплаву струменем → охолодження → приймальний пристрій

Обладнання, що входить до складу виробничої лінії нетканого матеріалу методом розплавлення pp

Основне обладнання: живильник, шнековий екструдер, дозуючий насос, вузол розплавленої матриці, повітряний компресор, нагрівач повітря, приймальний пристрій, намотувальний пристрій. Для виробництва поліестеру та іншої сировини також потрібен пристрій для сушіння стружки.

Допоміжне обладнання: піч для очищення штампів, пристрій для електростатичного нанесення та розпилювальний пристрій тощо.

1. Годівниця

Встановлено на бункері екструдера. Функція живильника полягає у всмоктуванні полімерних скибочок у бункер шнекового екструдера. Зазвичай він має автоматичну функцію. Кількість подачі за одиницю часу можна встановлювати відповідно до продуктивності всієї виробничої лінії.
2. Шнековий екструдер
3. Дозуючий насос
4. Збірка головки, виготовленої методом розплавлення
Формувальний вузол є найважливішою частиною обладнання для видування розплаву, до якого в основному входять:

1. Система розподілу розплаву полімеру
2. Система різьбових головок

Система розподілу розплаву полімеру
Система розподілу полімерного розплаву може забезпечити рівномірний потік полімерного розплаву вздовж довжини форми для видування з розплаву та рівномірний час перебування в ній, тим самим забезпечуючи більш рівномірні властивості нетканого матеріалу, отриманого видуванням з розплаву, по всій ширині.

Система штампів
Система головки-різьблення складається з фільєри, газової пластини, нагрівальних та термозберігаючих елементів тощо.
Однорідність виробів, отриманих методом видування з розплаву, тісно пов'язана з формою. Як правило, точність обробки головки, отриманої методом видування з розплаву, висока, тому вартість її виробництва є високою.

Система штампів

5. Повітряний обігрівач
Процес видування з розплаву вимагає багато гарячого повітря. Стиснене повітря, що виходить з повітряного компресора, осушується та фільтрується, а потім подається до повітронагрівача для нагрівання, а потім до форми для видування з розплаву. Повітронагрівач – це посудина під тиском, і водночас він повинен бути стійким до окислення повітря високої температури, тому матеріалом має бути нержавіюча сталь.

6. Приймальний пристрій
Основними типами приймальних пристроїв для процесу видування з розплаву є: роликовий тип, плоскосітний тип
Тривимірне лиття (оправлення): пристрій для виготовлення фільтруючих елементів
Використовуйте тривимірний приймальний пристрій, поділений на періодичний та безперервний прийом.

Пристрій періодичного прийому
Приймальний пристрій рухається вперед і назад, а волокна намотуються на оправку кількома шарами; відстань прийому змінюється для створення фільтруючого елемента з градієнтом щільності;
Змінюйте розмір оправки для виготовлення фільтруючих елементів з різним внутрішнім діаметром. Після виготовлення кожного фільтруючого елемента оправку потрібно замінити, тому ефективність виробництва низька.

Пристрій безперервного прийому
Приймальний дорн має форму консольної балки та передавальний вал для виведення трубчастого фільтрувального елемента. Головний кінець передавального вала має різьбу, і трубчастий фільтрувальний елемент витягується з приймального дорна та транспортується до різальної системи.
Під час виготовлення фільтруючих елементів з градієнтами щільності слід оснащувати кілька резьбонарізних головок з різною відстанню прийому.

7. Допоміжне обладнання
Основним допоміжним обладнанням виробничої лінії з видуванням розплаву є піч для очищення штампів. Засмічення отвору може статися після деякого часу виробництва видуваної розплавом штампувальної головки. У цей час видувану розплавом штампувальну головку необхідно замінити.
Замінену форму для розплаву необхідно обпалити, щоб видалити полімер і домішки, що залишилися у формі. Шнеки та фільєри зазвичай обпалюють, щоб видалити залишки полімерів і домішок.

2. Сировина, що використовується в розплавленому видуванні
Теоретично, всі термопластичні (високотемпературне плавлення, низькотемпературне затвердіння) полімерні чіпсові сировини можуть бути використані в процесі видування з розплаву. Поліпропілен є одним з найбільш широко використовуваних чіпсових матеріалів для технології видування з розплаву. Крім того, до поширених полімерних чіпсових матеріалів для технології видування з розплаву належать поліестер, поліамід, поліетилен, політетрафторетилен, полістирол, PBT, EMA, EVA тощо. Тип полімеру визначає його температуру плавлення та реологічні властивості. Для кожної полімерної сировини існує відповідний процес видування з розплаву, такий як температура нагрівання, співвідношення довжини шнека до діаметра, форма шнека, процес сушіння сировини тощо, і існують певні відмінності.
Олефінова полімерна сировина (така як поліпропілен) має високий ступінь полімеризації, тому температура нагрівання вище за температуру плавлення 100 ℃ або вище може бути плавно видобутою з розплаву, тоді як температура нагрівання поліестеру трохи вище за температуру плавлення може бути видобутою з розплаву. Олефінова сировина зазвичай не потребує сушіння. Поліестер необхідно висушити стружкою.
Молекулярна маса та розподіл молекулярної маси полімерної сировини є найважливішими факторами, що впливають на процес видування з розплаву та продуктивність нетканих матеріалів, отриманих методом видування з розплаву.
Для процесу видування з розплаву вважається, що низька молекулярна маса та вузький розподіл молекулярної маси полімерної сировини сприяють однорідності полотна, отриманого методом видування з розплаву. Чим нижча молекулярна маса полімеру, тим вищий індекс плинності розплаву (MFI, індекс плинності розплаву, означає вагу розплаву, який витікає протягом 10 хвилин за певного тиску та температури), і чим нижча в'язкість розплаву, тим він більш придатний. Процес видування з розплаву має слабший ефект витягування.

3. структура та властивості нетканих матеріалів, отриманих методом розплавлення
Однією з характеристик нетканих матеріалів, отриманих методом розплавлення, є те, що тонкість волокна невелика, зазвичай менше 10 мкм, а більша частина тонкості волокна становить від 1 до 4 мкм.
Різні сили, що діють на всю прядильну лінію від сопла розплавленої матриці до приймального пристрою, неможливо збалансувати (вплив коливань сили розтягування, високотемпературного та високошвидкісного потоку повітря, швидкість та температура охолоджувального повітря тощо), що призводить до різної тонкості волокна, отриманого розплавленим методом.
Рівномірність діаметра волокна в нетканому полотні методом прядіння значно краща, ніж у волокна, отриманого методом видування з розплаву, оскільки в процесі прядіння умови прядіння стабільні, а умови витяжки та охолодження незмінні.
Кристалічність та орієнтація волокна, отриманого методом роздування з розплаву, менші, ніж у волокна, отриманого методом прядіння. Тому міцність волокна, отриманого методом роздування з розплаву, низька, як і міцність волокнистого полотна. Міцність кількох поліпропіленових волокон така:

Міцність кількох ПП-волокон

Через низьку міцність волокон, отриманих методом розплавлення, практичне застосування нетканих матеріалів, отриманих методом розплавлення, головним чином зумовлене характеристиками їх надтонких волокон.

4. застосування нетканих тканин, отриманих методом розплавлення
Наразі неткані матеріали, отримані методом роздування, в основному використовуються для:
1 фільтрувальний матеріал
Фільтрація - це відділення твердих частинок, диспергованих у газі або рідині.
Механізм фільтрації: просіювання, електростатичне осадження, дифузійне осадження тощо.
Чи частинки більші за розмір пор фільтрувального матеріалу, який потрібно просіяти?
Дослідження показали, що: фільтрувальні матеріали з розміром пор від десяти до десятків мікронів можуть затримувати пил розміром до 1 мкм. Для покращення седиментаційного ефекту сита необхідно зменшити розмір пор фільтрувального матеріалу, тобто зменшити тонкість волокна та збільшити щільність матеріалу.
Неткані матеріали, отримані методом розплавлення, мають переваги тонких волокон, багатьох пор та малого розміру пор.

Додаток:
Фільтрація газів: медичні маски, фільтруючі матеріали для внутрішніх кондиціонерів.
Фільтрація рідини: фільтрація напоїв, фільтрація води.
Для покращення фільтруючого ефекту можна зменшити тонкість волокна та збільшити щільність фільтрувального матеріалу, але це призведе до значного збільшення фільтруючого опору.
Отже, нехай нетканий матеріал, отриманий методом розплавлення, буде електростатично заряджений, і його фільтрувальний ефект можна покращити за допомогою електростатичного ефекту, тобто електретної обробки.
Електретно оброблена неткана тканина, отримана методом видування з розплаву, має тривалу статичну електрику та може покладатися на електростатичний ефект для уловлювання дрібного пилу, тому вона має переваги високої ефективності фільтрації та низького опору фільтрації.
Поліпропілен має високий питомий електричний опір (7×1010 Ом·см) та велику здатність до інжекції заряду. Це ідеальний матеріал для виготовлення електретних волокон. Експерименти показують, що після 1440 годин зберігання електретно обробленого поліпропіленового нетканого матеріалу, отриманого методом роздування методом розплаву, у природному стані ефективність фільтрації залишається незмінною.
Вплив електретного оздоблення на ефективність фільтрації та стійкість нетканих матеріалів, отриманих методом видування з розплаву

Вплив електретного оздоблення на ефективність фільтрації та стійкість нетканих матеріалів, отриманих методом видування з розплаву

Видно, що фільтраційний опір нетканого матеріалу, отриманого методом видування з розплаву, не змінився після електретної обробки, але ефективність фільтрації значно покращилася, що не має аналогів у інших нетканих матеріалах.

2. Медичні та оздоровчі матеріали
Медична маска: композитний матеріал (SMS), виготовлений з матеріалу spunbond на внутрішньому та зовнішньому шарах та матеріалу meltblown посередині.

3. Матеріали для захисту навколишнього середовища (матеріали, що поглинають олію)
Поліпропіленовий нетканий матеріал, отриманий методом розплавлення, є хорошим матеріалом, що поглинає нафту, завдяки своїм властивостям та структурі з мікроволокна. Він широко використовується в розвинених країнах, таких як Європа, Америка, Японія тощо, наприклад, для очищення морських нафтових розливів, розливів нафти з заводського обладнання та очищення стічних вод.
Поліпропіленовий нетканий матеріал, отриманий методом розплавлення, має гідрофобні та ліпофільні властивості, стійкий до сильних кислот і лугів, а також має меншу щільність, ніж вода. Після поглинання нафти він може довго плавати на воді без деформації, його можна переробляти та зберігати протягом тривалого часу. Поліпропіленові неткані матеріали, отримані методом розплавлення, виготовляються для виготовлення маслопоглинаючих шнурів, маслопоглинаючих ланцюгів, маслопоглинаючих подушок тощо. Поглинання нафти може сягати 10-50 разів більше, ніж його вага.

4. Матеріали для одягу (матеріали, що утеплюють)
Теплоізоляційні матеріали повинні мати хороші теплоізоляційні властивості та можуть використовуватися протягом тривалого часу без зміни своїх теплоізоляційних властивостей.
Експерименти показують, що структура волокнистої сітки є одним з основних факторів, що впливають на характеристики теплопередачі теплоізоляційних матеріалів.
Товщина композитного теплоізоляційного матеріалу, отриманого методом видування з розплаву, мало впливає на повітропроникність, тоді як повітропроникність поліефірних волокон швидко зростає зі зменшенням товщини. Тому композитний теплоізоляційний матеріал, отриманий методом видування з розплаву, має високу вітростійкість.

5. Роздільник акумулятора
Діафрагма є важливим компонентом акумулятора і часто розміщується між позитивною та негативною пластинами. Основна функція полягає в ізоляції позитивної та негативної пластин для забезпечення потоку діелектрика.
Поліпропіленовий матеріал має чудову стійкість до кислот та лугів. Поліпропіленовий матеріал для діафрагм, отриманий методом розплавлення, має характеристики малого розміру пор, великої пористості, малого опору та різноманітності змін продукту.