Microfibras fundidas por soplado de PP/PET bicomponentes que atenúan la luz.

Introducción: La pulverización por fusión es uno de los procesos más populares para la fabricación de ultra-ultra
Fibras finas en un kilogramo o sub
Mil centavos.
Cada vez encuentra aplicaciones en más campos, como la filtración, la absorción, la higiene y la confección.
Investigadores e ingenieros de todo el mundo han realizado numerosos esfuerzos significativos para comprender mejor la tecnología y mejorar los equipos.
Wadsworth y Maschevich (1)
Se informa que el flujo de polimerización es 0.
2 g/agujero/min de PP, se observó un diámetro de fibra significativamente menor que a baja velocidad de flujo de aire a alta velocidad de flujo de aire. Haynes (2)
Se muestra la correlación entre el diámetro promedio de la fibra pp y el momento del chorro, I . E. e.
Un mayor impulso en la salida del chorro dará como resultado un diámetro de fibra menor. Bresee (3) y Haynes (2)
Muestra que la distancia ata con la atenuación más rápida del cable PP es de 5,08 a 7.
A 62 cm de la punta del molde, después de lo cual no hubo ningún cambio significativo en el diámetro de la fibra.
Uyttendaele y Shen Dawei (4)
Se ha desarrollado uno utilizando PP y otro-
Siguiendo estudios previos de rotación de fusión convencional, agujeros, moldes concéntricos.
Miriam y Haines (5)
También se llevó a cabo un modelado de pulverización de PP fundido basado en aire que incide sobre un alambre delgado a 30 [ángulo] grados.
Desde ambos lados de la boquilla del hilera.
Tejido no tejido Bico MB con entrecruzamiento lado a lado (S/S)
La geometría de la sección transversal de las fibras ha atraído la atención de la industria y el mundo académico.
La fibra bico S/S ofrece la posibilidad de combinar las ventajas de ambos polímeros para producir propiedades únicas de fibra y red, por ejemplo, si los dos polímeros proporcionan propiedades diferentes bajo calor. Como en un mono-
Proceso de ensamblaje MB, mediante la manipulación de condiciones de procesamiento tales como temperatura de fusión/molde, rendimiento, geometría del molde, caudal y temperatura del aire, distancia del molde al colector (DCD)
Y velocidad de coleccionista.
Sin embargo, debido a la diferencia entre los dos componentes, resulta más complicado procesar los dos polímeros juntos para producir la fibra bico S/S MBfabricg.
Propiedades de flujo, como la viscosidad de la masa fundida (
Viscosidad a tracción y a cizallamiento)
Propiedades térmicas, densidad de fusión y velocidad de cristalización.
Con el creciente interés y la demanda en la industria.
El tejido Bico MB muestra un gran potencial como producto único.
Para producir una mejor red bicoMB, es importante estudiar la atenuación del hilo caliente en el proceso de hilo caliente.
Partículas de material polimérico experimental PP proporcionadas por la empresa ExxonMobil Chemical con un tamaño promedio de 3--
Con un diámetro de 5 mm, está especialmente diseñado para el proceso de hilado.
Caudal de fusión nominal (MFR)
Son 35 g/10 min a 230 [grados]C.
PET de grado fibra (IV = 0,645 [+ o -]0,017)
Chip de cristal proporcionado por la empresa Wellman.
A 120 grados [secos]
C. Colocar durante 4 horas en la secadora Conair antes de la extrusión.
La investigación sobre el procesamiento y la preparación de muestras se realizó con Reicofil [R] de 61 cm (24 pulgadas).
Línea de producción MBpilot instalada en el Centro de Desarrollo Textil y de No Tejidos (TANDEC).
Universidad de Knoxville, Tennessee.
El diagrama esquemático del cableado de MBpilot con capacidad de procesamiento de doble elemento se puede encontrar en la referencia (6).
El molde MB es una sola fila de pasadas que incluye 60° [grados]
La densidad de la línea de orificios es de 25 orificios/pulgada, y el diámetro promedio de los orificios es de 0.
38 mm, este es un chip MB típico de "diseño Exxon" (7).
La geometría del molde está configurada con un espacio de aire de 0.
La regresión de 8 mm y 1,0 mm.
Las condiciones de procesamiento con temperatura del aire se enumeran en la Tabla 1, incluyendo el caudal de polímero, la relación de masa de polímero, el flujo de aire, el módulo y la temperatura del molde/aire (Ta).
La temperatura del molde (Td) se fijó en 599°F (315°C).
Las fibras se recogen a lo largo de MBspin en diferentes ubicaciones.
Línea equipada con material especialmente diseñado y brazo rígido de 51 cm.
El instrumento adopta un mecanismo de accionamiento para garantizar una lectura precisa de la posición en la dirección del giro.
Velocidad de la línea y del movimiento del brazo.
Portaobjetos para microscopio (2,5 cm x 7,6 cm)
Conéctelo de forma segura al extremo opuesto del brazo en el ángulo apropiado hacia el que sopla el chorro de aire. La fibra-
En este trabajo, el dispositivo de recolección se coloca en una posición fija.
Por lo tanto, la fibra se recoge en la misma posición relativa al molde MB. Tres fibras-
Realiza las diapositivas recopiladas para cada posición a lo largo de la dirección de rotación.
Línea y protección correctas.
Estas muestras de producción de alta velocidad se utilizan para determinar el número promedio de fibras por pulgada de espesor, que luego se utilizan para calcular la velocidad promedio de la fibra (6).
Se preparó otro conjunto de muestras utilizando la misma técnica, pero la velocidad de movimiento del brazo fue relativamente baja para determinar el diámetro promedio de la fibra.
Partimos de la base de que el proceso de muestreo no tiene un efecto significativo sobre el diámetro de la fibra.
Determinación del diámetro de la fibra y distribución del diámetro de la fibra mediante microscopio óptico Olympus COP.
Y software de análisis de imágenes (NIH 1.
62, Harvest Company).
Se instaló una cámara en el microscopio de tres ojos.
La imagen de muestra se visualiza en la pantalla del monitor, se analiza mediante el software y se guarda en un archivo.
Antes de realizar la medición, el instrumento fue calibrado con un milímetro estándar.
Según se informa, en MBspinline se realizan un promedio de 150 mediciones del diámetro de la fibra por posición designada.
El perfil de distribución del diámetro de la fibra se construye dibujando la frecuencia del diámetro de la fibra según el grupo de clasificación correspondiente del tamaño de la fibra.
Resultados y discusión: la distribución del diámetro de la fibra se determina midiendo la fibra recolectada a diferentes distancias del molde MB en la línea de rotación.
La figura 1 compara 100% PP, 100% PETmono-
Fibra MB de componente y fibra MB bico PP/PET. Ambas mono-
El diámetro de la doble fibra disminuye drásticamente cuando se encuentra a 5 kilómetros del molde.
La seda del PP se atenúa más rápidamente que la seda del PET, mientras que la seda bico se atenúa a un ritmo intermedio entre el PP y el PET.
Tras los 5 centímetros iniciales, el filamento de PP reduce continuamente su tamaño a una velocidad menor hasta alcanzar el punto de congelación, que obviamente se sitúa entre 10 y 13 cm.
A partir de este punto, la reducción del diámetro de la fibra a mayor distancia es mínima.
El diámetro promedio de los filamentos de PET disminuyó continuamente hasta 6.
A 3 cm del molde, el diámetro de la fibra aumentó a unos 20.
A 3 centímetros de la muerte.
Este es un resultado interesante para las microfibras de PET fusionadas.
Debido a que no existe ningún dispositivo de arrastre capaz de recoger el filamento a alta velocidad, es probable que la fibra mb pet se encoja dentro de este rango de rotación cuando la resistencia del aire durante el procesamiento se vuelve muy débil.
La temperatura del chorro bajó de 315 [observados] grados]
En la salida de la muerte a unos 93. 3[grados]
C 5 cm del molde (6).
Esto produce un efecto de extinción relativamente rápido en los filamentos de PET, lo que resulta en una tasa de cristalización casi baja del 5% al ​​15% (6, 8).
Así que promedia a la baja
Medición de la contracción de la línea de la red mb pet de hasta 30-55% (9).
La fibra bico MB de 50 % PP/50 % PET tiene una curva de atenuación similar.
Tras una rápida disminución, el diámetro medio del filamento sigue decreciendo lentamente.
Sin embargo, el componente de PET dificulta este nivel en comparación con el alambre de PP 100%.
Por otro lado, el componente PP ayuda a ralentizar la solidificación de las piezas de PET.
Por lo tanto, el punto de congelación de la fibra bico MB se desplaza más hacia el final de la línea de hilado.
La curva de atenuación de los filamentos de 50 % PP/50 % PET se aproxima más a la del 100 % PET, lo que indica que el PET es el componente determinante del diámetro final de la fibra de dos componentes.
Imagen en la figura
La figura 2 ilustra la atenuación y el enredo de fibras bicomponentes de 75 % PP/25 % PET.
A una distancia cercana al chip MB, las fibras están dispuestas casi paralelas a la dirección del flujo de aire, y el número de fibras está dispuesto en la intersección a una longitud específica.
La dirección del flujo de aire es mucho menor.
Con el aumento de la distancia, la orientación de la fibra comienza a alterarse y se produce el enrollamiento.
No cabe duda de que estas fibras se enredan en mayor medida y forman un haz de fibras o cuerdas cuando se alejan más del molde.
Este resultado es consistente con observaciones previas (10).
A una distancia de aproximadamente 5 cm del chip MB, la turbulencia del flujo de aire se vuelve significativa y el hilo de seda se atenúa ampliamente, desde varios cientos de micrómetros hasta varios cientos de micrómetros.
Aunque el filamento se acelera rápidamente cerca del molde, la velocidad del filamento disminuye después de alcanzar el valor máximo (6).
, lo que provoca que la fibra se obstruya a gran distancia del molde.
La turbulencia del aire y el bloqueo de las fibras durante el proceso MB se consideran dos de las principales causas del enrollamiento y la aglomeración de las fibras.
Aunque muchos artículos relacionados suelen informar el diámetro promedio final de la fibra (1-5)
La distribución del tamaño de la fibra óptica durante la atenuación suele pasarse por alto.
En este trabajo, el seguimiento de la distribución de las fibras a lo largo de la línea de hilado revela información importante sobre los efectos de la atenuación de las fibras, el desarrollo estructural y las condiciones de procesamiento.
La figura 3 muestra la distribución del diámetro de las fibras de PP en diferentes ubicaciones. En 2.
A 5 cm del cabezal de la matriz, la distribución del diámetro de la fibra es muy amplia, cubriendo un tamaño de fibra de 1 [mu]m a 20 [mu].
Ninguna ventaja evidente.
Como distancia desde el dado (DFD)
Con el aumento del diámetro de la fibra, los grupos principales aparecen dentro del rango de diámetro de fibra más pequeño y la distribución es cada vez más estrecha. A un DFD de 16.
5 cm, el 92% de la población de fibras es de 0,5 [mu]m a 4[mu]m; a 29.
2 cm, el número aumentó al 98%.
Por lo tanto, la atenuación del filamento de PP siempre se ha producido durante su recorrido por el colector y se ha vuelto cada vez más uniforme en el tamaño de la fibra.
La figura 4 muestra la distribución del diámetro de la fibra de PP en diferentes posiciones a lo largo de la línea de hilado a velocidades de flujo de aire más altas, mostrando la misma tendencia de desarrollo de atenuación de la fibra y cambios en la distribución del diámetro de la fibra3.
Diferencia entre el gráfico 3 y la figura.
El número 4 se encuentra principalmente cerca del molde.
Con un caudal de aire más elevado, la distribución de las fibras es relativamente estrecha y el grado de degradación de los filamentos es mayor.
Es razonable considerar la mayor resistencia del aire aplicada al alambre al considerar que el alambre no está lejos del molde.
Al aumentar el DFD a 12 cm, la diferencia entre los casos de caudal bajo y caudal alto desapareció claramente.
Esta observación demuestra que el efecto del caudal de aire sobre la atenuación de la fibra se manifiesta principalmente en el estrecho rango cercano al molde.
En condiciones de procesamiento similares, las fibras de PET presentan una amplia distribución y dos grupos principales en diferentes posiciones de la línea de hilado, a menos que estén muy cerca de la punta del molde (DFD = 1,27 cm).
Como se muestra en la figura 5.
En más de 6 puntos, la distribución de fibras de PET parece ser más amplia. 35 cm.
Combinando estos resultados con la curva de atenuación de la fibra PET que se muestra en el gráfico
1. Se puede concluir que el filamento de PET no se degrada en una medida constante, y la distribución del tamaño de la fibra se generará incluso en el mismo filamento.
Es probable que la parte con mayor atenuación en las fibras continuas tenga un mayor grado de cristalinidad que la parte con menor atenuación.
Por lo tanto, cuando vuelan sobre un punto específico, la parte más pequeña de la atenuación puede reducirse en mayor medida (cuando DFD = 6.
35 cm, en este caso)
Lo que da como resultado una distribución más amplia de las fibras ópticas.
La figura 6 muestra la distribución del diámetro de las fibras de filamentos de bicarbonato de 50 % PP/50 % PET en diferentes posiciones de la línea de rotación.
El experimento se llevó a cabo bajo las siguientes condiciones: el caudal fue de 15 kg/h y la temperatura del molde y la temperatura del aire se fijaron en 315 [grados].
C. flujo de aire a las 9:00.91 SCMM (
Metros cúbicos estándar por minuto)
DCD es 48,3 cm.
De manera similar, con el aumento del DFD, la distribución del diámetro de la fibra se vuelve cada vez más estrecha, con la población principal en el área de menor tamaño de fibra.
Como se muestra en la figura, parece volverse más estrecho a mayores caudales de aire. 7.
Esta diferencia se produce a una gran distancia del molde, como por ejemplo a 20,32 cm.
En la zona cercana al chip MB, la distribución del diámetro de la fibra tiene una anchura similar.
Al comparar la curva de distribución del diámetro de las fibras del alambre doble con la curva de distribución del diámetro de las fibras de PP al 100 % y PET al 100 %, se observó que el perfil de distribución del alambre bico es más amplio que el del alambre de PP, que es muy similar al del PET.
Otra observación importante es que el perfil de la distribución de fibra de los cables dobles también muestra un doble
Pico, aunque uno de estos dos picos se vuelve más fuerte que el otro cuando el DFD está cerca de 20,32 cm.
Como se comentó en la sección anterior, los componentes de PET poseen propiedades únicas, como altas temperaturas de transición vítrea y de fusión.
Es evidente que el PET controla el contorno de la distribución del diámetro de la fibra del filamento bico y constituye un obstáculo para la atenuación del filamento, lo que provoca que la distribución del diámetro de la fibra sea significativamente amplia. El doble-
El pico en la curva de distribución del diámetro de la fibra de PP/PET y 100% PET puede estar relacionado con la resistencia del aire en el filamento y la curva de viscosidad a la tracción de la línea de hilado, pero en el momento de este estudio, la causa exacta de este fenómeno aún no está clara.
Conclusión dos simples y bi-
En los 5 cm previos al molde, los filamentos componentes se degradan desde unos cientos de micrómetros hasta unos pocos micrómetros, tras lo cual los filamentos se degradan lentamente lejos del molde.
El diámetro del filamento Bico MB se encuentra entre el del filamento 100% PP y el del filamento PET.
Con el aumento del porcentaje de PET, el diámetro final de la fibra se aproxima al de un filamento de PET al 100%.
El componente PET del filamento Bico controla el diámetro final de la fibra.
En una zona reducida cercana al molde, el filamento se alinea con la dirección del flujo de aire.
Empiece a dar cuerda alrededor de las 2.
A 5 cm del molde, la dirección es cada vez más aleatoria a medida que aumenta la distancia.
Personas a dieta
Aunque los filamentos se degradan significativamente en los primeros 5 o 7 cm, se observa en estas fibras que la distribución del diámetro es amplia y que se vuelve más estrecha a medida que los filamentos se alejan del molde.
El diámetro de las fibras de PP cerca del molde es más uniforme y el caudal de aire es mayor.
En una posición relativamente alejada del molde, el efecto del caudal de aire sobre la distribución del tamaño de las fibras no es significativo.
La distribución del diámetro de las fibras de la seda Bico es más amplia que la de un PP individual.
Cuanto mayor sea el caudal de aire, más estrecha será la distribución del tamaño de las fibras del alambre bico.
Figura 1 ligeramente][
Figura 3 ligeramente][
Figura 4 ligeramente][
Figura 5 Ligeramente][
Figura 6 ligeramente][
Figura 7 Ligeramente]
Agradecemos al autor el apoyo financiero brindado al centro de desarrollo de tejidos textiles y no tejidos de la Universidad de Tennessee en Knoxville para este estudio.
Agradecieron a Exxon Mo Chemical por la donación de resina de polipropileno y expresaron su sincero agradecimiento al Dr. Exxon Mo Chemical.
David Ghana, director de TANDEC, lo animó. REFERENCIAS (1. )LC
Wadsworth y O.
Muschelewicz, libro de papel.
Cuarta Conferencia Internacional sobre fibra y textiles de polipropileno. págs. 47. 11-47.
20, Nottingham, Reino Unido (septiembre de 1987). (2. )BD
Haynes, "Investigación experimental y analítica sobre la producción de microfibras mediante un proceso de pulverización por fusión unidireccional" Tesis doctoral.
Universidad de Tennessee, Knoxville (1991). (3. )H. Yin. Z. Yan. y RR
Bresee, Internationalwovens J., 8(1), 60-65 (1999). (4.)MAJ
Uyttendaele y RL
Shen Dawei, Sociedad Estadounidense de Ingenieros Químicos. , 36(2), 175(1990). (5. )MW Milligan y BD Haynes, J.
Ciencia de polímeros aplicada, 58,159-163 (1995). (6. )R.
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Mascota)
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Tesis doctoral en la Universidad de Knoxville, Tennessee (2001). (7. )JW Harding. JP Keller. y RR
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Propiedades y características de los tejidos no tejidos de microfibras de PET, PP/BES y PP/PET preparados mediante pulverización por fusión por el método de explosión en caliente.
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Dirección actual: Biax fiber film, N992 quality doctorSuite B.
WI 54942 Greenville.