Купить материал









История технологии Meltblown

Первая попытка разработки методов создания микроволокна была предпринята в 1939 году Френсисом Карлтоном. Он описывал процесс, в котором нетканый материал, состоящий из микроволокна создавался, с помощью раздувного пистолета. В начале 1940-х годов компания American Viscose (ныне несуществующая) проводила исследования в области создания микроволокна методом раздувного плетения, разработанным Френсисом, и к 1950 году построила опытную установку. Кроме этого, Dow Chemical Company проводила исследования по созданию микроволокна используя полистирол в конце 1940-х годов. В середине 1960-х годов, Chemstrand Company так же занималась разработкой раздувного плетения. Однако, компания American Viscose не сумела разработать коммерчески выгодный продукт, Dow Chemical Company не увидела потенциала в этом направлении, а аналитики Chemstrand Company посчитали рынок фильтрации недостаточно большим. В связи с этим, все проекты по созданию микроволокон были закрыты.

В начале 1950-х годов Химические Военные Лаборатории Армии Соединенных Штатов продолжили исследования Dow Chemical Company по созданию микроволокна для улавливания радиоактивных частиц. Первая успешная попытка создания микроволокна была предпринята в середине 1950-х годов, когда Ван А. Венте вместе с коллегами демонстрировал процесс создания микроволокон и волокон тоньше 10 микрон в диаметре. Вент с коллегами проводил свои опыты в Исследовательской Лаборатории ВМС США в целях создания нетканого микроволокна слоя улавливания радиоактивных частиц в верхних слоях атмосферы, занесенных туда вследствие испытаний ядерного оружия США и СССР.

В 1960-х компания Esso Research and Engeneering Company (ныне ExxoMobil Corp.) осознала значимость работ Вана Венте, и начала исследования под руководством доктора Роберта Бантина и инженера Дуайта Лоукампа, которые привели к успешному созданию дешевого полипропиленового микроволокна от 3 до 40 дюймов в ширину. Более того, конструкция фильеры Венте была улучшена для минимизации такого брака, как «дробинки» полимера, образующиеся в сетевой структуре микроволокна в ходе процесса производства. В середине 1960-х технология создания нетканого материала была запатентована компанией Exxon под названием «Технология Meltblown».

В 1970-х годах компания Exxon применяла материал в сфере фильтрации и гигиены, для производства клейких тканей, сигаретных фильтров, специализированных синтетических тканей, и композитных материалов. Были выданы лицензии на производство материала таким компаниям, как Kimberley-Clark, Johnson & Johnson, James River, Web Dynamics, Ergon Nonwoven, Riegel, and Dewey & Almy, так что Exxon сосредоточилась на разработке и производстве добавок для технологии Meltblown. Так же компания Exxon лицензировала две компании производственного оборудования (Accurate Products Reifenhäuser) для приобретения высокоточного оборудования, позволяющего создать полотно лучшего качества. Компания 3М разработала собственную технологию производства микроволокон вне патентов Exxon, что привело к разработке продукта, известного как Thinsulate.

В 1983 году компания Exxon договорилась с Университетом Теннесси в Ноксвиле о постройке первой опытной линии, чтобы проводить непрерывные исследования для обеспечения совершенствования технологии Meltblown. В 1989 году исследовательский центр стал известен как Центр Текстильных и Нетканных Разработок (Textiles and Nonwovens Development Center TANDEC).

Импользуемые полимеры в технологии Meltblown.

    В создании нетканого полотна по технологии Meltblown могут участвовать такие полимеры как:

  • Полипропилен (РР)
  • Полистирол
  • Полиэстер
  • Полиуретан (PUP)
  • Нейлон
  • Полиэтилен низких и высоких плотностей
  • Поликарбонат

Но наиболее широкое применение в рамках этой технологии нашел Полипропилен РР благодаря своей дешевизне и достаточной многогранности для производства широкого спектра продуктов. РР обладает низкой вязкостью расплава, что позволяет ему проникать сквозь тончайшие отверстия микронной величины, и вытягиваться в нити около 1 микрометра в диаметре. Вязкость полимеров измеряется в индексе текучести расплава ИТР (melt flow index MFI) или в степени текучести расплава СТР (melt flow rate MFR). Данный показатель отображает количество полимера (в граммах) прошедшего за 10 минут через определенное отверстие при заданной нагрузке и температуре. Чем выше ИТР тем ниже вязкость расплава полимера. В 1950-1960-х годах, когда технология только разрабатывалась, СТР полипропилена составлял около 12 СТР, и с годами был увеличен до 35 СТР. В 1970-1980-х годах были совершены технологические прорывы и разработан РР, который имел порядка 1200-1500 СТР. Выгода от использования РР с высоким СТР выражалась в снижении температуры экструдера, увеличении пропускной способности. Низкая температура экструдера уменьшала количество обугленного полимера, продлевая срок службы, уменьшая энергозатраты.

P1000962
Яндекс.Метрика