Доступно про МЕЛЬТБЛАУН. Часть - 1.

   Немного истории о появлении “мельтблауна” (meltblown),  в 50-х годах прошлого века в одной научно-исследовательской лабораторий расположенной в Техасе (США), работали над созданием микрофильтров, задача которых была улавливать микрочастицы радиоактивной пыли в верхних слоях атмосферы.

   Необходимо это было для выявления факта и периодичности ядерных испытаний на территории Советского Союза. Отдать должное Советский Союз занимался тем же, и уже добился нужных результатов, создав фильтрующую ткань по технологии Петрянова.
   Как это часто происходит на западе, компания “Exxon” оценила перспективность направления и занялась развитием технологии и за годы, разработав большинство решений для производства микроволокна из полипропилена, стала монополистом на этом рынке.

   Ну вот, мы и подходим к технологии, “мельтблаун” (meltblown) – это не материал, это технологический прием получения нетканого полотна, а технология носит название “АРР” – аэродинамический раздув расплава, то есть формирование в хаотичном порядке микроволокон (1-10 микрон) из расплава полимеров под воздействием воздушных потоков.  

   Давайте рассмотрим, какие технологические приемы есть для получения микроволокна по технологии “АРР”:

1. Фильерно-раздувной метод получения микроволокон.
2. Метод пневматического распыления для получения микроволокон
3. Центробежно-фильерный метод получения микроволокон.

   Остановимся более подробно на каждом из методов и рассмотрим составные части оборудования, плюсы и минусы применения того или иного технологического приема в производстве микроволокон.

Фильерно-раздувной метод получения микроволокон.

  В “фильерно-раздувном методе” получения микроволокон из расплава полимеров законодателем моды является ранее упомянутая нами фирма  “Exxon”, большая часть разработок и патентов в этой области принадлежит именно им.

  Как же технически это реализовано у них (Рис.1). В основе технологической линии применяется “экструдер” – его задача расплавление полимерной гранулы до вязкотекучего состояния за счет нагрева электрическим током и механическим воздействием, возникающим при вращении шнековой пары. В процессе работы “экструдера” происходит не только процесс расплавления полимера, но и его перемещение под давлением. На выходе “экструдера” фильтрующий узел с автоматической или механической сменой фильтрующей сетки. Она нужна для предотвращения попадания посторонних частиц (пыль, грязь и т.д.) вместе с расплавом далее по магистрали. За фильтрующим узлом стоит насос расплава с системой контроля давления . Его задача “убрать” (сгладить) пульсации возникающие в экструдере при его работе (всему виной шнековая пара и особенности ее конструкции) и стабилизировать подачу расплава в фильерную головку. И как говорится “вишенка на торте” фильерная головка.

   Фильерная головка самый важный, сложный и достаточно дорогостоящий узел в линии, от правильной реализации этого узла в основном зависит качество получаемого продукта, представляет собой сложную по форме камеру распределения расплава полимера с воздушными каналами для подачи горячего воздуха. На выходе фильерной головки расположен ряд отверстий диаметром 0,30-0,65 мм с шагом не более 2-х диаметров и глубина отверстий 10-25 диаметров. Через эти отверстия происходит выдавливание расплава полимера, который подхватывается “воздушными ножницами”, происходит “вытягивание” (уменьшение в диаметре с одновременным увеличением в длине)  полимерных нитей, а за счет турбулентности воздушных потоков – хаотичное распределение в объеме.

   Воздух наше все! Без воздуха у нас ничего не получится, а его нужно много, очень много, до неприличия много. Вот в линии появляется устройство, генерирующее сжатый воздух рабочим давлением от 0,95 – 1,4 бара, а какой его расход, а это зависит от ширины нашей фильерной головки (при ширине рабочей зоны фильерной головки в 1600 мм потребление воздуха 96-120 м3 в минуту. Но это еще не все, весь этот объем воздуха надо нагреть до рабочих температур в диапазоне 250-350 гр.С. а рекуперации (повторного использования) нагретого воздуха нет, зато холодно не будет. О приемной части формирователей микроволокна из расплава мы поговорим ниже.

Метод пневматического распыления для получения микроволокон.

  Технологическая линия, работающая по методу пневматического распыления расплава в своей основе тоже имеет “экструдер”, который превращает полимерную гранулу в расплав (Рис.2). Но в отличии от приведенного выше метода отсутствует фильтрующий узел и шестеренчатый насос расплава, вместо них установлен гомонизатор расплава с “пулей”- компенсатор пульсаций, этот узел выполняет схожее назначение как насос расплава, за исключением контроля давления.

  После гомонизатора установлена форсунка расплава, имеющая от 1 до 5 распыляющих “нозл”, через них подается расплав полимера, где подхватывается потоком горячего воздуха определенной формы и происходит процесс распыления (разделения) и вытягивания полимера в нити. Процесс не распространен, работоспособных технических решений мало и держатся в секрете, но обладает рядом существенных преимуществ  по сравнению с другими методами получения микроволокна.

Продолжение следует.