Elke non-wovenproducent loopt wel eens tegen dezelfde muur aan: de stof ziet er goed uit, voelt goed aan, maar wil niet uitdrogen. Een doekje ligt op een testbank en parelt in druppels. Een luiervoering laat vloeistof weglopen in plaats van er doorheen te trekken. De gebruikelijke oorzaak is gemakkelijk te identificeren. Polypropyleen is inherent hydrofoob en tenzij het vezeloppervlak wordt aangepast, zal het voltooide web water afstoten. De standaardoplossing die wordt gebruikt bij de productie van hygiëne, medische producten en doekjes, is hydrofiele masterbatch.

Wat is hydrofiele masterbatch?

Hydrofiele masterbatch is een geconcentreerde kunststofverbinding die wateraantrekkende chemie introduceert in een normaal waterafstotend polymeer. Het bestaat uit een dragerhars, meestal polypropyleen of een polyolefinemengsel dat compatibel is met het basispolymeer, en een of meer hydrofiele additieven zoals oppervlakteactieve stoffen, bevochtigingsmiddelen of polaire polymere modificatoren. Het additief wordt in de drager gedispergeerd en later tijdens de extrusie in de hoofdstroom van het polymeer gelaten. Wanneer de vezel wordt gevormd en afgekoeld, blijft een deel van het additief op of nabij het oppervlak achter, waardoor de oppervlakte-energie voldoende wordt verlaagd zodat water zich kan verspreiden en er doorheen kan gaan.

De dosering staat niet vast. De meeste commerciële formuleringen beginnen in het bereik van 2 tot 8 gewichtsprocent, maar het uiteindelijke niveau hangt af van het beoogde gewicht van de stof, de vezelfijnheid, de lijnsnelheid en of het product hydrofiel moet blijven na veroudering of sterilisatie. Dat is de reden waarom proeven belangrijker zijn dan beloften in datasheets. Voor producenten die nieuw zijn op het gebied van functionele non-wovens: a spingebonden niet-geweven machine met één straal is een praktisch platform voor eerste tests: het is gemakkelijker te controleren, eenvoudiger te zuiveren en toch flexibel genoeg om een breed scala aan stoffen te verwerken.

Single Beam Spunbond Nonwoven Machine, leveranciers van productielijnen JIASHAN HH Nonwovens Machinery CO., Ltd is China op maat gemaakte single beam spunbond nonwoven machineleveranciers en OEM single beam nonwoven prod... Bekijk Product →

Hoe hydrofiele masterbatch werkt in spingebonden en smeltgeblazen lijnen

Masterbatch wordt normaal gesproken toegevoegd tijdens de extrusiestap via een gravimetrisch doseersysteem. De pellets worden gemengd met PP-korrels voordat ze de schroef binnengaan. Het smeltmengen moet uniform zijn; als het additief niet grondig wordt gedispergeerd, kunnen er plekken op het web ontstaan ​​die ongelijkmatig bevochtigen. Temperatuurbeheersing is net zo belangrijk. Oppervlakteactieve stoffen en andere bevochtigingsmiddelen kunnen worden afgebroken als de smelttemperatuur te hoog wordt. Daarom moet de machine stabiele cilinder- en matrijstemperaturen bieden in plaats van één enkel nominaal instelpunt.

De bundelconfiguratie verandert hoe de masterbatch zich gedraagt. In een meltblown-laag zijn de vezels veel fijner, dus het oppervlak is groot en het effect van een bepaalde dosis additief is anders. Fijne vezels koelen ook snel af, wat de migratie van additieven kan beïnvloeden. Voor een lijn met meerdere bundels moet de masterbatch compatibel zijn met de procesinstellingen van elke laag. Als de meltblown-laag te veel wordt gedoseerd, kan deze te broos worden; bij te weinig dosering zal de stof niet doorvochtigen.

De straalconfiguratie bepaalt hoeveel flexibiliteit u heeft. Lijnen met één bundel zijn eenvoudig en economisch voor producten waarbij het hele web dezelfde hydrofiliciteit heeft. Voor doekjes en lichte hygiënische stoffen is een dubbelbundel-spunbond non-woven machine een gebruikelijke keuze, omdat deze een hoge output combineert met een goede dekking. Wanneer u meltblown-lagen toevoegt aan SMS-, SMMS- of SSMMSS-structuren, wordt het probleem complexer maar ook lonender: de meltblown-kern kan barrièreprestaties bieden, terwijl de spunbond-lagen de bevochtigbaarheid controleren.

Belangrijkste toepassingen voor hydrofiele non-wovens

Hydrofiele masterbatch wordt zelden gebruikt omdat een klant om een additief vraagt. Het wordt gebruikt omdat een eindproduct iets met vloeistof moet doen. In de praktijk komen hydrofiele non-wovens in verschillende categorieën voor:

• Vochtige doekjes en reinigingsdoekjes, waarbij de ondergrond vloeistof snel moet opnemen en gelijkmatig moet afgeven.
• Luiertoplagen en acquisitiedistributielagen, waarbij snelle doorslag en lage herbevochtiging van cruciaal belang zijn.
• Vrouwelijke hygiëneproducten, die een gecontroleerd absorptievermogen nodig hebben zonder oppervlaktevochtigheid.
• Medische jassen, afdeklakens en wondverbanden, waarbij de stof bestand moet zijn tegen het doordringen van vocht en tegelijkertijd comfortabel moet blijven.

Deze toepassingen hebben niet allemaal dezelfde chemie of dezelfde machine nodig. Een lichtgewicht doekje dat op een spunbond-lijn is gemaakt, heeft mogelijk slechts een bescheiden dosis nodig. Een medisch barrièreweefsel moet de hydrofiliciteit in evenwicht brengen met de eisen op het gebied van afstoting die per standaard variëren. Voor producenten die zowel barrière- als absorptievermogen nastreven, is een SMMS-machine voor spunmelt non-woven stoffen vaak de meest directe route, omdat deze spunbond-lagen combineert met een meltblown-kern, en elke laag een andere formulering kan hebben.

Waar u op moet letten bij het kopen van een productielijn voor hydrofiele non-wovens

Hydrofiele masterbatch is geen plug-and-play-materiaal. Het heeft invloed op de hele lijn, van doseren tot wikkelen. Houd deze punten op de lijst wanneer u apparatuur evalueert:

• Doseernauwkeurigheid. Gewichtsverlies of gravimetrische feeders geven een stabielere dosering dan volumetrische schroeven.
• Schroef- en mengontwerp. Een langere L/D-verhouding en extra mengelementen helpen de additieven gelijkmatig te verspreiden zonder de smelt te veel af te schuiven.
• Temperatuurregeling. De temperatuur van de cilinder, matrijs en smeltgeblazen lucht moet instelbaar zijn over een praktisch bereik zonder hotspots.
• Toegang tot zuivering en reiniging. Frequente productveranderingen zijn normaal bij functionele non-wovens, dus de toegankelijkheid van de matrijs- en spinpakketten is van belang.
• Compatibiliteit met uw masterbatch. De dragerhars moet overeenkomen met de MFI van uw basis-PP, en de leverancier moet bereid zijn tests uit te voeren voordat de lijn voltooid is.

Het is de moeite waard om te vragen hoe de leverancier van de apparatuur in eerdere projecten met additieven is omgegaan. De relatie tussen additieve chemie en machine-instellingen wordt gedetailleerder uitgelegd in onze technische gids voor hoe additieven spingebonden niet-geweven stoffen verbeteren . Als een leverancier die interactie niet aankan, zal de machine u na installatie waarschijnlijk teleurstellen.

Doseren en procesbeheersing in de praktijk

De meeste producenten van hydrofiele masterbatch adviseren een startdosis van 2 tot 8 procent, maar procent alleen is niet voldoende. Een praktisch ontwikkeltraject ziet er als volgt uit:

1. Definieer de beoogde prestatie: alleen aanvankelijke bevochtigbaarheid, of aanhoudend absorptievermogen na veroudering en hantering.
2. Selecteer een masterbatch waarvan de dragerhars compatibel is met uw PP-kwaliteit en lijntemperaturen.
3. Voer tests uit met verschillende dosisniveaus en registreer de contacthoek, doorstrijktijd en herbevochtiging.
4. Pas de lijnsnelheid, matrijstemperatuur en koelinstellingen aan om de distributie van additieven te verbeteren.
5. Valideer het resultaat aan de hand van de eindproductspecificatie, en niet alleen aan de hand van een laboratoriumbon.

Dit lijkt eenvoudig, maar als de productiedruk hoog is, kun je gemakkelijk een stap overslaan. Een lijn die niet is ontworpen met additieven in gedachten, zal deze stappen veel moeilijker maken.

Hydrofiele masterbatch is geen magische oplossing, maar het is een bewezen, kosteneffectieve manier om van gewone non-wovens over te stappen naar functionele producten. De sleutel is om de lijn rond de chemie te bouwen in plaats van de chemie na de inbedrijfstelling in de lijn te dwingen. Als u een nieuw spunbond-, SS-, SMS- of SMMS-project plant en wilt weten of uw doelproducten realistisch zijn in een bepaalde configuratie, Neem contact op met ons engineeringteam met het gewicht van de stof, de toepassing en de prestatiegegevens. Het antwoord komt meestal neer op machineontwerp, doseringsstabiliteit en een paar goed geplande tests, en dat is precies waar de juiste leverancier het verschil maakt.