Spunbonding process

TECNOLOGÍA SPUNBOND

Actualizado, de abril de 2004- Atul Dahiya, MG Kamath, Raghavendra R. Hegde

(Hsu-Yeh Huang Xiao Gao)

1. INTRODUCCIÓN

Telas de unión por hilatura se producen depositando extruidos, filamentos hilados en una cinta de recogida de una manera aleatoria uniforme seguido por la unión de las fibras. Las fibras se separan durante el proceso por el que se web por chorros de aire o cargas electrostáticas. La superficie de recogida está generalmente perforada para evitar que la corriente de aire de desviar y llevar las fibras de una manera incontrolada. Bonding imparte resistencia e integridad a la tela mediante la aplicación de rodillos calentados o agujas calientes para fundir parcialmente el polímero y fusionar las fibras entre sí. Dado que la orientación molecular aumenta el punto de fusión, las fibras que no son altamente atraídos se pueden utilizar como fibras de unión térmica. De polietileno o al azar de etileno-propileno copolímeros se usan como sitios de unión bajo punto de fusión. Spunbond productos se emplean en respaldo de la alfombra, geotextiles y productos médicos / de higiene desechables. Dado que la producción de tejidos se combina con la producción de fibras, el proceso es generalmente más económico que cuando se utilizan fibras discontinuas para hacer telas no tejidas.

2. PROCESO spunbonding

3. POLÍMERO

En general, de alto peso, molecular y polímeros de amplia distribución de peso molecular, tales como PP, PET, poliamida, etc., pueden ser procesados ​​por unión por hilado para producir telas uniforme.Polímeros en estado fundido de viscosidad media, comúnmente utilizados para la producción de fibras por hilado en fundido, se utilizan.

·         Polipropileno
·         Poliéster
·         Nylon
·         Polietileno
·         Poliuretano
·         Rayones

COMBINACIÓN 4. POLÍMEROS

Algunas telas se componen de varios polímeros. Un polímero de fusión más bajo puede funcionar como el aglutinante que puede ser una fibra separada entremezcla con fibras de fusión más altos, o dos polímeros se puede combinar en un solo tipo de fibra. En este último caso las llamadas fibras de dos componentes poseen un componente de fusión más bajo, que actúa como una vaina que cubre más de un núcleo de fusión mayor. Las fibras bicomponentes también se hilan por extrusión de dos polímeros adyacentes. Polietileno, nylon-6 y poliésteres modificados por ácido isoftálico se usan como de dos componentes (inferior fusión) elementos.

5. SPINNING Y FORMACIÓN WEB

Unión por hilatura combina hilado de fibras con formación de la banda colocando el dispositivo de unión en línea con el hilado. En algunas disposiciones, se une la web en un paso separado que, a primera vista, parece ser menos eficiente. Sin embargo, esta disposición es más flexible si más de un tipo de unión se aplica a la misma web (sustrato de fribras).

El proceso de hilado es similar a la producción de hilos de filamentos continuos y utiliza condiciones de extrusión similares para un polímero dado. Las fibras se forman como el polímero fundido sale de las hileras y se inactivó mediante aire frío. El objetivo del proceso es para producir una amplia web y, por lo tanto, lado, muchas hileras se colocan al lado del otro para generar fibras suficientes a través de la anchura total. La agrupación de hileras a menudo se llama un bloque o banco. En la producción comercial de dos o más bloques se utilizan en tándem con el fin de aumentar la cobertura de las fibras.

Para muchas aplicaciones, la orientación parcial suficientemente aumenta la fuerza y ​​reduce la extensibilidad para dar un tejido funcional (ejemplos: material de cubierta del pañal). Sin embargo, algunas aplicaciones, tales como respaldo de la alfombra primaria, requieren filamentos con muy alta resistencia a la tracción y un bajo grado de extensión. Para tal aplicación, los filamentos se dibujan sobre rodillos calentados con una relación de estirado típico de 3,5: 1. Los filamentos son entonces acelerados neumáticamente sobre una cinta en movimiento o en la pantalla. Este proceso es más lento, pero da bandas más fuertes.

La banda está formada por la deposición neumática de los haces de filamentos sobre la cinta en movimiento. Una pistola neumática utiliza aire a alta presión para mover los filamentos a través de un área estrecha de presión más baja, pero mayor velocidad que en un tubo de venturi. Para que la web para lograr la máxima uniformidad y la cubierta, los filamentos individuales deben ser separados antes de alcanzar la correa. Esto se logra mediante la inducción de una carga electrostática sobre el haz mientras está bajo tensión y antes de la deposición. La carga puede ser inducida triboeléctricamente o aplicando una carga de alto voltaje. El primero es un resultado de los filamentos frotando contra una superficie conductora a tierra. La carga electrostática sobre los filamentos debe ser de al menos 30.000 esu / m ².

Fig. 4 : chorro neumático para spunbonding

La correa se hace generalmente de un alambre conductor eléctricamente a tierra. Tras la deposición, el cinturón descarga los filamentos. Este método es sencillo y fiable. Webs producidos por hilar filamentos dispuestos linealmente a través de una llamada ranura de la matriz eliminando la necesidad de tales dispositivos de haces de separación.

Los filamentos también se separan por fuerzas mecánicas o aerodinámicas. La siguiente figura muestra un método que utiliza un avión deflector rotativo para separar los filamentos depositándolas en bucles superpuestos; de succión mantiene la masa de fibras en su lugar.

Fig. 5 plano Deflector para la separación de filamentos:

Para algunas aplicaciones, los filamentos se establecen al azar con respecto a la dirección de la correa de establecer. A fin de lograr una característica particular en el tejido final, la direccionalidad del filamento abocinada está controlado por el desplazamiento de los haces de filamentos mecánica o aerodinámica a medida que avanzan hacia la correa de recogida. En el método aerodinámico, alternando pulsos de aire se suministran a cada lado de los filamentos a medida que emergen de la jet neumático.

Por disposición adecuada de los bloques de la hilera y los chorros, establecen que puede lograrse predominantemente en la dirección deseada. La producción de una web con predominantemente dirección de la máquina y transversal a la máquina dirección del filamento establecen se muestra en la siguiente figura. Patrones plegadas de forma cruzada altamente ordenados pueden ser generados por oscilante haces de filamentos, como se muestra.

Fig.5:  Producción Web con la máquina y la dirección transversal de la máquina

6. CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES

Las telas hiladas por adhesión representan una nueva clase de producto hecho por el hombre, con una combinación de propiedades que caen entre papel y tejidos. Telas Spunbonded ofrecen una amplia gama de características de los productos que van desde la estructura muy ligera y flexible a la estructura pesada y rígida.

·               Estructura fibrosa Aleatorio

·               En general, la web es blanco con alta opacidad por unidad de área

·               La mayoría de las telas hiladas por adhesión son estructura en capas o de tejas.

·               Los pesos base oscilan entre 5 y 800 g / m ² , típicamente 10-200 g / m ²

·               Diámetros de las fibras oscila entre 1 y 50 um, pero el intervalo preferido es entre 15 y 35 um

·               Web espesores oscilan entre 0. 1 y 4,0 mm, por lo general 0.2-1.5mm

·               Las altas relaciones resistencia-peso en comparación con el otro no tejido, tejido, y estructuras de punto

·               Alta resistencia al desgarro (por la zona de telas unidas solamente)

·               Planar propiedades isotrópicas debido al azar de guarda de las fibras

·               Buena refriega y resistencia a las arrugas

·               Alta capacidad de retención de líquidos debido al alto contenido de huecos

·               Alta resistencia en el plano de corte, y bajo drapeado.

Telas hiladas por adhesión se caracterizan por tracción, desgarro, y los puntos fuertes de ráfaga,-alargamiento de rotura, peso, grosor, la porosidad y la estabilidad al calor y productos químicos. Estas propiedades reflejan la composición y la estructura de la tela. Comparación de las curvas tensión-deformación genéricas de telas unidas térmicamente y punzonado muestra que la forma de las curvas de carga-deformación es una función de la libertad de los filamentos para mover cuando la tela se coloca bajo tensión.

APLICACIONES

Automotriz: Hoy telas hiladas por adhesión se utilizan en todo el automóvil y en muchas aplicaciones diferentes. Uno de los principales usos de las redes unidas por hilado en automóvil es como soporte para las alfombras del piso del automóvil con pelo insertado. Las telas hiladas por adhesión también se utilizan para las piezas de equipamiento, trunkliners, panel de la puerta interior y cubiertas de los asientos.

Ingeniería Civil: El segmento de mercado de la ingeniería civil sigue siendo los más grandes telas hiladas mercado único, lo que constituye más del 25% del total. Telas de ingeniería civil Spunbonded cubren un múltiplo de usos relacionados, tales como, control de la erosión, la protección revestment, estabilización de las vías férreas, canales y protección revestimiento reservorio, carretera y top negro aeródromo agrietamiento prevención, techos, etc. [6]. Las propiedades particulares de telas hiladas por adhesión - que son responsables de esta revolución - son la estabilidad química y física, de alta resistencia / ratio de eficiencia, y su estructura única y altamente controlable que puede ser diseñado para proporcionar propiedades deseadas.

Servicios y médica: El uso de la tela hilada por adhesión como material de cobertura para los pañales y dispositivos para la incontinencia ha crecido de forma espectacular en la última década. Esto es principalmente debido a la estructura única de hilado por adhesión, que ayuda a la piel del usuario se mantenga seco y cómodo.  Además, telas hiladas son rentables con respecto a otros materiales no tejidos convencionales. Tela hilada por adhesión, como material de cubierta, es también ampliamente utilizada en las compresas sanitarias y en una medida limitada en tampones.

En aplicaciones médicas muchos materiales tradicionales han sido sustituidos por telas hiladas por adhesión de alto rendimiento. Las propiedades particulares de telas hiladas por adhesión, que son responsables para el uso médico, son: la transpiración; resistencia a la penetración de líquidos; pelusa estructura libre; esterilizabilidad; y, impermeabilidad a las bacterias. Las aplicaciones médicas incluyen: batas de quirófano desechable, cubiertas de zapatos y envases esterilizables.

Conclusión:

Es una tela no tejida de las más resistentes, parte de la extrusión de la resina o polímeros de los cuales el más utilizado es el polipropileno ya que tiene características muy específicas de densidad y tenacidad. Es un proceso muy rentable y muy barato de producir.

Características del proceso:

·         La extrusión de los polímeros ya se hace de forma automatizada lo que ahorra tiempo y recursos económicos.

·         Cuenta con un sistema de estiramiento que le da a los polímeros las características necesarias para lo que se necesitan.

·         Su disposición y colocación de la banda trasportadora brinda beneficios para su producción.

El termino spinning: Es la transformación del polímero de líquido a sólido y Drawing: Es darle forma al filamento al estirarlo.(Turback, 1993)

Bibliografía

Turback, A. F. (1993). Nonwovwens: Theory, Process, Performance, and Testing. En A. F. Turback, Nonwovwens: Theory, Process, Performance, and Testing (págs. 6,15). Atlanta,Gerorgia : TAPPI PRESS.