Le processus d'extrusion soufflé à l'état fondu est un processus en une-étape, qui utilise un-flux d'air à grande vitesse pour souffler la résine thermoplastique fondue de la filière de l'extrudeuse vers le convoyeur ou ce que-appelé écran d'enroulement. Ce processus existe depuis les années 1950, et son importance est devenue de plus en plus importante depuis son origine. Le processus de base est illustré à la figure 1, utilisant une extrudeuse de tissu soufflé à l'état fondu spécialement conçue pour gérer et contrôler le processus.
Les composants de base du processus sont le système d'alimentation en résine, l'assemblage de l'extrudeuse, la pompe doseuse, l'assemblage de la matrice soufflée à l'état fondu, le collecteur et l'unité d'enroulement.
Système d'alimentation en résine
La matière première du processus de fusion-soufflage est une résine thermoplastique sous forme de particules, qui est stockée dans des sacs de résine et transportée par gravité vers la trémie de l'extrudeuse. Il existe de nombreux polymères différents disponibles pour l'extrusion soufflage à l'état fondu. Ces polymères comprennent :
Polypropylène PP
polycarbonate
Polytéréphtalate de butylène
Polyamide PA
Polyuréthanes thermoplastiques TPU
Polypropylène élastique EPP
Assemblage de l'extrudeuse
L'ensemble extrudeuse reçoit l'alimentation en particules du système d'alimentation en résine. Une roue hélicoïdale similaire à la spirale d'Archimède fait passer les particules à travers le cylindre chauffant de l'assemblage de l'extrudeuse, où les particules entrent en contact avec la paroi chauffante et sont fondues. Il y a trois zones dans la zone d'alimentation de la turbine hélicoïdale -, la zone de transition et la zone de dosage. La zone d'alimentation est la partie de la turbine où le matériau entre dans l'extrudeuse et commence à fondre. La zone de transition est caractérisée par une profondeur réduite et est utilisée pour homogénéiser et comprimer l'alimentation en polymère. Une fois que le polymère atteint l'état fondu, il est envoyé vers la zone de dosage, ce qui augmente la pression pour préparer le matériau à décharger à travers l'ensemble de filière soufflé à l'état fondu. Il y a un groupe de tamis filtrants à l'extrémité de sortie de la zone de dosage de la vis de la turbine, qui est utilisé comme filtre pour intercepter toute saleté ou bloc de polymère atteignant la pompe doseuse.
Pompe doseuse
The output temperature of the molten polymer is 250oC – 300oC and pressurized, and then transmitted to the metering pump. The metering pump is a positive displacement pump designed to deliver a constant volume of clean polymer mixture to the mold assembly, taking into account the process changes in temperature, pressure or viscosity of the molten polymer. There are two counter rotating gears meshing with each other in the pump. When the gears rotate, they draw molten polymer from the suction side or suction side of the pump and deliver it to the discharge side of the pump. The output of the metering pump is then sent to the die assembly.
Assemblage de moules soufflés à l'état fondu
Il y a trois composants clés dans l'assemblage de filière - distribution d'alimentation, tête de filière et collecteur d'air. Deux types de distribution d'aliments sont généralement utilisés; Ce sont le type T- (peut être conique ou non amorti) et le type de suspension. En raison de l'écoulement uniforme du polymère, la distribution des cintres est plus courante.
La tête de filière est le composant clé pour déterminer l'uniformité du maillage du matériau soufflé à l'état fondu produit par la machine. La tête de filière est une pièce métallique creuse, conique, large et à tolérance serrée, qui contient un grand nombre de petits trous à travers lesquels le polymère fondu formera des non-tissés soufflés à l'état fondu.
The air manifold provides high{{0}}speed heated air to the extruded fibers, which are output from the head. The air compressor provides compressed air flow, which first drives the gas or electric furnace through the heat exchanger to raise the air temperature to 230 degree C – 360 degree C at a speed of 0.5 – 0.8 sonic speed (560 – 900 ft / s).
collectionneur
Ensuite, le polymère fondu extrudé à travers le trou de la tête de filière est entraîné par un flux d'air chaud à grande vitesse {{0}} provenant du collecteur d'air et forme des microfibres lorsque le polymère est davantage étendu dans le flux d'air (voir Fig. . 2). Le diamètre de ces microfibres varie de 0,1 micron à 15 microns. (en revanche, les fibres de cellulose ont un diamètre d'environ 50 microns et les cheveux humains un diamètre de 120 microns.) Au fur et à mesure que les fibres s'étendent, elles sont soufflées ensemble dans un état semi-fondu et vers l'écran collecteur. Le flux d'air chaud provoque également l'aspiration d'air secondaire de l'air ambiant environnant et contribue à refroidir et solidifier le filet de matériau de collecte formé sur le collecteur, qui est un filet métallique tendu relié au convoyeur. Une fois les fibres durcies, elles sont posées au hasard sur le collecteur, enroulées et liées les unes aux autres pour former un filet. En modifiant la vitesse du collecteur et la distance de séparation entre la tête de filière et le collecteur, le changement de densité de maille peut être réalisé pour s'adapter à différentes applications. La pompe à vide est généralement utilisée pour aspirer à l'intérieur du panneau collecteur. Cela permet d'éliminer le flux d'air chaud et d'améliorer le processus de filet sur le collecteur.
Remontoir
Le tissu de refroidissement du collecteur est enroulé autour du noyau en carton dans l'unité d'enroulement. Pour de nombreux types de non-tissés soufflés à l'état fondu, l'adhérence entre les fibres est suffisante, de sorte que le matériau peut être utilisé sans adhérence supplémentaire. Dans certaines applications, un traitement supplémentaire du matériau peut être nécessaire pour modifier les propriétés du matériau. Lorsqu'une liaison supplémentaire est nécessaire, la liaison thermique est une technologie courante, qui peut augmenter la résistance du matériau, mais entraînera une rigidité accrue et une perte de sensation du tissu.
Après toute liaison requise, le processus de production d'extrusion soufflée par fusion de tissu non - est terminé. En fonction de l'utilisation finale du matériau, des processus de post-production supplémentaires peuvent être utilisés selon les besoins, tels que l'ajout de produits chimiques ignifuges. Le tissu non-est ensuite vendu au transformateur, qui utilise le tissu non-comme matière première pour fabriquer des produits filtrants, des filtres à café, des matériaux isolants ou des masques médicaux et chirurgicaux décrits ci-dessous.
Variable de processus
En changeant certaines conditions de fonctionnement et entrées de processus, les caractéristiques des non-tissés soufflés à l'état fondu peuvent être affectées et contrôlées dans une certaine mesure. Ces facteurs comprennent :
Le type de polymère utilisé et ses propriétés matérielles, telles que le poids moléculaire
Conditions de fonctionnement de l'extrudeuse, telles que la température
La géométrie de la tête de filière, telle que la taille de l'orifice et le nombre d'orifices
Conditions de circulation de l'air chaud (température, vitesse)
Distance entre la tête de filière et l'écran du collecteur
Vitesse du collecteur