جودة وعملية تصنيع القماش غير المنسوج من البولي إيثيلين أحادي الاتجاه (UD-PE)

تنبع أساس الجودة لقماش البولي إيثيلين غير المنسوج (UD-PE) من اختيار صارم لرقائق البولي إيثيلين ذات الوزن الجزيئي الفائق (UHMWPE). يتم اختيار المواد الأولية ذات معدل تدفق الانصهار المستقر والتوزيع الموحد للوزن الجزيئي بعناية. وتتميز هذه المواد ببلورية تزيد عن 85%، مما لا يوفر فقط مقاومة ممتازة للتمزق، بل يمنح المنتج النهائي استقرارًا كيميائيًا ومقاومة للعوامل الجوية استثنائية. وتتعرض المواد الأولية لعلاج التجفيف بالفراغ لإزالة الرطوبة الدقيقة (محتوى الرطوبة ≤ 0.05%)، وذلك لمنع تكوّن عيوب الفقاعات أثناء عملية الغزل، وضمان سير العمليات اللاحقة بسلاسة.

العملية الأساسية: التحول الدقيق من الكتلة المنصهرة إلى ألياف موجهة

1. الغزل بالانصهار: خطوة رئيسية في تشكيل الخيوط

تُغذى رقائق البولي إيثيلين المصبوبة المجففة إلى باثر لولبي، حيث تنصهر بشكل موحد من خلال ارتفاع تدريجي في درجة الحرارة (180-220℃). ويتم التحكم بدقة في كمية البولي إيثيلين المنصهر الخارجة (الخطأ ≤ ±1٪) بواسطة مضخة قياس، ثم يدخل إلى مصفوفة الثقوب الصغيرة في الرأس المخرط (قطر الثقب: 0.2-0.5 مم)، مشكّلاً خيوطاً منصهرة مستمرة ومتجانسة. عند هذه المرحلة، يتم هبوب هواء تبريد عالي السرعة (سرعة الهواء: 3-5 م/ث) بشكل عمودي على الخيوط، ما يؤدي إلى تصلبها بسرعة وتحويلها إلى ألياف أولية. ويتم التحكم في قطر الألياف ضمن النطاق 10-30 ميكرومتر، مما يضمن نعومة الألياف ومرونتها.

2. الشد أحادي الاتجاه: منح الألياف قوة موجهة

بعد أن يتم شد الألياف الناتجة عن عملية السحب بواسطة بكرات سحب، تدخل الألياف إلى وحدة شد أحادية الاتجاه، والتي تمثل التميز التكنولوجي الأساسي في نسيج الأقمشة غير المنسوجة من مادة البولي إيثيلين عالي الكثافة (UD-PE). ومن خلال الفرق في السرعة بين عدة مجموعات من بكرات السحب (نسبة السحب: 8-12 مرة)، تُجبر الألياف على التمدد في الاتجاه الطولي، مما يؤدي إلى اصطفاف السلاسل الجزيئية بشكل شديد جدًا في اتجاه الإجهاد. تكون قوة الألياف المستقطبة أعلى بـ 3-5 مرات مقارنة بالألياف غير المشدودة، مع قوة كسر تتراوح بين 20-30 سن/ديتекс. كما يتحسن معامل الشد الطولي بشكل كبير، مما يشكل الأساس الرئيسي لأداء المنتج النهائي في تحمل الأحمال في اتجاه واحد.

3. تشكيل الويب والربط: عملية التشكيل لتحقيق الاستقرار الهيكلي

تُنشر حزم الألياف بعد السحب أحادي الاتجاه بشكل متساوٍ إلى شبكة ألياف مستمرة بواسطة آلة تشكيل الشبكة. وعلى عكس الأقمشة غير المنسوجة التقليدية، فإن القماش غير المنسوج UD-PE يتبنى عملية ربط حراري. من خلال التحكم الدقيق في درجة حرارة بكرات الضغط الساخنة (120-140°م) وتعديل الضغط (0.3-0.5 ميجا باسكال)، يتم صهر سطح شبكة الألياف جزئياً وإلصاقه، مشكّلاً مادة أساسية غير منسوجة ذات بنية مستقرة. أثناء عملية الربط الحراري، يتم التحكم بدقة في درجة الحرارة والضغط لضمان قوة الالتصاق، وكذلك لتجنب تدهور الأداء الناتج عن الانصهار الزائد للألياف.

مزايا العملية الأساسية وخصائص المنتج

المتانة الموجهة: تتيح عملية السحب أحادية الاتجاه الترتيب المحوري لجزيئات الألياف. تكون مقاومة الكسر في الاتجاه الطولي للمنتج النهائي أعلى بـ 3 إلى 5 مرات من نسيج البولي إيثيلين غير المنسوج العادي، مع مقاومة ممتازة للتمزق، مما يجعله مناسبًا للمشاهد التي تتطلب تحمل أحمال عالية القوة.

خفة الوزن والودّة البيئية: المادة الخام هي البولي إيثيلين، وكثافتها لا تتجاوز 0.94 غم/سم³. ويمكن التحكم في وزن الوحدة المساحية (الجراماج) للمنتج النهائي ضمن نطاق 20-200 غم/م²، ما يجمع بين خفة الوزن والمتانة العالية. علاوةً على ذلك، فهو قابل لإعادة التدوير، ويستوفي متطلبات الحماية البيئية.

الاستقرار والموثوقية: يتم التحكم في العملية بأكملها تلقائيًا (تُراقب المعلمات الرئيسية مثل درجة الحرارة والضغط ونسبة السحب بشكل فوري). وتتجاوز نسبة منتجات المؤهلة 99%، مع حدوث تقلبات ضئيلة في الأداء.

قابلية التكيف المتعددة: من خلال تعديل تركيبة المواد الخام، ونسبة السحب، وعملية المعالجة اللاحقة، يمكن إنتاج منتجات متعددة المواصفات تتراوح بين الأنواع خفيفة الوزن (للحماية الطبية والوقاية من الرصاص في الاستخدام العسكري) إلى الأنواع الثقيلة (للاستخدام الصناعي) لتلبية احتياجات مجالات مختلفة.