Качество и производственный процесс нетканого полотна UD-PE

Основа качества нетканого полотна UD-PE (полиэтилен, вытянутый в одном направлении) заключается в строгом отборе гранул сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). Тщательно выбираются исходные материалы с устойчивой скоростью плавления и однородным распределением молекулярной массы. Эти материалы обладают кристалличностью более 85 %, что обеспечивает не только превосходную стойкость к разрыву, но и придаёт конечному продукту высокую химическую стабильность и устойчивость к атмосферным воздействиям. Сырьё подвергается вакуумной сушке для удаления следов влаги (содержание влаги ≤ 0,05 %), предотвращая образование пузырьковых дефектов в процессе формования волокон и обеспечивая бесперебойное протекание последующих технологических этапов.

Ключевой процесс: точное преобразование расплава в ориентированные волокна

1. Формование из расплава: ключевой этап образования нитей

Высушенные гранулы УН-ПЭ подаются в червячный экструдер, где равномерно расплавляются за счёт постепенного повышения температуры (180–220 ℃). Расплавленный ПЭ с точностью по объёму подачи (ошибка ≤ ±1 %) регулируется дозирующим насосом, после чего поступает в микроскопические отверстия фильеры (диаметр отверстий: 0,2–0,5 мм), формируя непрерывные и однородные расплавленные нити. В этот момент на нити перпендикулярно направляется поток быстрого охлаждающего воздуха (скорость воздуха: 3–5 м/с), вызывая их быстрое затвердевание в первичные волокна. Диаметр волокон контролируется в диапазоне 10–30 мкм, что обеспечивает тонкость и гибкость волокон.

2. Однонаправленное вытяжение: придание волокнам ориентированной прочности

После растяжения волокон валками вытяжки пряденые волокна поступают в односторонний блок растяжения, который является ключевым технологическим элементом нетканого полотна UD-PE. За счёт разницы скоростей нескольких групп вытяжных валков (коэффициент вытяжки: 8–12 раз) волокна вынуждены растягиваться в продольном направлении, при этом молекулярные цепи сильно ориентируются и выстраиваются вдоль направления напряжения. Прочность ориентированных волокон в 3–5 раз выше, чем у невытянутых волокон, с разрывной прочностью 20–30 cN/дтекс. Модуль продольного растяжения значительно повышается, что закладывает основу для односторонней несущей способности конечного продукта.

3. Формование полотна и скрепление: Процесс формования для обеспечения структурной устойчивости

Волоконные пучки после однонаправленного вытягивания равномерно распределяются в непрерывное волокнистое полотно с помощью машины для формирования сетки. В отличие от традиционных нетканых материалов, нетканый материал UD-PE использует процесс термоскрепления. Благодаря точному контролю температуры (120–140 °С) и регулировке давления (0,3–0,5 МПа) горячих прессующих валов поверхность волокнистого полотна частично расплавляется и скрепляется, образуя нетканую основу со стабильной структурой. В процессе термоскрепления температура и давление строго контролируются, чтобы не только обеспечить прочность скрепления, но и избежать ухудшения эксплуатационных характеристик из-за чрезмерного плавления волокон.

Основные преимущества процесса и характеристики продукта

Ориентированная прочность: процесс однонаправленного вытягивания обеспечивает ориентированное расположение молекул волокна. Прочность на разрыв по длине конечного продукта в 3-5 раз выше, чем у обычного нетканого полиэтиленового полотна, а также отличная стойкость к разрыву, что делает его подходящим для сценариев с высокими требованиями к несущей способности.

Легкий и экологичный: сырьем является полиэтилен с плотностью всего 0,94 г/см³. Поверхностная плотность конечного продукта может быть контролируемо установлена в диапазоне 20–200 г/м², сочетая легкость и высокую прочность. Кроме того, материал подлежит переработке и соответствует требованиям охраны окружающей среды.

Стабильность и надежность: весь процесс контролируется автоматически (ключевые параметры, такие как температура, давление и коэффициент вытяжки, отслеживаются в режиме реального времени). Процент годной продукции превышает 99 %, при этом наблюдается незначительное колебание характеристик.

Многофункциональная адаптивность: путем изменения формулы сырья, коэффициента вытяжки и процесса последующей обработки можно производить продукты различных спецификаций — от легких типов (для медицинской защиты и военной бронезащиты) до тяжелых типов (для промышленного использования), чтобы удовлетворить потребности различных областей.