Якість та виробничий процес нетканого матеріалу UD-PE

Основою якості нетканого полотна UD-PE (односпрямованого витягнутого поліетилену) є суворий відбір гранул ультрависокомолекулярного поліетилену (UHMWPE). Уважно підбирають сировину зі стабільним показником розтікання розплаву та однорідним розподілом молекулярної маси. Ці матеріали мають кристалічність понад 85%, що забезпечує не лише високу стійкість до розриву, а й надає кінцевому продукту виняткову хімічну стабільність та стійкість до атмосферних впливів. Сировина піддається вакуумному сушінню для видалення слідів вологи (вміст вологи ≤ 0,05%), щоб запобігти утворенню бульбашок під час процесу формування волокон і забезпечити безперебійне проведення наступних операцій.

Основний процес: точне перетворення розплаву на орієнтовані волокна

1. Формування волокна з розплаву: ключовий етап утворення ниток

Сушені чіпси UD-PE подаються в черв'ячний екструдер, де вони рівномірно плавляться за рахунок градієнтного підвищення температури (180–220 °C). Розплавлений PE точно контролюється щодо об’єму витрати (похибка ≤ ±1%) за допомогою дозувального насоса, після чого потрапляє у мікропористу решітку фільтруючої головки (діаметр отворів: 0,2–0,5 мм), утворюючи безперервні та однорідні розплавлені нитки. У цей момент на нитки перпендикулярно дме швидкісне охолоджувальне повітря (швидкість повітря: 3–5 м/с), спричиняючи їхнє швидке затвердіння у первинні волокна. Діаметр волокон контролюється в межах 10–30 мкм, забезпечуючи тонкість і гнучкість волокон.

2. Односпрямоване витягування: надання волокнам орієнтованої міцності

Після розтягування валками витяжки, щойно витягнуті волокна потрапляють у односторонній блок розтягування, що є ключовим технологічним елементом нетканих матеріалів UD-PE. Завдяки різниці швидкостей кількох груп витяжних валків (коефіцієнт витяжки: 8–12 разів) волокна змушуються розтягуватися в поздовжньому напрямку, а молекулярні ланцюги сильно орієнтуються та вирівнюються вздовж напрямку навантаження. Міцність орієнтованих волокон у 3–5 разів вища, ніж у невитягнутих волокон, із розривною міцністю 20–30 cN/dtex. Поздовжній модуль пружності значно підвищується, закладаючи основу для односторонньої несучої здатності кінцевого продукту.

3. Формування полотна та зчеплення: Процес формування для стабільності структури

Після односпрямованого витягування волоконні стрічки рівномірно розподіляються у безперервне волокнисте полотно за допомогою машини для формування полотна. На відміну від традиційних нетканих матеріалів, нетканий матеріал UD-PE виготовляється методом термозв'язування. Шляхом точного контролю температури (120–140 °C) та регулювання тиску (0,3–0,5 МПа) гарячих пресувальних валів поверхня волокнистого полотна частково розплавляється та зчеплюється, утворюючи нетканий матеріал із стабільною структурою. Під час процесу термозв'язування температура та тиск суворо контролюються, щоб забезпечити міцність зчеплення й уникнути погіршення властивостей через надмірне розплавлення волокон.

Переваги основного технологічного процесу та характеристики продукту

Орієнтована міцність: процес однонаправленого розтягування дозволяє орієнтоване розташування молекул волокна. Поздовжня міцність на розрив кінцевого продукту в 3-5 разів перевищує аналогічний показник звичайної нетканини з ПЕ, має винятковий опір розриву, що робить його придатним для сценаріїв із високим навантаженням.

Легкий і екологічний: сировиною є поліетилен із густиною лише 0,94 г/см³. Маса готового продукту може контролюватися в межах 20–200 г/м², поєднуючи легкість і високу міцність. Крім того, матеріал підлягає вторинній переробці, відповідаючи вимогам екологічного захисту.

Стабільність і надійність: весь процес контролюється автоматично (ключові параметри, такі як температура, тиск і коефіцієнт витягування, відстежуються в режимі реального часу). Рівень придатності продукції перевищує 99%, а коливання характеристик мінімальні.

Багатофункціональна адаптивність: шляхом зміни формули сировини, коефіцієнта витягування та процесу післяобробки можна виробляти багатоспеціальні продукти — від легких типів (для медичного захисту та військового балістичного захисту) до важких типів (для промислового використання), щоб задовольнити потреби різних галузей.