Поиск


ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №37

                    ( читать ... )

ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №36

                    ( читать ... )

Ссылки партнеров

Технологии


Технологии/Спанбонд-технологии в России

Спанбонд-технологии в России

27 февраля 2012
Технический текстиль №27, 2012

Мальнев Сергей Алексеевич

Основы технологии

Производство нетканых материалов из расплава полимера фильерным способом началось еще во времена СССР — тогда технология получения спанбонда называлась «холодным формованием». Фильерный способ производства объединяет в одной линии процесс получения волокон, холстообразование, а также изготовление готового полотна путем скрепления волокон между собой различными способами. Наиболее распространенными из них являются точечное термоскрепление гравированным каландром и иглопробивной метод.

Процесс волокнообразования при изготовлении спанбонда иллюстрирует рисунок 1. Волокна формируются из расплава полимера, который поступает из экструдера, где происходит процесс плавления гранул, затем продавливается через специальные отверстия (фильеры) и подхватывается холодным воздухом. Расплав фильтруют в фильерном комплекте через несколько слоев кварцевого песка и металлические сетки. 

Фильера представляет собой металлический тонкостенный колпачок (чашечку) или пластину с отверстиями. Фильеры для формования волокон из расплавов изготавливаются из высоколегированных жаропрочных сталей и различаются числом, диаметром и формой отверстий. Отверстия фильеры, через которые продавливается расплав, представляют собой короткие капилляры диаметром 250…1200 мкм. Как правило, фильеры располагаются на специальной фильерной балке; для формирования волокон из расплава во избежание слипания нитей применяют фильерные балки с числом отверстий от 8 до 4000. 

Для более плотного расположения волокон в холсте чаще всего используют две или три фильерные балки. Перед тем как волокна укладываются на транспортер, они проходят стадию вытяжки и охлаждения. В данном процессе волокна полностью отверждаются в натянутом состоянии, в них фиксируется достигнутая в процессе вытяжки молекулярная ориентация. Полученные волокна обладают высокой прочностью и низким разрывным удлинением. Вытяжка волокон происходит либо механическим, либо аэродинамическим способом.

«Закрытый» метод

Началом производства спанбонда в СНГ можно считать запуск установки немецкой фирмы Reifenhaeuser Reicofil GmbH & Co. KG в РУП  Светлогорское ПО Химволокно  в 1994 году. Белорусское предприятие было первым на территории бывшего Союза, не только успешно освоившим выпуск спанбонда, но и использовавшим для этого наиболее современную на тот момент технологию Reicofil 2. Первая демоверсия установки Reicofil была впервые представлена фирмой-разработчиком на выставке Troisdorf-Sieglar в 1976 году. Особенность данной технологии заключается в использовании единой шахты для вытяжки и раскладки волокон.

Технология Reicofil также получила название «закрытой», так как процесс вытяжки и холстоформирования (раскладка и укладка на транспортер) происходит в герметичной шахте, без доступа атмосферного воздуха снаружи. Воздух подается по специальным трубам непосредственно в шахту. Применение данного способа производства позволило значительно повысить прочностные характеристики материала, особенно в поперечном направлении, а также равномерность укладки волокон в холсте (укрывистость). Общая схема производства спанбонда по технологии Reicofil показана на рисунке 2.

В дальнейшем фирма-разработчик стала производить по технологиям Reicofil 3 и Reicofil 4  оборудование для изготовления нетканых материалов гигиенического, медицинского, сельскохозяйственного и строительного назначения. Развитие данной технологии отвечает на потребности заказчиков в более производительном оборудовании.  К примеру, установка Reicofil 4 может производить до 5 тыс. тонн нетканого материала в год только при одной балке. Кроме этого, в связи с постоянным ростом цен на сырье все большим спросом пользуются материалы с малой плотностью, но высокими физико-механическими характеристиками. В особенности это можно сказать о производстве детских подгузников и женских гигиенических прокладок: за последние 10 лет средняя плотность применяемых в данной отрасли материалов снизилась с 25 до 12 г/м2, также встречаются материалы с плотностью 9 г/м2. Технология Reicofil позволяет достичь этих показателей.

Относительными недостатками данной технологии можно считать высокую стоимость оборудования и жесткие требования к качеству сырья. Стоит отметить, что до недавнего времени большая часть полипропилена для подобного оборудования импортировалась, что накладывало свои ограничения на производителей — в первую очередь из-за цены, но сегодня ситуация выравнивается. В России свое предпочтение технологии Reicofil отдали ООО Авгол Рос и ЗАО Регент - нетканые материалы.

Мультиэжекторный и другие способы

В 2001 году ООО Сибур-Геотекстиль запустило установку по производству спанбонда итальянской компании Plantex S.p.A. Synthetic Fiber Machinery на основе технологии Docan. Данный способ производства был разработан немецкой фирмой Lurgi Kohle & Mineral-Oltechnik GmbH в 1970 году. В дальнейшем он был лицензирован Lurgi Corporation и продан компаниям, производящим оборудование для изготовления нетканых материалов, для дальнейшего использования в их установках.

При применении данного способа производства спанбонда растяжение нитей происходит под действием скоростного потока воздуха, создаваемого эжектором, в который заправляются волокна после шахты охлаждения. Отверждение волокон обычно полностью заканчивается до их поступления в эжектор. В этой схеме режим охлаждения поддается управлению с помощью шахты, в которой может быть создано температурное поле с регулируемым градиентом. Выходящее из эжектора отвержденное волокно нелипкое и поэтому может распределяться по приемной поверхности с помощью механических устройств - например, дефлекторов (отражателей) в виде лопаток, которые на высокой скорости раскладывают волокна на принимающем транспортере.

Свое название мультиэжекторный способ производства Docan получил благодаря использованию большого количества сверхзвуковых эжекторов (рис. 3). Это позволяет получать скорости воздушного потока с числом Маха до 3…5, что обеспечивает скорость движения нитей до 8 тыс. м/мин. и их высокую вытяжку. Такие высокие скорости приводят к частичной ориентации и высокой скорости формирования полотна, особенно для легких структур (17 г/м2).

Общая схема производства спанбонда по технологии Docan показана на рисунке 4. Основными преимуществами данной технологии являются дешевизна оборудования, ее распространенность и простота в эксплуатации, а также относительная нетребовательность к качеству сырья. Неудивительно, что установки, созданные на основе данной технологии, нашли широкое распространение в России. 

Однако стоит учитывать и недостатки метода: низкую производительность, особенно при использовании одной фильерной балки; относительно неравномерное распределение волокон в холсте при производстве материалов с низкой поверхностной плотностью (до 25 г/м2), а также большое различие между прочностными показателями волокнистых холстов и нетканых материалов в поперечном и продольном направлениях.

ООО  Завод Эластик  запустило установку производства компании Neumag GmbH, основанную на технологии AST (Ason Spunbond Technology). AST — одна из новейших технологий по производству спанбонда — была разработана компанией Ason Spunbond Technology (США) в 1990-е годы. В 2002 году компания Neumag GmbH приобрела американскую фирму и организовала новую компанию Ason Neumag Corp., которая к настоящему времени разработала несколько оригинальных проектов в области оборудования для выпуска нетканых материалов.

Основной особенностью установок для производства спанбонда по технологии AST является возможность получать сверхтонкие волокна до 0,7 дтекс при самой высокой производительности на балку. В данной технологии с помощью воздуха волокна не только вытягиваются и охлаждаются, но и раскладываются в холсте. Кроме того, потоки воздуха, осуществляющие вытягивание волокон, обладают более высокими скоростями, что позволяет обеспечить лучшую вытяжку волокон в момент их отверждения. На рисунке 5 показан процесс получения нетканых материалов по технологии AST.

В 2009 году ЗАО  Полиматиз  ввело в эксплуатацию установку по производству спанбонда по технологии SuperSpun итальянской компании Fare S.p.A. Это технология «закрытого» типа, то есть вытяжка и раскладка волокон происходят в закрытой шахте. Кроме этого, для дополнительного переполнения волокон применяется электростатическое поле — это ноу-хау производителя оборудования.

КОМПАНИИ И ТОРГОВЫЕ МАРКИ, УПОМЯНУТЫЕ В СТАТЬЕ

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ

НАШИ  ЖУРНАЛЫ И СПРАВОЧНИКИ

Смотреть архив

АНОНСЫ:
ЖУРНАЛ "РЫНОК ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ" №118

                    ( читать ... )

ЖУРНАЛ "РЫНОК ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ" №117

                    ( читать ... )