PP spunbond rola izgledala je besprijekorno sve dok test okomitog gorenja nije ostavio rupu veličine novčića za manje od četiri sekunde. Linija je cijelo jutro tekla glatko; problem nije bio stroj nego masterbatch otporan na plamen. U proizvodnji netkanog materijala, ovaj aditiv nalazi se na sjecištu reologije polimera, kemije plamena i stabilnosti procesa. Odabir krivog nosača, krive kemije aditiva ili krivog omjera raspuštanja može pretvoriti sukladan recept u skupi otpad.

Ovaj vodič objašnjava što je masterbatch otporan na plamen, kako radi, kako ga ocijeniti za PP spunbond i meltblown proizvodnju i što to znači za odabir opreme.

Što radi masterbatch otporan na plamen

Masterbatch za usporavanje plamena je koncentrirana mješavina aditiva za usporavanje plamena raspršenih u polimernom nosaču, dizajniranih za doziranje u polipropilen tijekom ekstruzije. Ne čini plastiku nezapaljivom; odgađa paljenje, ograničava širenje plamena i u mnogim formulacijama smanjuje dim. Ta je razlika važnija za netkani materijal nego za plastiku u rasutom stanju. Tanka filamentna mreža ima ogromnu površinu po jedinici mase. Kisik dopire do svakog vlakna, pa se vatra može brzo proširiti osim ako se talina polimera ne modificira na molekularnoj razini.

Usporivači plamena mogu djelovati kroz nekoliko mehanizama. Neki otpuštaju čistače radikala u plinsku fazu i prekidaju izgaranje; drugi potiču stvaranje pougljenog materijala na površini vlakana i toplinski izoliraju temeljni polimer. Metalni hidroksidi razlažu se endotermički, apsorbirajući toplinu i oslobađajući vodenu paru. Većina komercijalnih sustava kombinira dva ili više mehanizama kako bi prošli određeni test.

Halogenirane u odnosu na Masterbatch bez halogena

Dvije široke obitelji masterbatcha koji usporavaju plamen imaju različite profile procesa i sukladnosti. Halogeni sustavi učinkoviti su pri malom opterećenju i pristupačni su, ali mogu proizvoditi gusti dim i korozivne plinove tijekom požara i ograničeni su na nekim tržištima. Sustavi bez halogena, obično na bazi fosfora ili intumescentni, sve se više preferiraju jer proizvode manje dima i manju su toksičnost, iako mogu zahtijevati veće opterećenje. Izbor ovisi o standardu krajnje uporabe, predviđenom scenariju požara tkanine i sposobnosti proizvodne linije da se nosi s aditivima.

Ključni kriteriji odabira za proizvodnju PP netkanog materijala

Kada procjenjujete masterbatch otporan na plamen za spunbond ili meltblown liniju, kemija plamena aditiva samo je pola priče. Masterbatch također mora preživjeti proces ekstruzije i ostati kompatibilan s protokom polimera. Važni kriteriji uključuju:

• Kompatibilnost s nosivom smolom. Nosač bi trebao imati protok taline blizu osnovnog PP razreda. Na spunbond liniji velike brzine, nosač visoke viskoznosti može uzrokovati skokove tlaka u kalupu i neravnomjernu raspodjelu niti.
• Usklađivanje indeksa protoka taline. PP za spunbond netkani tekstil obično radi u rasponu MFI od 15 do 40 g/10 min; meltblown često koristi viši MFI. Ako nosač masterbatch-a ima mnogo niži MFI, on može djelovati kao pojačalo, a ne kao sredstvo za pomoć protoku, ometajući proces.
• Filtracija i veličina čestica. Za meltblown matrice, nefiltrirani aglomerati blokiraju spinerete. Zatražite masterbatch s finim, dobro raspršenim česticama i provjerite može li proći kroz sito na temperaturi procesa.
• Toplinska stabilnost. Temperature obrade od 230 do 260 stupnjeva Celzijusa ne bi trebale razgraditi aditiv ili stvarati hlapljive plinove koji stvaraju površinske nedostatke.
• Ciljani standard i doza. UL 94 V-0, FMVSS 302 i EN 13501 zahtijevaju različite razine zaštite. Dodatak se obično kreće između 5 i 20 posto težine, ovisno o aktivnom sadržaju i težini tkanine. Testirajte svoju točnu konstrukciju tkanine, a ne samo pločicu.
• Sekundarni učinci. Boja, miris, sposobnost vlaženja, elektrostatički naboj i mehanička čvrstoća mogu se promijeniti s opterećenjem. Masterbatch koji prođe test plamena može ne ispuniti zahtjev mekoće ili filtracije.

Kako FR Masterbatch utječe na Spunbond i Meltblown obradu

Dodavanje masterbatcha koji usporava plamen mijenja reologiju taline i fizičko ponašanje tkanine. Na spunbond liniji, veće opterećenje aditiva često smanjuje vlačnu čvrstoću i istezanje, jer visoke koncentracije anorganskih ili intumescentnih čestica prekidaju kontinuitet polimernog lanca. Lom filamenta može se pojaviti kada koncentracija masterbatch-a premaši kapacitet miješanja vijka. Na meltblown liniji, isto opterećenje može začepiti matrice i smanjiti učinkovitost filtracije ako čestice nisu dovoljno fine.

Zbog toga kompatibilnost aditiva nije laboratorijska zanimljivost; to je problem performansi linije. Masterbatch koji izgleda dobro u testu plaka još uvijek može proizvesti netkani materijal s rupicama, prugama ili lošom hidrostatičkom glavom. Prije nego se posvetite punom receptu, pokrenite malu probu na stvarnoj liniji koristeći isti paket zaslona i konfiguraciju matrice. Način na koji aditivi utječu na kvalitetu i učinkovitost netkanog materijala ovisi o disperziji koliko i o kemiji.

Odabir prave proizvodne linije za FR netkane materijale

Proizvodna linija određuje koliko usporivača plamena možete dodati prije nego što proces postane nestabilan. A jednosmjerni spunbond netkani stroj je često dovoljan za jeftine FR tkanine kao što su torbe za kupnju, poljoprivredne navlake ili oprema za automobile gdje se specifikacija mjeri ograničenim širenjem plamena i umjerenim opterećenjem aditiva. Jednostavniji procesni put olakšava čišćenje i promjene formulacije.

Stroj za spunbond netkane materijale s jednom gredom, dobavljači proizvodnih linija JIASHAN HH Nonwovens Machinery CO., Ltd je kineski dobavljač strojeva za spunbond netkani materijal s jednom gredom i OEM proizvod za netkani materijal s jednom gredom... Pogledajte proizvod →

Za FR aplikacije veće vrijednosti kao što su posteljina, sjedenje, barijere i zaštitna odjeća, višeslojna struktura kao što je SMS ili SMMS daje vam više slobode dizajna. Linija za proizvodnju SMMS spunmelt netkanog materijala s četiri snopa može zadržati masterbatch otporan na plamen na određenim slojevima, a istovremeno očuvati filtraciju ili opip na drugim mjestima. Ovaj pristup slojevitosti smanjuje ukupnu količinu potrebnog aditiva u usporedbi s tretiranjem svakog sloja istim opterećenjem.

Konfiguracija snopa utječe na temperaturu procesa, vrijeme zadržavanja i hlađenje, a sve to utječe na učinak aditiva. Razumijevanje kako konfiguracije greda utječu na proizvodnju pomaže vam da odlučite gdje treba postaviti FR funkciju. Ako prvenstveno proizvodite obične tkanine, izbjegavajte kupnju dodatnih greda samo za jednu FR narudžbu; umjesto toga upotrijebite probu s jednom linijom i validiranu masterbatch.

Praktična primjena i testiranje

Netkani tekstil koji usporava plamen nije jedna kategorija proizvoda. Tkanina za unutrašnjost automobila može trebati FMVSS 302, koji ograničava brzinu gorenja na manje od 100 mm/min. Zastor javne zgrade može zahtijevati EN 13501 B-s1,d0, koji ocjenjuje ne samo zapaljivost, već i proizvodnju dima i plamene kapljice. Navlaka za dječju sofu mogla bi se suočiti s TB 117. Ovi standardi nisu međusobno zamjenjivi, a masterbatch koji zadovolji jedan može podbaciti drugi.

Kada naručite liniju i odaberete masterbatch, uvijek testirajte gotove role, a ne ravnu foliju. Težina, gustoća i završni tretmani netkanog materijala mijenjaju put sagorijevanja. Vrlo lagana spunbond tkanina može trebati više usporivača plamena po gramu od one teže da postigne istu ocjenu. Suprotno tome, previše aditiva može stvoriti kanale za provlačenje koji povlače rastaljeni polimer u kapljice. Temperatura toplinskog lijepljenja također je važna; ako je kalandr prevruć, usporivač plamena može ispariti blizu površine bez pokazivanja vidljivog oštećenja.

Pouzdan put do usklađenog netkanog materijala koji usporava plamen je kombinacija dobre kemije masterbatcha, pravilnog doziranja i opreme koja može obraditi visoke količine aditiva bez gubitka kvalitete tkanine. Započnite s validiranom masterbatchom, testirajte na ciljnoj težini tkanine, zatim provjerite stabilnost linije prije skaliranja. Ispravna odluka ovdje sprječava najskuplji problem u netkanom tekstilu: gotovu rolu koja izgleda dobro i brzo gori.