ملت بلون: فرآیند تولید و کاربردها
فرآیند ملت بلون (Melt Blown) یک فرآیند ذوب ریسی پیوسته است که در آن، هوای داغ با سرعت زیاد به جریان ماده ترموپلاستیک که به‌صورت رشته‌ای از اکسترودر خارج شده دمیده می‌شود. این جریان به سمت یک صفحه برداشت هدایت شده و بافتاری متشکل از شبکه الیاف درهم‌تنیده و چسبیده ایجاد می‌کند. فناوری تولید مستقیم منسوج بی‌بافت از مرحله ذوب‌ریسی باعث می‌شود که قیمت‌تمام شده کالا به‌شدت کاهش یابد. ویژگی‌های منسوج بی‌بافتی که به این روش تولید می‌شود نظیر استحکام شبکه الیاف یا جهت قرارگرفتن آنها قابل‌تنظیم و کنترل است. حدود ۴۰ درصد از محصولات ملت بلون به‌صورت یکپارچه استفاده شده و الباقی در ترکیب با سایر لمینت‌ها یا منسوجات بی‌بافت دیگر به‌کار برده می‌شوند. از منسوجات ملت بلون یکپارچه برای تولید فیلترهای هوا یا مایعات یا جاذب روغن استفاده می‌شود.
معرفی
ملت بلون، یک فناوری منحصربفرد در میان سایر فناوری‌های تولید منسوجات بی‌بافت است. درواقع این فناوری نوع پیشرفتۀ همان دستگاه تولید پشمک خوراکی در پارک‌ها است که از طریق دمش جریان هوا به جریان قند مذاب در یک گردونه تولید می‌شود. جریان قند مذاب کشیده شده به‌صورت رشته‌هایی ظریف درمی‌آید و با نیروی گریز از مرکز به الیافی کوتاه و درهم‌تنیده تبدیل می‌شود. در سیستم ملت بلون نیز پلیمر مذاب از سوراخ‌هایی بسیار ریز و با دمایی حدود ۲۳۰ تا ۳۹۰ درجه بیرون می‌آید و با جریان هوایی با سرعت تقریبی ۳۰۰ تا ۵۰۰ مایل‌برساعت برخورد می‌کند. جریان هوا پرسرعت باعث می‌شود این رشته‌های پلیمر کشیده و قطعه‌قطعه شده و در جهات مختلف به‌صورت تصادفی شبکه‌ای از الیاف را تشکیل دهند. سپس این شبکه الیافی که منعقد شده از بین دو غلتک گرم عبورکرده و متراکم می‌شود. در این مقاله به بررسی اجمالی تکنولوژی تولید، ویژگی‌ها و کاربردهای منسوجات ملت بلون خواهیم پرداخت.
۱- فرآیند تولید
نمای کلی خط تولید فرآیند ملت بلون به شکل زیر است. مراحل این فرآیند عبارتند از: اکسترودر، پمپ تغذیه، واحد ذوب‌ریسی، تشکیل شبکه و پیچش.
۱-۱- اکسترودر
چیپس پلیمر به‌همراه گرانول به داخل محفظه اکسترودر تغذیه می‌شود. چیپس پلیمر بوسیله مارپیچ حلزونی داخل محفظه به جلو رانده می‌شود و در عین حال دمای آن افزایش یافته و ذوب می‌شود. اکسترودر سه ناحیه اصلی دارد که عبارتند از ناحیه تغذیه، ناحیه حرارت‌دهی، و ناحیه تنظیم خروجی تقسیم می‌شود. بالاترین فشار پلیمر در اکسترودر مربوط به همین بخش است و پس از گذشتن از فیلتر به سمت پمپ‌های اسپینرت هدایت می‌شود.
۱-۲- پمپ تغذیه (قبل از اسپینرت)
حرکت پمپ تغذیه کنترل‌شده و تغذیه پلیمر از نوع تغذیه مثبت و با حجم ثابت انجام می‌شود. این پمپ برای تضمین جریان پلیمر با فشار، ویسکوزیته و دمای معین تعبیه شده است.
بیشتر بخوانید: مقایسه تولید ماسک در ایران و ترکیه
۱-۳- واحد ذوب‌ریسی
مهمترین بخش از فرآیند تولید، واحد ذوب‌ریسی است. این بخش از سه قسمت تشکیل شده است.
۱-۳-۱- توزیع تغذیه
تغذیه در قالب ملت بلون نسبت به تغذیه فیلم یا ورق حساسیت بالاتری دارد. چون جریان پلیمر را به‌صورت مکانیکی نمی‌توان کنترل کرد. دلیل دوم، دمای بالا و امکان تخریب پلیمر است. طراحی این بخش معمولاً به‌گونه‌ای است که چندان به خواص پلیمر وابسته نباشد. بنابراین جریان انواع مختلف پلیمرها را می‌توان با استفاده از یک سیستم توزیع کرد.
۱-۳-۲- دماغه قالب
پس از کانال توزیع، جریان پلیمر به دماغه قالب می‌رسد. یکنواختی شبکه الیاف، تاحد زیادی به نوع طراحی دماغه قالب بستگی دارد. این بخش نیاز به استحکام بالایی دارد که طراحی آن را دشوار و هزینه‌بر کرده است. این قطعه یک مخروط توخالی است که در عرض آن چند صد سوراخ ریز تعبیه شده است. جریان پلیمر از این سوراخ‌ها خارج شده و رشته‌های پلیمر را تشکیل می‌دهد و در معرض هوای داغ به الیاف ظریف پلیمر تبدیل می‌شود. سوراخ‌های این قالب معمولاً کوچک‌تر از ابعاد اسپینرت‌های سیستم‌های ذوب‌ریسی الیاف فیلامنتی است. تعداد این سوراخ‌ها با قطر تقریبی ۰.۴ میلیمتر بین ۲۵ تا ۱۰۰ سوراخ در اینچ متغیر است. دماغه قالب را می‌توان به دو نوع مویرگی یا سوراخ‌دار طراحی کرد.
۱-۳-۳- لوله‌های دمش هوا
هوای گرم با سرعت بالایی از بخش فوقانی و تحتانی دماغه قالب دمیده می‌شود. دمای این هوا بین ۲۳۰ تا ۳۶۰ درجه سانتیگراد متغیر بوده و سرعت آن بین ۰.۵ تا ۰.۸ سرعت صوت است. تصویر این جریان در شکل زیر دیده می‌شود.
بیشتر بخوانید: پشت پرده قاچاق ملت بلون
۱-۴- تشکیل تارعنکبوتی (شبکه الیاف)
با خارج شدن جریان پلیمر از سوراخ‌های قالب، جریان هوای داغ رشته پلیمر را کشیده و در این مرحله میکروفایبرها تولید می‌شوند. میکروالیاف تولیدشده در مجاورت هوای سرد منعقد شده و مستحکم می‌شوند. تلاطم جریان هوا این الیاف را به‌صورت تصادفی در کنار هم قرار می‌دهد. سرعت سطح برداشت و فاصله تا دماغه قالب متغیر است و برحسب تنظیمات مختلف می‌تواند خصوصیات منسوج بی‌بافت نهایی را تحت تاثیر قرار دهد.
۱-۵- پیچش
این منسوج معمولاً روی بوبین‌های مقوایی پیچیده می‌شود. فرآیندهای تکمیلی بسته به نوع مصرف نهایی و با هدف ایجاد استحکام بیشتر در ساختار منسوج می‌تواند اعمال شود.
۱-۶- پیونددهی
برای چسبندگی و اتصال بیشتر الیاف به‌هم، از روش ترموباندینگ برای ایجاد استحکام بیشتر در منسوج بی‌بافت استفاده می‌شود. این مرحله باعث می‌شود قوام منسوج بی‌بافت افزایش یافته و خصوصیاتی شبیه پارچه پیدا کند.
۱-۷- تکمیل نهایی
بسته به نوع مصرف نهایی ممکن است فرآیندهای تکمیلی مختلفی اعم از تکمیل شیمیایی، فیزیکی، کالندر، طراحی و یا تکمیل ضدآتش روی منسوج بی‌بافت اعمال شود. برخی از این تکمیل‌ها به‌صورت تک‌مرحله‌ای و حین تولید انجام می‌شود و برخی دیگر باید طی یک مرحله دیگر انجام شود.
۲- مواد مورد استفاده برای تولید منسوجات ملت بلون
به‌صورت تئوری، تمام انواع پلیمرها را می‌توان برای تولید منسوجات ملت بلون استفاده کرد. در اینجا به برخی از آنها اشاره می‌کنیم:
- پلی‌پروپیلن، برای فرآیند ملت بلون بسیار مناسب است و منسوج بی‌بافت خوبی تولید می‌کند.
- تولید تارعنکبوتی از مواد پلی‌اتیلن به خاطر الاستیسیته‌ای که دارد در مقایسه با پلی‌پروپلین دشوارتر است.
- با استفاده از PBT، می‌توان منسوجی متشکل از الیافی بسیار ظریف تولید کرد
- نایلون ۶ نیز برای تولید ملت بلون مناسب است و محصول خوبی تولید می‌کند
- نایلون ۱۱، منسوجی تولید می‌کند که زیردستی شبیه چرم خواهد داشت
- پلی‌کربنات و پلی‌استایرن منسوجی بسیار نرم تولید می‌کنند
برای تولید منسوجات بی‌بافت متشکل از الیاف ظریف‌تر باید از پلیمرهایی با وزن مولکولی کمتر استفاده کرد.
۳- مصارف نهایی ملت بلون
فیلتراسیون: بزرگترین بازار منسوجات ملت بلون، تولید انواع فیلتر است. یکی از کاربردهای معروف در این زمینه، ماسک‌های جراحی است. ملت بلون را می‌توان برای تولید فیلترهای گاز یا مایع استفاده کرد.
منسوجات پزشکی: دومین بازار بزرگ محصولات ملت بلون، کاربردهای پزشکی و جراحی است. کاربردهایی از قبیل لباس یکبار مصرف، ملحفه یکبار مصرف یا مواد بسته‌بندی
محصولات بهداشتی: محصولاتی از قبیل دستمال‌بهداشتی، محصولات جاذب مایع و پوشک در این بخش قرار می‌گیرد.
جاذب‌های روغن: منسوجات ملت بلون را می‌توان به‌عنوان جاذب مواد روغنی استفاده کرد. یکی از کاربردهای شناخته‌شده در این زمینه، کاربرد آن در جذب نفت از سطح آب در اتفاقات غیرمترقبه است.
پوشاک: این بخش از بازار را می‌توان به سه زیرگروه تقسیم کرد. عایق حرارتی، پوشاک صنعتی یکبار مصرف و لایی برای چرم مصنوعی.
چسب گرماذوب: ویژگی فناوری ملت بلون این است که هر نوع پلیمر ترموپلاستیک را می‌تواند فرآوری کند. بنابراین برای تولید منسوجات بی‌بافت یکنواخت به‌عنوان چسب‌های گرماذوب نیز می‌توان از این فناوری استفاده کرد.
مصارف الکترونیکی: دو مصرف عمده در تجهیزات الکترونیکی تولید نوارهای پارچه‌ای در دیسک‌های کامپیوتری و همچنین عایق خازن و باطری است.
کاربردهای متفرقه: کاربردهای جالب‌توجهی در این بخش وجود دارد از جمله چادرها و پارچه‌های بی‌بافت الاستومری که ظاهری شبیه محصولات اسپان‌باند فیلامنتی دارند.
بیشتر بخوانید: تولیدکننده پارچه های بی‌بافت PP (اسپان باند) و ملت بلون (Meltblown)
۴- نتیجه‌گیری
فناوری ملت بلون برای تولید منسوجات بی‌بافت که در سال‌های اخیر به‌سرعت رشد کرده است. و پیش‌بینی می‌شود در آینده به یکی از روش‌های اصلی تولید منسوجات بی‌بافت تبدیل شود. از سوی دیگر نوآوریهایی که در این زمینه درحال شکل‌گیری است نیز کاربردهای این محصول را توسعه خواهد داد. با بررسی تمام جوانب می‌توان گفت که آینده‌ای روشن در انتظار فناوری و محصولات ملت بلون خواهد بود.
ارسال مقالات و ترجمه جهت انتشار در سایت : info@kohanjournal.com
جهت دریافت آخرین خبرها و به روز ترین نمایشگاه های نساجی و فرش ماشینی ایران و جهان در فرم زیر ثبت نام کنید
