Một cuộn spunbond PP trông không có lỗi cho đến khi thử nghiệm đốt dọc để lại một lỗ có kích thước bằng đồng xu trong vòng chưa đầy bốn giây. Đường dây đã chạy trơn tru suốt buổi sáng; vấn đề không phải là máy móc mà là masterbatch chống cháy. Trong sản xuất vải không dệt, chất phụ gia này nằm ở điểm giao nhau giữa lưu biến polyme, hóa học ngọn lửa và độ ổn định của quy trình. Chọn sai chất mang, sai hóa chất phụ gia hoặc sai tỷ lệ pha loãng có thể biến một công thức tuân thủ thành một sản phẩm bị loại bỏ tốn kém.

Hướng dẫn này giải thích masterbatch chống cháy là gì, nó hoạt động như thế nào, cách đánh giá nó trong quá trình sản xuất spunbond PP và tan chảy cũng như ý nghĩa của việc lựa chọn thiết bị.

Masterbatch chống cháy có tác dụng gì

Masterbatch chống cháy là hỗn hợp đậm đặc của các chất phụ gia chống cháy được phân tán trong chất mang polymer, được thiết kế để định lượng thành polypropylen trong quá trình ép đùn. Nó không làm cho nhựa không bắt lửa; nó làm chậm quá trình đánh lửa, hạn chế ngọn lửa lan rộng và trong nhiều công thức làm giảm khói. Sự khác biệt đó quan trọng đối với sản phẩm không dệt hơn là nhựa số lượng lớn. Một mạng lưới sợi mỏng có diện tích bề mặt rất lớn trên một đơn vị khối lượng. Oxy đến từng sợi, do đó ngọn lửa có thể lan truyền nhanh chóng trừ khi chất tan chảy polyme bị biến đổi ở cấp độ phân tử.

Chất chống cháy có thể hoạt động thông qua một số cơ chế. Một số giải phóng các chất nhặt gốc tự do vào pha khí và làm gián đoạn quá trình đốt cháy; một số khác thúc đẩy sự hình thành than trên bề mặt sợi và cách nhiệt cho polyme bên dưới. Hydroxit kim loại phân hủy nhiệt, hấp thụ nhiệt và giải phóng hơi nước. Hầu hết các hệ thống thương mại đều kết hợp hai hoặc nhiều cơ chế để vượt qua một bài kiểm tra cụ thể.

Masterbatch được halogen hóa và không chứa halogen

Hai dòng masterbatch chống cháy rộng rãi có quy trình và hồ sơ tuân thủ khác nhau. Hệ thống halogen hóa có hiệu quả ở mức tải thấp và giá cả phải chăng, nhưng chúng có thể tạo ra khói dày đặc và khí ăn mòn khi cháy và bị hạn chế ở một số thị trường. Các hệ thống không halogen, thường dựa trên phốt pho hoặc có khả năng trương phồng, ngày càng được ưa chuộng vì chúng tạo ra ít khói hơn và ít độc tính hơn, mặc dù chúng có thể yêu cầu tải lượng cao hơn. Sự lựa chọn phụ thuộc vào tiêu chuẩn sử dụng cuối cùng, tình huống cháy dự kiến ​​của vải và khả năng xử lý các chất phụ gia của dây chuyền sản xuất.

Tiêu chí lựa chọn chính cho sản xuất vải không dệt PP

Khi bạn đánh giá một hạt nhựa chống cháy cho dây chuyền spunbond hoặc tan chảy, tính chất hóa học tạo ngọn lửa của chất phụ gia chỉ mới là một nửa câu chuyện. Masterbatch cũng phải tồn tại trong quá trình ép đùn và vẫn tương thích với dòng polyme. Các tiêu chí quan trọng bao gồm:

• Khả năng tương thích của nhựa mang. Chất mang phải có tốc độ dòng chảy gần với loại PP cơ bản. Trên dây chuyền spunbond tốc độ cao, chất mang có độ nhớt cao có thể gây ra sự tăng áp suất khuôn và phân bố dây tóc không đều.
• Căn chỉnh chỉ số dòng chảy nóng chảy. PP cho vải không dệt spunbond thường chạy trong phạm vi MFI từ 15 đến 40 g/10 phút; tan chảy thường sử dụng MFI cao hơn. Nếu chất mang masterbatch có MFI thấp hơn nhiều, nó có thể hoạt động như chất tăng cường hơn là chất hỗ trợ dòng chảy, làm gián đoạn quá trình.
• Lọc và kích thước hạt. Đối với khuôn thổi tan chảy, các chất kết tụ không được lọc sẽ chặn các máy kéo sợi. Yêu cầu masterbatch có các hạt mịn, phân tán tốt và kiểm tra xem nó có thể đi qua gói màn hình ở nhiệt độ quy trình hay không.
• Độ ổn định nhiệt. Nhiệt độ xử lý từ 230 đến 260 độ C không được phân hủy phụ gia hoặc tạo ra khí dễ bay hơi tạo thành khuyết tật bề mặt.
• Tiêu chuẩn mục tiêu và liều lượng. UL 94 V-0, FMVSS 302 và EN 13501 yêu cầu các mức độ bảo vệ khác nhau. Việc bổ sung thường chiếm từ 5 đến 20 phần trăm trọng lượng, tùy thuộc vào hàm lượng hoạt chất và trọng lượng vải. Kiểm tra kết cấu vải chính xác của bạn chứ không chỉ là một tấm bảng.
• Tác dụng phụ. Màu sắc, mùi, độ ẩm, điện tích và độ bền cơ học đều có thể thay đổi khi chịu tải. Một hạt nhựa vượt qua bài kiểm tra ngọn lửa có thể không đáp ứng được yêu cầu về độ mềm hoặc khả năng lọc.

FR Masterbatch ảnh hưởng đến quá trình Spunbond và Meltblown như thế nào

Việc bổ sung masterbatch chống cháy sẽ làm thay đổi tính chất lưu biến của chất tan chảy và đặc tính vật lý của vải. Trên dây chuyền spunbond, tải phụ gia cao hơn thường làm giảm độ bền kéo và độ giãn dài, bởi vì nồng độ cao của các hạt vô cơ hoặc các hạt trương nở làm gián đoạn tính liên tục của chuỗi polyme. Sự đứt sợi có thể xuất hiện khi nồng độ masterbatch vượt quá khả năng trộn của trục vít. Trên dây chuyền thổi tan chảy, tải trọng tương tự có thể làm tắc khuôn và làm giảm hiệu quả lọc nếu các hạt không đủ mịn.

Đây là lý do tại sao khả năng tương thích phụ gia không phải là vấn đề đáng quan tâm trong phòng thí nghiệm; đó là một vấn đề hiệu suất dòng. Một hạt màu trông đẹp khi kiểm tra mảng bám vẫn có thể tạo ra các sản phẩm không dệt có lỗ kim, vệt chết hoặc đầu thủy tĩnh kém. Trước khi thực hiện một công thức đầy đủ, hãy chạy thử nghiệm quy mô nhỏ trên dây chuyền thực tế bằng cách sử dụng cùng cấu hình gói màn hình và khuôn. Cách các chất phụ gia ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu suất của vải không dệt phụ thuộc nhiều vào sự phân tán cũng như vào hóa học.

Chọn dây chuyền sản xuất phù hợp cho sản phẩm không dệt FR

Dây chuyền sản xuất xác định lượng chất chống cháy bạn có thể thêm vào trước khi quy trình trở nên không ổn định. A máy không dệt spunbond chùm đơn thường là đủ cho các loại vải FR chi phí thấp như túi mua sắm, vỏ bọc nông nghiệp hoặc đồ trang trí ô tô trong đó thông số kỹ thuật được đo bằng khả năng lan truyền ngọn lửa hạn chế và lượng chất phụ gia vừa phải. Đường dẫn quy trình đơn giản hơn giúp việc làm sạch và thay đổi công thức trở nên dễ dàng hơn.

Máy không dệt Spunbond dầm đơn, nhà cung cấp dây chuyền sản xuất JIASHAN HH Máy móc không dệt CO., Ltd là nhà cung cấp máy không dệt spunbond chùm đơn tùy chỉnh của Trung Quốc và sản phẩm vải không dệt chùm đơn OEM... Xem sản phẩm →

Đối với các ứng dụng FR có giá trị cao hơn như giường ngủ, ghế ngồi, rào chắn và trang phục bảo hộ, cấu trúc nhiều lớp như SMS hoặc SMMS mang lại cho bạn nhiều tự do thiết kế hơn. Dây chuyền sản xuất vải không dệt SMMS spunmelt bốn chùm có thể giữ hạt nhựa chống cháy trên các lớp cụ thể trong khi vẫn giữ được khả năng lọc hoặc cảm giác bằng tay ở những nơi khác. Phương pháp phân lớp này làm giảm tổng lượng phụ gia cần thiết so với việc xử lý từng lớp với cùng một tải trọng.

Cấu hình chùm tia ảnh hưởng đến nhiệt độ quy trình, thời gian lưu và làm mát, tất cả đều ảnh hưởng đến hiệu suất phụ gia. Hiểu cách cấu hình chùm tia ảnh hưởng đến sản xuất giúp bạn quyết định vị trí nên đặt hàm FR. Nếu bạn chủ yếu sản xuất các loại vải thông thường, hãy tránh mua thêm dầm chỉ cho một đơn hàng FR; thay vào đó hãy sử dụng bản dùng thử một dòng và một masterbatch đã được xác thực.

Ứng dụng thực tế và thử nghiệm

Sản phẩm không dệt chống cháy không phải là một loại sản phẩm duy nhất. Vải nội thất ô tô có thể cần FMVSS 302, hạn chế tốc độ cháy dưới 100 mm/phút. Rèm của tòa nhà công cộng có thể yêu cầu EN 13501 B-s1,d0, tiêu chuẩn này đánh giá không chỉ tính dễ cháy mà còn đánh giá khả năng tạo khói và các giọt bắt lửa. Vỏ bọc ghế sofa của trẻ em có thể phải đối mặt với TB 117. Các tiêu chuẩn này không thể thay thế cho nhau và một hạt nhựa vượt qua được tiêu chuẩn này có thể không đạt được tiêu chuẩn khác.

Khi bạn đặt hàng một dây chuyền và chọn một hạt nhựa, hãy luôn kiểm tra các cuộn đã hoàn thiện thay vì màng phẳng. Trọng lượng, mật độ và các phương pháp xử lý hoàn thiện bằng vải không dệt làm thay đổi đường cháy. Vải spunbond rất nhẹ có thể cần nhiều chất chống cháy trên mỗi gam hơn vải nặng hơn để đạt được cùng mức đánh giá. Ngược lại, quá nhiều chất phụ gia có thể tạo ra các kênh thấm hút kéo polyme nóng chảy thành các giọt. Nhiệt độ liên kết nhiệt cũng có vấn đề; nếu lịch quá nóng, chất chống cháy có thể bay hơi gần bề mặt mà không để lộ khuyết tật rõ ràng.

Con đường đáng tin cậy để có được vải không dệt chống cháy tuân thủ là sự kết hợp giữa hóa chất masterbatch tốt, liều lượng thích hợp và thiết bị có thể xử lý lượng chất phụ gia cao mà không làm giảm chất lượng màng. Bắt đầu với hạt nhựa đã được xác thực, kiểm tra trọng lượng vải mục tiêu, sau đó kiểm tra độ ổn định của dây chuyền trước khi chia tỷ lệ. Quyết định đúng đắn ở đây sẽ tránh được vấn đề tốn kém nhất trong sản phẩm không dệt: cuộn thành phẩm trông đẹp và cháy nhanh.