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Smeltblazen
Das Schmelzblasverfahren

Schmelzblasen (englisch: Melt Blowing) ist ein vielseitiges Herstellungsverfahren von Mikro- und Nanofasern. Geschmolzenes Polymer wird durch eine Reihe von Düsen gepresst, die allgemein als: Extrusion. Außerdem wird ein großer Heißluftstrom an den Düsen vorbeigeblasen und die resultierenden Fasern oder Drähte werden auf ein Sammelband geblasen. Das zufällig abgelegte Fasern oder Fäden bilden eine durchgehende Schicht mit a nicht gewebt Struktur, geeignet für Filtration, saugfähiges Material, Hygieneprodukte, Textilien Die wesentlichen Vorteile des Schmelzblasens sind: Einfachheit, hohe Effizienz und lösungsmittelfreie Methode. Durch die Wahl einer geeigneten Kombination aus Polymer und optimalen rheologischen und Oberflächeneigenschaften konnten die Forscher schmelzgeblasene Fasern mit einem durchschnittlichen Durchmesser von nur 36 nm herstellen.

Geschichte

Während vulkanischer Aktivität kann sich faseriges Material bilden, wenn starke Winde durch das ausgestoßene und geschmolzene basaltische Magma wehen. Dieses Fasermaterial wird auch . genannt Pelé .s Haar, die hawaiianische Göttin der Vulkane und des Feuers, erwähnt. Das gleiche Phänomen gilt für das Schmelzblasen von Polymeren. Die erste Meltblown-Forschung wurde 1951 von der US Navy mit dem Ziel durchgeführt, Filtermaterial zum Sammeln radioaktiver Partikel in der hohen Atmosphäre zu gewinnen. Die Meltblown-Forschung wurde fortgeführt von Exxon Mitte der 1960er Jahre und Exxon demonstrierte Anfang der 1970er Jahre erfolgreich die erste Schmelzblasmaschine, mit der Vliesstoffe aus mikroskopisch kleinen Fäden mit hoher Produktionsrate hergestellt werden können. China produziert 40 % des weltweiten Vliesstoffs, hauptsächlich in der Provinz Hebei (2018).

Polymere

Polymere vom thermoplastischen Polymertyp sind zum Schmelzblasen anwendbar. Die Haupttypen, die zum Schmelzblasen verwendet werden, sind:

Herstellung von schmelzgeblasenem Vliesstoff

Herstellung von schmelzgeblasenem Vliesstoff

Das Polymer wird als Granulat in den Trichter überführt und gelangt dann mittels Extrusion als Polymerschmelze über die Dosierpumpe zum Block mit den Düsen und den Heißluftkanälen. Die Temperatur der Schmelze beträgt je nach Polymertyp 215 bis 340 °C.[1] Die Schmelze landet dann in Form sehr dünner Drähte auf dem Sammelband und bildet dort das Vlies. Anschließend wird das Tuch durch Walzen geführt und dort verdichtet. Dann wird das Tuch aufgerollt. Das Sammelband ist mit einer Zone mit starker Absaugung versehen, wobei unbedingt heiße Luft an den Düsen vorbeigeführt wird. Die typische Lufttemperatur beträgt 230 bis 360 °C und die Strömungsgeschwindigkeit liegt in der Größenordnung von 2,2 m/s. Ein üblicher Düsendurchmesser beträgt 0,4 mm, wobei der Durchmesser der meisten Fäden im Vlies etwa 2 bis 4 µm beträgt, aber auch einige im weiten Bereich von 0,1 µm bis 15 µm.

Anwendungen

Die Hauptanwendungen von schmelzgeblasenem Vliesstoff sind wie folgt.

Filtration

Vliesstoff schmelzgeblasener Stoff ist porös. So können Flüssigkeiten und Gase Filter. Zu seinen Anwendungen gehören die Wasseraufbereitung, chirurgische Mundmaske, N95 Maske und Luftfilter.

Saugfähige Materialien

Der Typ Absorption dies betrifft die Aufnahme von Flüssigkeiten durch Feststoffe. Vliesstoffe können ein Mehrfaches ihres Eigengewichts an Flüssigkeit aufnehmen. Vliesstoff aus Polypropylen eignet sich beispielsweise sehr gut zum Aufsaugen von verschüttetem Öl.

Hygieneprodukte

Die hohe Saugfähigkeit von Meltblown-Vliesstoff wird auch in Wegwerfwindeln, Damenbinden und Inkontinenzmaterial.

Kleider

Meltblown-Vliesstoff hat drei Eigenschaften, die ihn für Schutzkleidung geeignet machen: Wärmeisolierung, Feuchtigkeitsbeständigkeit und relativ geringer Atemwiderstand.