موقعیت جغرافیایی کارخانه
کارخانه بافتینه ملایر در کیلومتر 4 جاده ملایر – همدان واقع شده است که دارای سه تیپ ساختمان می باشد:
1- ساختمان های تولیدی (ساختمان تیپ 1) با مساحت 4078
2- ساختمان های اداری و خدماتی (ساختمان های تیپ 2) با مساحت 4460
3- ساختمان های جنبی (ساختمان های تیپ 3) با مساحت 1562 مترمربع
ظرفیت اسمی این کارخانه 12000 تن در سال است. این کارخانه دارای 400 نفر پرسنل می باشد که به صورت هماهنگ در 4 شیفت کاری فعالیت می کنند. مسئولیت و مدیریت این کارخانه بر عهده جناب آقای مهندس سید محمد مرتضوی می باشد.
مقدمه
تولید مصرف منسوجات بی بافت به صورت روزافزونی مورد توجه کشورهای پیشرفته قرار گرفته به طوری که به خصوص در کشورهای آمریکا، اروپا، ژاپن و چین میزان تولید آن به سرعت در حال افزایش است. تولید منسوجات بی بافت در اروپای غربی که در سال 1989 بالغ بر 414 تن بود در سال 2000 به 1026 هزار تن رسید و حدود 5/2 برابر گردیده است. تنوع مصارف منسوجات بی بافت، در زمینه های بهداشتی، وسایل منزل، خودرو، مهندسی ساختمان و برخی از مصارف صنعتی، کشاورزی و پوشاک و… به صورت گسترده ای در حال توسعه بوده و میزان تولید جهانی منسوجات بی بافت در سال 2002 به بیش از 3900 هزار تن رسیده است.
تجهیزات اصلی کارخانه به شرح زیر است:
2 یونیت اسپان باند مدل S-M-X-S (چهار لایه) شامل:
فیدر
اکسترودر
اکسترودر
پمپ ریسندگی 1 دستگاه
1 دستگاه با الکتروموتور گیربکس و هیتر
2 دستگاه با سایز 180 با الکتروموتورها و هیترها و گیربکس ها
6 دستگاه
تهویه مرکزی، خنک کننده، دستگاه کشش، کلندر و سایر تجهیزات
ملت بلون شامل
1 سری مدل M یا S با قابلیت تولید میکروفیلامنت
فیدر، اکسترودر، پمپ، کمپرسور، هیتر
خلاصه هزینه ماشین آلات و تجهیزات تولید
ماشین آلات طرح
شرح تعداد مشخصات فنی
الف- اسپان باند 2 یولیت مدل S-M-X-S (چهار لایه)
شامل تجهیزات زیر:
1- فیدر (تغذیه کننده) 1 دستگاه تغذیه کننده مواد اولیه و افزودنی ها
2- اکسترودر 2 دستگاه با سایز 180 با الکتروموتورها و هیترها و گیربکس ها
3- اکسترودر 1 دستگاه با الکتروموتور و گیربکس و هیترها جهت ری سایکل در خط تولید (بازیافت ضایعات)
4- پمپ ریسندگی 6 دستگاه به همراه خط Spim Beam
5- تهویه مرکزی 1 ست جهت خارج کردن دود حاصل از ذوب پلیمر
6- خنک کننده 1 ست جهت سود کردن فیلامنت های ذوب شده
7- دستگاه کشش 1 ست جهت کشش فیلامنت ها و تولید میکروفیلامنت
8- کلندر 1 ست جهت اتصال لایه عنکبوتی فیلامنت ها
9- سایر تجهیزات یک سری شامل کانوایر، درایر، ماشین آلات پیچش، کامپیوترها و دستگاه های کنترل کننده، دستگاه های تمیز کننده، ماشین آلات برش و…
ب- ملت بلون شامل: یک سری مدل M یا S با قابلیت تولید میکروفیلامنت
1- فیدر 1 دستگاه تغذیه کننده مواد اولیه و افزودنی ها
2- اکسترودر اصلی 1 دستگاه جهت تزریق و تولید الیاف
3- پمپ 2 دستگاه جهت ملت بلون
4- کمپرسور 1 دستگاه جهت تولید هوای فشرده برای خط ملت بلون
5- هیتر 1 دستگاه جهت گرم کردن هوا برای خط ملت بلون
6- جرثقیل و فریم مربوطه 1 دستگاه قابل تنظیم جهت بالا و پایین بردن دستگاه ها
ج- استراکچر یک سری جهت نصب دو خط اسپان باند و یک خط ملت بلون و پیش بینی اضافه نمودن یک خط ملت بلون در آینده
هـ- لوازم آزمایشگاهی یک سری جهت کنترل کیفیت مواد اولیه و محصول نهایی
شامل تجهیزات زیر:
1- استحکام سنج لایه 1 دستگاه
2- ضخامت سنج 1 دستگاه
3- ترازوی دقیق 1 دستگاه
4- میکروسکوپ 1 دستگاه
5- دستگاه سنجش پلیمر 1 دستگاه
و- کمپرسور 1 دستگاه جهت تأمین هوای مورد نیاز دستگاه های پنوماتیک
ز- چیلر یک سری جهت خنک کردن کل دستگاه ها
ح- لوازم یدکی جهت تأمین لوزام یدکی دو سال
خواص محصول
منسوجات بی بافت به صورت گسترده ای به شکل شبکه های تودرتوی الیاف و یا رشته های درگیر شده که به صورت مکانیکی، حرارتی و یا شیمیایی به هم چسبیده و متصل شده اند تولید و صرف می شود. این صفحات صاف و متخلخل بوده و مستقیماً از الیاف جداگانه یا به صورت پلاستیک مذاب و یا لایه های نازک پلاستیک تشکیل شده است. این الیاف به هم بافته و بسته نشده و الیاف به کاموا تبدیل نمی شود.
پارچه های بی بافت پارچه های طراحی شده ای است که طول عمر آن می تواند محدود (پارچه های یک بار مصرف) و یا طولانی و بسیار بادوام باشد. پارچه های بی بافت دارای خواص و عملکردهای ویژه ای مانند جذب و دفع مایعات، انعطاف پذیری (خاصیت ارتجاعی)، کش آمدن، نرمی، استحکام، نسوز بودن (دفع شعله)، قابل شستشو بودن، ضربه گیری، فیلتراسیون، جلوگیری از ورود باکتری ها (ماسک) و ضدعفونی (استریل بودن) می باشد. ترکیب این خواص غالباً ضمن برقراری موازنه مناسب بین طول عمر محصول و هزینه های مربوطه، از نظر شکل ظاهری، دوام و ساختار نیز مشابه پارچه های بافته شده بوده و از نظر حجیم بودن می تواند به اندازه ضخیم ترین لایه های مبل و لباس تولید شود. پارچه های بی بافت در ترکیب با سایر مواد طیف وسیعی از محصولات با خواص گوناگون را پدید می آورد و به تنهایی در زمینه های پوشاک، وسایل و لوازم خانگی، بهداشتی، مهندسی، کالاهای صنعتی و مصرفی کاربرد دارد.
فهرست زیر برخی از محصولات شناخته شده پارچه های بی بافت را نشان می دهد.
- دای پرز
- دستمال های کاغذی و نوار بهداشتی
- نوارهای ضدعفونی شده، کلاه، ماسک، روپوش و پرده ها و آویزه های مورد مصرف در بخش پزشکی
- پارچه های پاک کننده (دستمال و غیره) خانگی و شخصی
- مواد کمکی مصرفی در شستشو (صفحاتی که در خشک کننده های پارچه به کار می رود)
- لایه داخل پوشاک
- پارچه های مصرفی رو کف پوش ها، رویه و روکش مبل و صندلی، لایه ها و ابرها، پوشش های دیوار (کاغذهای دیواری)
- برچسب ها
- عایق کاری
- مصارف خانگی
- محصولاتی که در سقف سازی به کار می رود
- الیاف و پارچه ها و GEOTEXTILE هایی که در مهندسی عمران به کار می رود.
- فیلتراسیون
برآورد مصرف
میزان تولید
براساس اطلاعات دریافتی از اداره کل صنایع نساجی وزارت صنایع معادن، تعداد 37 واحد با ظرفیت بالغ بر 43 هزار تن، فعال می باشند. لازم به یادآوری است در زمینه منسوجات بی بافت تاکنون تعداد 167 مجوز در استان های مختلف کشور صادر گردیده است که اغلب غیرفعال می باشد.
سیستم منسوجات بی بافت (Non - Wovens)
در این گونه منسوجات هیچ گونه نخی تولید نمی شود، بلکه منسوجات نهایی مستقیماً از الیاف یا لایه الیاف گرفته می شود و چون مرحله تبدیل به نخ وجود ندارد، مرحله بافندگی نیز حذف می گردد، در عوض مرحله تشکیل لایه (تار عنکبوتی) (web) و مرحله اتصال و پیوستگی (bonding) به فرآیند تولید اضافه می گردد. این سیستم تولید به دلایل مختلف نظیر کربردهای فراوان، تولید بسیار بالا و عملکرد عالی نسبت به دیگر منسوجات، توجه بیشتری را برانگیخته است. هر روز کاربردهای جدیدتری از این نوع منسوجات ابداع و به مرحله تولید می رسد و چون قابلیت انطباق بالایی با نیازها و خواسته های روزافزون و متنوع زندگی مدرن امروزی دارد، در دهه اخیر مورد توجه بسیاری از تولیدکنندگان واقع شده است. تولید منسوجات بی بافت برای اولین بار به دهه30 (1940-1930) بر می گردد اما شروع این صنعت از نیمه های دهه 60 در اروپا آغاز شد، و این درست زمانی بود که اصطلاح Non Woven یا Vliesstoffe توسط مجموعه کوچکی از تولیدکنندگان بکار گرفته شد. از آن پس تولید منسوجات بی بافت به سرعت گسترش یافت و کاربرد چنین محصولاتی بسیاری از جنبه های صنعتی و حتی زندگی شخصی را در بر گرفت. منسوجات بی بافت در محصولات بهداشتی و نظافتی، در مهندسی عمران و ساختمان، لوازم خانگی و صنایع خودروسازی، برای پاکیزگی، فیلتراسیون، پوشاک، بسته بندی مواد غذایی کاربرد زیادی دارد و اینها تنها گوشه ای از کاربردهای فراوان این منسوجات است.
منسوجات بی بافت
تعریف
اصطلاح منسوجات بی بافت (Non – Wovens) اغلب در اکثر زبان ها در مقابل واژه پارچه های بافته شده تاری پودی (weaving) به عنوان یک مرجع بکار گرفته می شود. تنها متخصصین بر این امر واقفند که منسوجات بی بافت پارچه هایی با طراحی منحصر بفرد است که راه حل های صرف هزینه مؤثر را در محصولاتی نظیر اقلام بهداشتی، جداکننده های باتری، فیلترها و ژئوتکستایل ها (Geotextiles) در بر دارند. مطابق با تعریف سازمان جهانی استاندارد (به شماره ISO 9092) یا استاندارد EN 29092 منسوج بی بافت چنین تعریف می شود:
لایه یا شبکه ای از الیاف منظم یا غیرمنظم آرایش یافته که به وسیله ایجاد اصطکاک و یا اتصال یا پیوستگی به وجود می آید. این تعریف شامل لایه های کاغذی و محصولات بافته شده به طریق تاری پودی، پودی و تاری، اتصال دوختی (به وسیله نخ یا فیلامنت) و نیز کالاهای نمدی شده (که دوباره سوزن زنی شوند یا نشوند) نمی شود. الیاف می توانند طبیعی یا مصنوعی، کوتاه و یا ممتد باشد. پارچه های بی بافت بدون هیچ گونه محدودیتی از الیاف ساخته می شود اما لزوماً تنها از الیاف تشکیل نمی شود. این گونه الیاف می تواند حتی الیاف بسیار کوتاه به طول چند میلی متر باشد (در فرآیند wetlaid) و یا الیافی معمولی مورد استفاده در صنایع نساجی قدیمی و یا فیلامنت های بسیار بلند باشند. خواص و ویژگی های پارچه بی بافت تا حد زیادی به نوع الیاف و تکمیل نهایی آن بستگی دارد. الیاف ممکن است طبیعی، مصنوعی، آلی یا غیرآلی باشد. خاصیت مهم لیف این است که طول آن بسیار بیشتر از قطر آن می باشد. همچنین می توان چنین الیافی را به طور مداوم همراه با فرآیند منسوج بی بافت تولید نمود و سپس به طول مورد نظر برش داد و یا اینکه می توان دانه های پلیمر را مستقیماً از طریق Extruder (محفظه ای که پلیمر در آنجا ذوب شده و با فشار از شبکه سوراخ دار آن خارج می گردد) به ساختار فیبری مورد نظر تبدیل نمود. دامنه منسوجات بی بافت از محدوده نساجی نیز فراتر می رود. ممکن است الیافی که در ساخت منسوج بی بافت بکار می رود بسیار کوتاه بوده و مانند کاغذ قابلیت ریسندگی را نداشته باشد. همچنین شبکه الیافی ممکن است از فویل یا دیگر پلاستیک ها به وجود آید. بنابراین منسوجات بی بافت با بخشی از خواص و ویژگی های تولید صنعت کاغذ یا صنعت مواد شیمیایی/ پلاستیک ها مشترک است و بدین ترتیب محدوده و قلمرو خود را مشخص می نماید. خواص پیوستگی منسوجات بی بافت به درگیری نخ وابسته نیست و مطلقاً دارای ساختار هندسی آرایش یافته ای نمی باشد و در حقیقت این منسوجات حاصل ارتباط بین یک لیف با لیف دیگر است. این امر موجب می شود که منسوجات بی بافت ویژگی های منحصربفرد خود را داشته باشد (مثل خواص بهتر در جذب و فیلتراسیون) و بنابراین کاربردهای بیشتری را شامل شود.
فرآیندهای تولید منسوجات بی بافت
سه روش جهت تشکیل لایه شبکه الیاف وجود دارد که عبارت است از:
- ¬سیستم drylaid همراه با کاردینگ یا در جریان هوا قرار دادن (air laying) به عنوان روشی برای تشکیل شبکه الیاف.
- سیستم Wetlaid.
- سیستم بر مبنای پلیمر که شامل تکنیک های ( Spunbonding یا Spunlaying) یا (Meltblown) یا تکنیک پارچه های flashpun می باشد.
به هر حال به منظور استحکام بخشی به لایه الیاف (web) که به خاطر فقدان نیروهای اصطکاک لازم است، می بایست الیاف به یکدیگر متصل شود. تثبیت لایه بعد از شکل گیری آن دومین مرحله در فرآیند تولید منسوج بی بافت است. عملیات تثبیت نقش عمده ای در ایجاد خواص نهایی پارچه دارد، بنابراین می بایست حتی المقدور کاربرد نهایی منسوج در این مرحله مورد توجه قرار گیرد.
این عملیات را می توان با بکارگیری فعل و انفعالات شیمیایی (اتصال شیمیایی) نظیر پیوند دهنده ها (binders) به انجام رساند. این اتصال دهنده ها را می توان با غوطه ور سازی، پوشش دادن، اسپری کردن یا اتصال چاپی به طور متناوب بکار برد. و نیز می توان از پیوند دهنده های حرارتی (Cohesion bonding) مثل ذوب کردن جزیی الیاف محتوی یا فیلامنت ها استفاده نمود. در این مورد می توان از کالندر نمودن یا دمش هوای گرم یا تأثیر فراصوتی (ultrasonic) نیز بهره برد. تثبیت به روش مکانیکی (اتصال اصطکاکی) ممکن است به صورت سوزن زنی، دوخت، درگیری جت هوا و یا ترکیبی از آنها صورت پذیرد. برای تحقق نیازهای مشتری می توان خواص منسوج فعلی را در مرحله تکمیل اصلاح نمود. به همین منظور می توان قبل یا بعد از فرآیند اتصال (bonding)، از مواد شیمیایی یا فرآیندهای مکانیکی در مرحله پایانی تولید استفاده نمود. برای رسیدن به خواص مطلوب می بایست در انتخاب مواد اولیه، ته نشین شدن الیاف به عنوان مواد فیبری با دانسیته های مختلف، انتخاب روش های تثبیت و تکمیل دقت نمود.
خواص منسوجات بی بافت و کاربردهای آن با توجه به محیط زیست
منسوجات بی بافت ما را احاطه کرده اند و همه از آنها استفاده می کنیم اما به آن آگاهی نداریم. در حقیقت این منسوجات اغلب از دید ما مخفی هستند. می توان این منسوجات را طوری ساخت که در صورت لزوم جاذب، قابل تنفس، قابل آویزش، مقاوم در برابر آتش، مانع حرارت و نور، قابل قالب گیری، نرم، پایدار، سخت، مقاوم در برابر برش و دافع حشرات باشد. اما به وضوح مشخص است که امکان ترکیب همه این خواص (به ویژه خواص متضاد) در یک منسوج وجود ندارد. بنابراین کاربرد هر منسوج بی بافت چندمنظوره است. در زیر به نمونه ای از این کاربردها اشاره می کنیم:
- بهداشت و نظافت شخصی نظیر پوشک بچه، محصولات بهداشتی مربوط به خانم ها، اقلام مربوط به ناراحتی های عصبی افراد سالخورده، دستمال های تر و خشک و همچنین دستمال پرستاری و چسب بینی.
- درمان مثل لباس جراحی بیمار، ماسک صورت، مرهم و سواب (swab) (میله ای شبیه به گوش پاک کن برای مالیدن دارو و یا برداشتن نمونه) و غیره.
- پوشاک: آستری لباس، پوشاک عایقی و محافظتی، لباس کارهای صنعتی، لباس های حفاظت در برابر مواد شیمیایی و اجزاء کفش.
- مصارف خانگی: دستمال های نظافتی و پاک کن، چای و قهوه کیسه ای، نرم کننده پارچه، ظرف نگهداری غذا، فیلترها و دستمال سفره (رومیزی).
- خودرو: محفظه عقب خودرو، فیلترهای هوا و بنزین و اتاق، حفاظ های حرارتی، کیسه های هوا، نوارها و پارچه های تزئینی.
- ساختمان: لایه گذاری سقف، دیوار و کاشی، عایق گرمایی و سروصدا، پوشش خانه، لایی زیر سنگ لوح و زهکشی.
- ژئوتکستایل ها: لایه زیر آسفالت، تثبیت خاک، زهکشی، درزگیری (رسوب گذاری) و کنترل خوردگی و غیره
- تصفیه: فیلترهای گاز و هوا مثل: Hevac , Hepa, Vlpa
- مصارف صنعتی: عایق کابل ها، سمباده ها، پلاستیک های تقویت شده، جداکننده های باتری، دیش های ماهواره، چرم مصنوعی، تهویه هوا و پوشش دادن.
- مصارف کشاورزی.
- مبلمان منزل و مصارف تفریحی، مسافرتی و نیز در مدرسه و اداره.
منشاء منسوجات بی بافت فریبنده نیست و در حقیقت این منسوجات از ضایعات الیاف بازیافتی و یا الیاف درجه دو باقیمانده از سایر فرآیندهای صنعتی نظیر بافندگی و چرم بدست می آید.
این منسوجات جایگزین های ارزانی بوده، همچنین بسیاری بر این باورند که چون از این نوع منسوجات کالاهای مصرفی تهیه می گردد چندان هم ارزان نیست.
اگر خواص این منسوجات در مقایسه با منسوجات دیگر مشابه بوده ولی هزینه و قیمت آنها نسبتاً پایین باشد، منافع آن برای مشتری مشخص است. در ابتدا اختلاف قیمت منسوجات بی بافت در مقایسه با محصولات جایگزین طوری بود که کاهش خواص و ویژگی ها هنوز مورد قبول بود. به هر حال هیچ منسوج بی بافت به عنوان جانشین تولید نشد، بلکه مزایای قیمتی همراه با مزایای پیشرفته آنها (نظیر آستری، پاکن ها، روپوش های جراحی، انواع فیلترها و غیره) برای کاربران بارزتر شد. همچنین جای امیدواری است که تعداد اقلام پلاستیکی، منسوج، کاغذ و غیره که منسوجات بی بافت قادر به جانشینی آنها هستند محدود نباشد و نیز انتظار می رود که مزایای هزینه ای و اثربخشی منسوجات بی بافت همچنان باقی بماند. کاربردهای منسوجات بی بافت تنها در کالاهای یک بار مصرف نیست، بلکه بخش وسیعی از کاربردهای نهایی بادوام آنها در آستری، کارگذاری در سقف، ژئوتکستایل، خودرو و یا کفپوش می باشد.
به هر حال بسیاری از منسوجات بی بافت به ویژه منسوجات سبک در کالاهای یک بار مصرف مورد استفاده قرار می گیرد. اغلب منسوجات بی بافت چه مصرفی باشد یا نباشد اقلامی با فن آوری پیشرفته و عملکردی فوق العاده هستند. قابلیت جذب بسیار بالا یا خاصیت عدم نم پس دهی آنها در اقلام بهداشتی همراه با ویژگی های جلوگیری کننده آنها در کاربردهای اتاق عمل و یا امکان تصفیه بهتر به خاطر ابعاد و توزیع خلل و فرج. اصولاً این منسوجات به خاطر نوع کاربرد در بخش هایی نظیر بهداشت و سلامت شخصی و کارایی هزینه ای شان به صورت یک بار مصرف تولید می شوند و اغلب این خاصیت مزیت ویژه ای را نصیب استفاده کنندگان می نماید. چون اقلام یک بار مصرف قبلاً مورد استفاده قرار نگرفته اند، متضمن کیفیت و مطلوبیت خاص می باشد (در مقایسه با پارچه های شسته شده ای که دو بار مورد استفاده قرار می گیرد).
مسئله دیگر موضوع تأثیرات محیطی صنعت منسوج بی بافت و مدیریت ضایعات آن می باشد. صنعت منسوج بی بافت و مدیریت ضایعات آن می باشد. صنعت منسوج بی بافت در اروپا علیرغم تولید یک میلیون تن در سال 2000 هنوز صنعت کوچکی محسوب می شود (صنعت نساجی اروپا در سال 1998 به میزان -/5632000 تن و صنعت کاغذ و چوب در حدود 90 میلیون تن تولید داشته اند). فرآیند تولید منسوج بی بافت (بدون در نظر گرفتن فرآیند تولید پارچه های پیوند شده شیمیایی که ایجاد آلودگی آب و هوا می کنند و 10% کل تولید منسوج بی بافت را شامل می شود) در نوع خود مدرن و پویاست.
رکورد این صنعت در مقایسه با صنایع نساجی و کاغذ حداقل قابل مقایسه و یا بهتر از آنهاست. میزان ضایعات جامد مشخص شده در صنعت منسوجات بی بافت در اروپا در حدود 115-110 هزار تن تخمین زده می شود که 25% این مقدار، مواد اولیه است. این میزان در مقایسه با کل ضایعات صنعتی در اروپا رقم بسیار کوچکی است. به جرأت می توان گفت که حداقل 50% ضایعات صنعت منسوجات بی بافت بازیابی می گردد و بقیه آن از طریق سوزاندن به انرژی تبدیل شده و یا به گودال زباله فرستاده می شود. همچنین از -/1025000 تن تولید منسوجات بی بافت در اروپا در سال 2000 در حدود -/640000 تن مربوط به اقلام یک بار مصرف و یا بخشی از اقلام یک بار مصرف است که شامل جریان ضایعات شهری سالیانه می شود. این میزان برابر با %3/0 کل ضایعات جامد شهری می باشد. در نهایت باید توجه داشت که بسیاری از مزایای محیطی از کاربرد منسوجات بی بافت در تصفیه روغن، جذب روغن، لباس کار محافظتی، ژئوتکستایل ها و کشاورزی حاصل می آیند.
معرفی محصول (محصولات) و مشخصات آن
معرفی محصول
محصولی که قرار است در این پروژه نسبت به تولید آن اقدام شود، در صنعت نساجی تحت عنوان منسوج بی بافت (Non wovens) مطرح است و همان طور که قبلاً اشاره شد (برخلاف منسوج بافته شده) الیاف مستقیماً تبدیل به منسوج شده و هیچگونه عملیات بافندگی بر روی آنها صورت نمی گیرد و صرفاً به روش های مختلف، تشکیل لایه می دهد. سپس برای اتصال (bonding) جزیی آنها از فرآیندهای خاص استفاده می شود تا لایه تولید شده به ثبات نسبی برسد. در نهایت مطابق با کاربرد نهایی و خواسته مشتری، تکمیل مربوطه بر لایه الیاف (web) انجام شده و کالا بسته بندی می گردد.
«منسوجات بی بافت پارچه هایی با طراحی منحصر به فرد است که راه حل های اثربخشی برای کاربردهای بسیار متنوع فزاینده زندگی امروز ارایه می دهند دارای کیفیت های مختلفی هستند. محصولاتی که هر روز می بینیم و اغلب از وجود آنها بی خبریم، محصولاتی که عملکردهای برجسته آنها اغلب از دید پنهان می ماند، منسوجات بی بافت محصول عصر حاضر است و با صنعت مدرن و نوآور امروزی تولید می شود.»
منسوجات بی بافت مطابق استاندارد ISO 9002 در سال 1988 و نیز استاندارد EN 29092 چنین معرفی می شود: منسوج بی بافت (Non woven) لایه تولید شده یا شبکه الیافی است که به طور منظم و یا اتفاقی آرایش یافته و با استفاده از اصطکاک و یا اتصال یا چسبندگی به هم پیوند خورده اند؛ به جز کاغذ و محصولاتی که بافته شده، پرزگذاری شده (tufted) یا به وسیله نخ های فیلامنت ها اتصال داده شده و یا نمدی شوند چه سوزن زنی اضافه شود و چه نشود.
محصولات جانبی
فرآیند تولید کالا، محصول جانبی ندارد اما از ضایعات تولید می توان دوباره استفاده نمود به شرطی که آنها را طی فرآیندهایی بازیابی نموده و دوباره در خط تولید قرار دهیم. همچنین می توان از ضایعاتی که از منابع دیگر بدست می آیند برای تغذیه به این سیستم تولید استفاده کرد.
به هر حال ضایعات الیاف به ماشین های برش (زننده) تغذیه شده و با توجه به روش تغذیه به طول های mm40 تا mm150 بریده می شوند. سپس از طریق تسمه نقاله وارد سیستمی می شود، الیاف ضایعاتی بریده شده هنگام ورود به فضای بین دو درام اصلی و کوچک، نپ ها (گره های کوچک الیاف درگیره شده را نپ گویند. در مورد پنبه نپ شامل الیاف نرسیده و مرده پنبه می باشد)، الیاف باز نشده و تکه های غیر منسوج از محفظه تعیین شده خارج می شود . الیاف تمیزتر از طریق درام بزرگتر به جلو رانده می شود تا به درام غربالی (Sieve Drum) رسیده در آنجا گرد و غبار و الیاف کوتاه نیز از جریان الیاف جدا می شود. محصول بدست آمده اصطلاحاً الیاف بازیافتی (Reclaimed fibers) خوانده می شود. این الیاف قابل مخلوط شدن با الیاف اصلی است. اگر از این الیاف استفاده نشود، می توان آنها را به صورت عدل، انبار نمود. الیاف بازیافتی با الیاف اصلی تفاوت هایی دارد از جمله اینکه طی فرآیند تولید قبلی صدمه دیده و دارای طیف وسیعی از طول الیاف است و درصد الیاف کوتاه و الیاف باز نشده آنها نیز زیاد است.
مشخصات محصول اصلی
کاربردها
صنایع بالادستی و پایین دستی
منسوجات (پارچه های) بی بافت، ساختاری متخلخل داشته و به فرم یک لایه هستند که اساساً و یا تماماً از الیاف جاسازی شده در آن تشکیل می شود. این پارچه ها که به نام هایی نظیر پارچه های پیوندی (bonded fabrics) و یا طراحی شده (engineered fabrics) نیز معروف است با فرآیندهای تولید دیگری غیر از ریسندگی (spinning)، بافندگی تاری پودی (weaving) و بافندگی تاری یا پودی (knitting) ساخته می شود. ضخامت لایه ها ممکن است از 25 میکرومتر تا چندین سانتیمتر و وزن لایه ها نیز از g/m212 به g/m22000 برسد. این لایه ممکن است از لحاظ ظاهری شبیه به پارچه های تاری پودی و یا کشباف و یا حتی کاغذ بوده و ساختار و طرحی منحصربفرد داشته باشد. ممکن است مانند کاغذ فشرده، شکننده و خشک باشد و یا مانند منسوجات معمولی نرم و قابل انعطاف باشد و نیز ممکن است قابلیت ارتجاعی داشته باشد. خواص کششی منسوجات بی بافت ممکن است نسبتاً پایدار بوده و یا آنقدر پایدار و محکم باشد که قابل خرد کردن، سایش یا صدمه بوسیله دست نباشد. ترکیب الیاف این منسوجات ممکن است طبیعی یا مصنوعی باشد و طول آنها نیز ممکن است از mm3-1 تا مداوم (بی انتها) باشد. خواص کششی لایه الیاف به نیروهای اصطکاکی و یا عملکرد لایه پلیمر افزوده شده به عنوان چسب پیوند دهنده بستگی دارد. ممکن است بعضی و یا همه الیاف بوسیله حرارت یا محلول به یکدیگر پیوند داده شود. اگرچه ساختار پارچه های نمدی بدست آمده از موی حیوانات نظیر پشم با ساختار گفته شده مطابقت دارد، اما جزء منسوجات بی بافت محسوب نمی شود. کاغذ نیز که در آن الیاف با هیدروژن به یکدیگر متصل می شود منسوج بی بافت نمی باشد. در ساختارهای الیاف – لایه، واحد اصلی، الیاف / فیلامنت ها می باشد که به صورت لایه آرایش یافته و طوری به یکدیگر متصل می شود که فاصله پیوند تا پیوند دیگر بیش از 100-50 برابر قطر الیاف است. ساختار اصلی تمامی منسوجات بی بافت در مقایسه با منسوجات معمولی، همان لایه الیاف است. بنابراین عنصر اصلی صرفاً یک لیف است. آرایش الیاف در لایه ممکن است کم یا زیاد باشد.
لایه کارد شده رایون باتوزیع آرایش یافته الیاف
خواص کششی
ازدیاد طول و زیردست مورد نظر با استفاده از یک چسب یا ماده شیمیایی دیگر، اتصال فیزیکی اصطکاک لیف به لیف که با درگیری الیاف صورت می پذیرد و استحکام بخشی توسط نخ ها، توری ها، نوارها و یا لایه های متصل نشده دیگر به منسوج داده می شود.
فن آوری ساخت پارچه های بی بافت بستگی به عناصر ذیل دارد:
1- طول ها و قطرهای مختلف الیاف
2- آرایش دهی هندسی لایه با توجه به روش شکل دهی و فرآوری
3- اتصال داخلی لایه با چسب یا نیروهای اصطکاکی – مکانیکی که با تماس و درگیری الیاف صورت می پذیرد.
4- استحکام بخشی و ترکیب ها: نخ، فیلم، توری ها یا لایه های متصل نشده دیگر
تغییر دادن یک یا چند عامل از عوامل فوق در ترکیب با عوامل دیگر، گستره وسیعی از انواع منسوجات بی بافت را بدست می دهد.
تقسیم بندی تولید منسوجات بی بافت در مراحل مختلف
تولید منسوجات بی بافت را می توان در سه مرحله تقسیم بندی نمود، اگرچه فن آوری مدرن انجام شده همزمان آنها را ممکن نموده است. این مراحل عبارت است از:
1- تشکیل لایه
2- اتصال لایه
3- تکمیل کالا
امکان و ترکیب و مخلوط کردن مواد اولیه مختلف و فن آوری های متفاوت موجب تنوع زیاد این محصولات گشته است. این تنوع همراه با طراحی خصوصیات و ویژگی های متعدد برای کاربردهای متنوع همراه شده است.
تشکیل لایه
چهار روش اصلی تولید برای تشکیل لایه وجود دارد که عبارت است از:
1- Drylaid
2- Spunlaid
3- Wetlaid
4- تکنیک های دیگر
تشکیل لایه به روش Drylaid
این روش خود به دو زیرمجموعه تقسیم می شود:
الف- کاردینگ
ب- Airlaying
در روش کاردینگ، الیاف پس از عبور از ماشین کاردینگ، به شکل لایه در می آیند. آرایش الیاف در لایه می تواند موازی (اکثر الیاف در جهت حرکت لایه قرار می گیرند) و یا به صورت آرایش اتفاقی باشد. لایه با الیاف موازی دارای استحکام کششی بیشتر و ازدیاد طول و استحکام برشی کمتر در جهت حرکت لایه روی ماشین می باشد. برای تولید مجموعه ای از خواص می توان سرعت های نسبی و ترکیب لایه را تغییر داد.
در روش Airlaid ، الیاف (که می توانند بسیار کوتاه باشند) به یک جریان هوا تغذیه شده و سپس به یک تسمه یا درام متخلخل فرستاده شده و در آنجا یک لایه با آرایش اتفاقی تشکیل می دهد. این لایه در مقایسه با لایه کاردینگ دارای دانسیته کمتر، نرمی و لطافت بیشتر بوده و از ساختار ورقه ای در آن اثری نیست. لایه های Airlaid به لحاظ امکان استفاده از الیاف و مخلوط های مختلف، انعطاف پذیری زیادی دارد.
روش Spunlaid
این روش یکی از روش های تولید منسوجات بی بافت است که در این پروژه بکار می رود. در این روش گرانول های پلیمر ذوب شده و از طریق دستگاه اکسترودر و از رشته سازها (Spinnerets) می گذرند. سپس فیلامنت های مداوم خنک شده و بر روی یک تسمه نقاله قرار گرفته تا تشکیل لایه دهند. ممکن است از طریق گرما این الیاف را به یکدیگر متصل نمود ولی این تنها روش اتصال لایه نیست. روش Spunbond که گاهی آن را نیز می گویند، امکان تولید لایه محکم تری را فراهم می آورد اما محدوده مواد اولیه قابل استفاده در آن محدود است (به خاطر لزوم ترموپلاست بودن پلیمر مواد اولیه)، همچنین ممکن است همزمان دو نوع پلیمر ذوب شود و از آنها لایه تشکیل گردد. در این حالت خواص لایه و قابلیت های اتصال آن متفاوت خواهد بود و برای بدست آوردن خاصیت های متنوع تر در کاربرد نهایی استفاده می شود.
روش Wetlaid
در این روش مخلوط آب و الیاف بر روی یک صفحه سیمی متحرک ریخته شده و به منظور تشکیل لایه آب گیری می گردد. سپس این لایه با فشرده شدن بین غلطک ها آب گیری مجدد شده و خشک می شود. در این مرحله اغلب غوطه ور سازی لایه در مایع بیندر نیز انجام می پذیرد. در این روش امکان تولید آرایش های مختلف الیاف از حالت موازی تا حالت کاملاً اتفاقی وجود دارد. از مزایای دیگر این روش امکان بکارگیری الیاف طبیعی، معدنی، مصنوعی با طول الیاف های مختلف است.
تکنیک های دیگر
این تکنیک ها شامل فن آوری هایی است که در آنها تولید الیاف، ساخت لایه و اتصال آن به طور همزمان و در یک محل صورت می پذیرد. به عنوان مثال در روش تشکیل لایه دمش ذوب (Melt Blown)، پلیمرهایی با ویسکوزیته پایین پس از ذوب شدن به یک جریان هوای غلیظ فرستاده می شود و سپس از رشته ساز خارج می گردد. این عمل باعث جداسازی، جامد شدن و تبدیل مواد مذابی به لایه الیاف می شود.
اتصال لایه (Web Bonding)
لایه ها (به غیر از Spunlaid) در حالت متصل نشدن الیاف، استحکام کمی دارد و باید به نحوی استحکام آنها فراهم شود. این عمل با استفاده از اتصال لایه ها (Bonding) که فرآیندی حیاتی در تولید منسوجات بی بافت است انجام می پذیرد. انتخاب نوع فرآیند اتصال به اندازه انتخاب مواد اولیه در خواص نهایی منسوج حائز اهمیت است. سه نوع فرآیند اتصال وجود دارد:
1- شیمیایی
2- حرارتی
3- مکانیکی
اتصال شیمیایی (اتصال چسبی)
در این روش برای اتصال از مواد چسبی استفاده می شود.
این مواد چسبی شامل پلیمرها و کوپلیمرهای اکریلات، کوپلیمرهای استیرن، بوتادین و نیز کوپلیمرهای وینیل استات اتیلن می شود. اگرچه از سیستم های بیندر بر پایه آب به نحو وسیعی استفاده می شود، اما چسب های پودری، فوم و نیز بعضاً محلول های ارگانیک (آلی) هم کاربرد دارد. راه های متعددی برای بکار بردن بیندرها وجود دارد. می توان با غوطه ور سازی، پوشش دادن یا اسپری نمودن، مواد چسبی را به طور یکنواخت و یا به صورت چاپی به صورت متناوب در لایه الیاف بکار برد. اتصال چاپی در مواردی که نیاز به طرح ویژه ای روی لایه بوده و لازم است اکثر الیاف بدون اتصال (به منظور خاصی) رها باشند کاربرد دارد.
اتصال حرارتی
در این روش از خاصیت ترموپلاستیکی الیاف مصنوعی خاصی جهت اتصال در حرارت کنترل شده استفاده می شود. در بعضی حالات می توان از مواد اولیه نیز به عنوان عامل اتصال استفاده نمود ولی اغلب یک لیف با درجه ذوب پایین یا دوجزئی در مرحله تشکیل لایه اضافه می شود تا در مرحله بعدی عمل اتصال انجام پذیرد. سیستم های اتصال حرارتی متفاوتی وجود دارد که از آن جمله اند: کالندر کردن، دمش هوای گرم، فشار و گرما دادن با استفاده از درام و نیز استفاده از انرژی فراصوتی.
اتصال مکانیکی (اتصال اصطکاکی)
در این روش با اصطکاک دهی الیاف و در هم گیر کردن آنها عمل استحکام بخشی لایه انجام می گیرد. دو روش نیز در این مجموعه وجود دارد:
1- سوزن زنی
2- درگیری از طریق جت آب
در حالت سوزن زنی، طرح مورد نظر بر روی لایه توسط سوزن ها ایجاد شده و در ضمن اتصال انجام می پذیرد. در این روش می توان لایه هایی با ویژگی های متفاوت را سوزن زنی نمود و طیفی از خواص گوناگون به دست آورد.
در حالت جت آب، الیاف از طریق اعمال با فشار زیاد (جت آب) با یکدیگر درگیر می گردد. این روش نیز تحت عنوان Spunlacing معروف است که طرح های بسیار بدیعی را بر روی لایه الیاف به وجود می آورد. استحکام لیف تحت تأثیر فشار آب قرار دارد.
3- تکمیل کالا
این مرحله ای است که می توان دقیقاً به نیازهای مشتریان پاسخ گفت و کالای مورد نظر بازار را تولید نمود. مواد شیمیایی و فرآیندهای مکانیکی مختلفی را می توان بعد از اتصال لایه بکار برد. منسوجات بی بافت تکمیل شده ممکن است رسانا، بازدارنده آتش، دافع آب، متخلخل آنتی استاتیک، قابل تنفس، جاذب و غیره باشند و این ویژگی ها بسیارند. همچنین می توان آنها را پوشش داده، چاپ کرد، Flock (پاشیدن، چسباندن خرده الیاف به منسوج) نموده یا رنگرزی نمود و یا اینکه با مواد دیگری ترکیب کرده و لایه های پیچیده تری به وجود آورد.
بیندرها (Binders) (ماده چسبی)
بکارگیری بیندرها یکی از روش های اصلی جهت استحکام بخشی به لایه الیاف منسوجات بی بافت می باشد. به طور کلی هنگامی که تمام الیاف در نقاط تلاقی به طور مؤثر و به دقت توسط بیندرها به یکدیگر متصل شوند، استحکام بخشی به حداکثر می رسد. همچنین اگر بیش از نیاز از بیندرها استفاده شود، در نقاط اتصال ایجاد سفتی و سختی می شود. اما اتصال مثبت موجب محدود شدن حرکت الیاف شده و موقعیت الیاف را در ساختارهای لایه ای باز تثبیت می نماید. بنابراین چنین روش اتصالی اثر قابل توجهی بر ویژگی های اصلی و خواص ویژه کاربرد نهایی پارچه های الیافی متصل شده دارد. برای مثال منسوجات بی بافت که به طور مثبت استحکام یافته اند، در مقایسه با لایه های استحکام یافته به روش اصطکاک (نظیر منسوجات Spunlaid) در حالت های خمشی، کششی و تنش های فشردگی، تغییر شکل بسیار زیادی از خود نشان می دهند. با استفاده از این بیندرها، خاصیت برگشت پذیری منسوجات بی بافت در برابر تنش های کاربردهای روزانه بهبود می یابد. همچنین سفت و سخت شدن سطح منسوج کاهش یافته و مقاومت آن در برابر تنش های شستشو افزایش می یابد. بیندرها شامل دو گروه بزرگ از محصولات پلیمری می شود:
1- مایعات چسبی
2- الیاف چسبی
درصد وزنی بیندر موجود در محصولات بی بافت نهایی (به خاطر اثربخشی آنها) بین 40-10 درصد کل وزن منسوج تغییر می کند. مایعات چسبی منحصراً جهت لایه الیاف بکار نمی رود، بلکه در بخش های صنعتی دیگر نظیر تکمیل منسوج، صنایع کاغذ، فن آوری چاپ و صنعت پلاستیک نیز کاربرد دارد. علاوه بر الیاف چسبی می توان از پودرهای چسبی برای استحکام بخشی به لایه ها استفاده نمود که اغلب از پلی آمید، پلی ارتان یا پلی استر تشکیل شده است.
مایعات چسبی و خواص پارچه های بی بافت
برای تطبیق خواص مایعات چسبی با خواص مورد نیاز منسوجات محدودیت های وسیعی وجود دارد. بنابراین تنها چنین ویژگی منسوجات بی بافت (نظیر ثبات، استحکام رطوبتی، آب دوستی یا آب گریزی) بر انتخاب بیندر مطلوب تأثیرگذار است. البته باید توجه داشت که به هنگام انتخاب مایع چسبی بسیاری از خواص منسوجات بی بافت پیچیده می بایست مد نظر قرار گیرد. همچنین بایستی به تفاوت خواص فرآیندی و خواص مربوط به محصول نهایی دقت لازم مبذول گردد.
ویژگی های مهم منسوجات بی بافت در رابطه با بیندرها
ویژگی های عمومی
- چسبندگی به سطوح ویژه
- مسدود کنندگی
- قابلیت عایق گرمایی
- قابلیت جوش دادن فراصوتی
- قابلیت زرد شدن در دمایی مشخص
منسوجات بی بافت اکسترودری (مذابی) (Extrusion Nonwovens)
بیش از 50 سال است که پلیمرهای سنگین ذوب ریسی Melt-Spun می شود. روش ذوب ریسی با استفاده از ریسندگی شبکه ای و اکستروژن و خطوط تولید گوناگون (که هر کدام برای نوعی از پلیمرها مناسب است) انجام می گیرد. با استفاده از این فن آوری الیاف و نخ تولید شده و طی مراحل بعدی به منسوج تبدیل می گردد. فرآیندهای موجود امکان تولید منسوجات بی بافت را فراهم کرده و تولید مستقیم منسوج از الیاف ذوب ریسی شده را امکان پذیر می سازد. پیشرفت های اولیه در این زمینه بین سال های 1950-1970 انجام شد. منسوجات اکستروژنی شامل منسوجات فیلامنتی و الیافی Spun Bond و نیز منسوجات اکستروژنی طی 10 سال اخیر در سطح جهان چشم گیر بوده است. فرآیندهای جدید و نوظهور به همراه محصولات جدید عموماً بر پایه الیاف پلی پروپیلن شکل گرفته است تا وزن سطحی کمتری را به دست دهد. این محصولات جدید در اقلام بهداشتی، پزشکی و نیز کشاورزی و منسوجات ساختمانی کاربرد فراوانی دارد. در جدول (*) سیر تحولات و توسعه منسوجات بی بافت از نوع Spunlaid و کل منسوجات بی بافت مقایسه شده است.
جدول (*)- تولید منسوجات بی بافت در اروپای غربی بر حسب هزار تن (Edana)
شرح سال 1989 سال 1991 سال 1993 سال 1995 سال 1997 سال 1998 سال 2000
کل منسوجات
بی بافت 414 6/480 5/554 4/646 5/759 836 9/1025
منسوجات Spunlaid 6/143 3/197 3/227 9/267 310 2/356 1/409
پلی پروپیلن به خاطر خواص و پایین بودن دانسیته مهم ترین پلیمر در منسوجات بی بافت اکستروژنی (مذابی) می باشد. علاوه بر این قیمت آن تقریباً ارزان است. انواع مختلفی از منسوجات مذابی وجود دارد که در جدول (**) به آنها پرداخته شده است.
جدول (**)- اصطلاحات منسوجات بی بافت
منسوج اجزاء اصلی
Spunlaid یک یا چند فیلامنتی
Spunbond
Meltblown یک یا چند فیلامنتی = الیاف میکرو یک فیلامنتی
Flashspun
Spunbond ترکیبی از
(M) Meltblown, (S) Spunlaid ترکیب الیاف فیلامنتی
الکترواستاتیک الیاف میکرو
فیلم الیاف رشته رشته شده فیلم
بکارگیری پلیمرها
در منسوجات اکستروژنی، انتخاب مواد رابطه مستقیم با محصول نهایی دارد. منسوجات Spunbond ترجیحاً از پلیمرهای سنگین ترموپلاست پلی پروپیلن (PP) و پلی استر (PET) تولید می شود. پلیمرهای دیگر نیز نظیر پلی اتیلن با دانسیته بالا (HDPF) و نیز پلی اتیلن خطی با دانسیته پایین (LDPE) کاربرد کمی دارد. همچنین از پلیمرهای نایلون (پلی آمید) به ویژه PA6 و PA606 به طور محدودی استفاده می شود. اما به خاطر قیمت پایین و خواص ممتاز PP نظیر مقاومت شیمیایی، آب گریزی به دیگر گزینه ها ترجیح داده می شود.
خواص مواد اولیه عبارتند از:
1- شاخص ذوب MFI:
• 40-20 گرم در 10 دقیقه (در منسوجات Spunlaid)
• 1600-100 گرم در 10 دقیقه (در منسوجات Meltblown)
2- پراکندگی چندگانه :
• 7-5/3 واحد جهت اندازه گیری توزیع وزن مولی
Mw: وزن مولی متوسط
Mn: وزن مولی (متوسط حسابی)
بخش آرایش نیافته: حداکثر 5/2 درصد
منسوجات Spunlaid به دست آمده از HDPE و LDPE نرمی خاصی دارند و به خاطر همین مزیت در پوشش اقلام بهداشتی (پوشک بچه، نوار بهداشتی و…) کاربرد دارد.
بعد از PP، پلیمر پلی استر (PET) مهم ترین مواد در فرآیند تولید منسوجات مذابی می باشد. PET در مقایسه با PP دارای خواص مقاومت حرارتی و جمع شدگی کمی است. این خواص در اقلامی نظیر پوشش اندود سقف، لایه زیرین منسوجات و فرش کاربرد فراوانی دارد. خواص PET عبارتند از:
1- ویسکوزیته ذاتی (IV) کمتر از 64/0
2- نسبت کمتر گروه های COOH
3- آرایش یافتگی بالا
4- محتویات آب حداکثر 004/0 درصد
در تولید منسوجات Spunlaid و Meltblown منحصراً از پلی استر آرایش یافته استفاده می شود. حالت آرایش یافتگی بر خشک کردن مقدماتی و قابلیت اکسترودر شدن و نیز آرایش کششی فیلامنت تأثیرگذار است. آرایش یافتگی از طریق کششی فیلامنت برای محصولاتی که استحکام بالایی دارند بسیار حائز اهمیت است. خشک کردن مقدماتی در مورد PET اجتناب ناپذیر است زیرا در PP تغییر شکل حرارتی به هنگام اکسترودر شدن مورد تخریب هیدرولیزی (آبی) قرار می گیرد. علاوه بر این چون محتوی آب PET کم است، میزان بسته های هوا در مذاب کم بوده و بنابراین پارگی فیلامنت کمتر اتفاق می افتد. در منسوجات بی بافت (در مقایسه با Spunlaid) از الیاف بسیار ظریف با استحکام کمتر استفاده می شود.
با ترکیب پلیمرهایی با پایه های شیمیایی و پارامترهای فیزیکی گوناگون می توان به افکت های مختلفی نظیر افکت بیندر چروک یا افکت ترک دست یافت.
جهت دستیابی به افکت بیندر، کوپلیمرهایی که در دمای پایین تری ذوب می شوند (پلی اورتان یا پلی الفین ها)، همراه با پلیمرهای همگن که در دمای بالاتری ذوب می شود، عمل می شود. می توان فیلامنت ها را جداگانه (دوفیلامنتی) و فیلامنت های ترکیبی (چند فیلامنتی) اکسترود کرد. یکی از اجزای ترکیبی می بایست به قدر کافی خاصیت چسبندگی داشته باشد. از آنجایی که در افکت ترک از هم پاشیدگی فیلامنت ها از یکدیگر مورد نظر است عکس قضیه اتفاق می افتد. پلیمرهای PP و HDPE ترجیحاً برای تشکیل منسوجات فیلمی اکسترود شده بکار می رود. شاخص ذوب بستگی به فرآیند تولید دارد و ممکن است از 2 تا 10 تغییر کند. چنانچه مشاهده می شود این امر موجب استحکام بیشتر منسوج نسبت به روش Spunbond می شود. منسوجات فیلمی (به جز پلی الفین ها) از PET و PA (تا حد کمی) نیز ساخته می شود. این پلیمرها بسته به نوع مواد، به خوبی خرد نمی شود. به این منظور برای خرد شدن بهتر آنها، مخلوط ناسازگاری به آنها اضافه می شود که ایجاد ساختاری ماتریسی – جزیره ای می نماید (مثلاً مخلوط های پلیمری PET و HDPE و LLDPE).
در اوایل دهه 1960، فرآیندی توسعه یافت که در آن کشش و تشکیل لایه شبکه فیلامنتی منحصراً تحت تأثیر مکش هوا قرار داشت. این پایه فن آوری فرآیند Reicofil 1 بود. این فرآیند تا سال 1990 ادامه داشت و در این سال بود که هم از نظر فن آوری و هم تجهیزات توسعه پیدا کرد. این فرآیند در منطقه خنک سازی تغییراتی ایجاد کرده بود. کانال مکش و افشانه (Diffuser) نیز بلندتر شده بود. به کمک این فرآیند، سرعت فیلامنت در ابتدا از 1000m/min به 3000m/min و سپس تا 5000m/min افزایش می یافت. این روشی است که توسط آن فیلامنت هایی با ظرافت کمتر از 1 dtex قابل تولید است.
کامپوزیت منسوج بی بافت
تولید منسوجات مذابی امکان تولید کامپوزیت منسوجات بی بافت به صورت مداوم را فراهم می آورد. طی 15 سال اخیر با توجه به روش های جدید تولید منسوجات Spunbond، این تولیدات از اهمیت خاصی برخوردار شده است. با ترکیب نمودن فرآیند می توان کامپوزیت های منسوجات بی بافت را طوری ساخت که هر لایه از آنها نیاز مخصوصی را برطرف سازد.
چنین کامپوزیت هایی (به جز کاربردهای بهداشتی و پزشکی) بازارهایی را در زمینه ژئوتکستایل ها، منسوجات فیلتری و محافظتی پیدا کرده است. برای این مصارف لازم است که خواصی چون استحکام، ثبات و نیز متخلخل (اسفنجی)، نفوذپذیر و مسدود کننده در منسوج تولید شده وجود داشته باشد. اگر مواد منسوج بی بافت Spunlaid را به عنوان جزء اصلی در نظر بگیریم، ترکیب های زیر می تواند در تولید کامپوزیت ها مفید واقع شود:
1- منسوجات چند لایه بی بافت Spunlaid (SS یا SSS)
2- یک یا چند لایه منسوجات بی بافت (SMMS, SMS, SM) Meltbolown
3- فیلم ها (SF)
4- منسوجات بی بافت Meltblown و فیلم ها (SMF)
5- منسوجات بی بافت فیبری (لیفی)
شرحی از خط تولید کارخانه
ماده اصلی و اولیه کاخانه پلی پروپیلن (PP) نام دارد که در داخل مخزن اصلی قرار می گیرد. مواد از داخل مخزن اصلی توسط لوله ها و مکنده ها ساکشن شده و وارد هاپرها می شوند. هاپرها ناخالصی های موجود در مواد مانند فلزات را جدا کرده و سپس این مواد وارد اکسترودر می شوند. اکسترودرها سیستمی شبیه به چرخ گوشت دارند که درون آنها یک مارپیچ حلزونی قرار دارد. قسمت حلزونی اکسترودر توسط یک الکتروموتور و گیربکس به حرکت در می آید. سیستم گیربکس و قسمت های مکانیکی به وسیله آب خنک می شوند. بدین صورت که آب از دو مجرا وارد پوسته گیربکس شده و از دو مجرا نیز خارج خواهد شد. در دیواره های اکسترودر هیترهای حرارتی قرار دارند که قادر به تولید oc270 حرارت هستند که باعث ذوب مواد می شوند. الیاف و پارچه های تولید شده ای که بدون استفاده هستند نیز در این مرحله توسط هیترهای مخصوص ذوب شده و وارد اکسترودر می شوند. با حرکت مارپیچ حلزونی مذاب مواد در طول اکسترودر حرکت می کنند و وارد یک فیلتر می شوند تا باز هم ناخالصی های موجود در مذاب جدا شوند. برای رنگ کردن پارچه از مخزن های کمکی استفاده می شود. سپس مواد مذاب توسط پمپ مخصوص (Melt Pump) وارد محفظه قالب می شوند (A1). مذاب از بالا وارد محفظه قالب می شود
دانلود مقاله دستگاههای اسپان باند ومنسوجات بی بافت
