Gebruiker:Tajala/Kladblok

Smeltblazen

Smeltblazen ( Engels: Melt Blowing ) is een veelzijdige fabricagemethode van micro- en nanovezels. Er wordt gesmolten polymeer door een rij spuitmonden geperst, meestal aangeduid met: extrusie. Verder wordt er een forse stroom hete lucht langs de spuitmonden geblazen, en worden de ontstane vezels of draadjes naar een collectorband toe geblazen. De aselect gedeponeerde vezels of draadjes vormen een continue laag met een non-woven structuur, toepasbaar voor filtratie, absorberend materiaal, hygiëne producten, textiel. De wezenlijke voordelen van smeltblazen zijn: eenvoud, hoge doelmatigheid en oplosmiddelvrije methode. Door het kiezen van een geschikte combinatie van polymeer en optimale reologische en oppervlakte-eigenschappen, hebben de onderzoekers smeltgeblazen vezels met een gemiddelde diameter zo klein als 36 nm weten te produceren.

Geschiedenis

Gedurende vulcanische activiteit kan er vezelig materiaal ontstaan wanneer er een harde wind door het uitgestoten en gesmolten basaltische magma blaast. Dit vezelige materiaal wordt dan ook wel Haar van Pele, de hawaiaanse godin van vulkanen en vuur, genoemd. Hetzelfde verschijnsel gaat op voor het smeltblazen van polymeren. Het eerste onderzoek aan smeltblazen werd in 1951 door de marine van de VS uitgevoerd, met het doel om filtermateriaal in handen te krijgen om radioactieve deeltjes in de hoge atmosfeer te kunnen verzamelen. Het onderzoek aan smeltblazen werd voortgezet door Exxon in de middenjaren 1960. En Exxon demonstreerde met succes de eerste machine voor smeltblazen in de vroege jaren 1970, geschikt voor het maken van non-woven doek van microscopisch dunne draden en wel met een hoge productiesnelheid. China produceert 40 % van de non-woven stof in de wereld, grotendeels in de provincie Hebei ( 2018 ).

Polymeren

Polymeren van de soort thermoplastisch polymeer zijn toepasbaar voor smeltblazen. De belangrijkste soorten die gebruikt worden voor het smeltblazen zijn:

• Polypropeen
• Polystyreen
• Thermoplastische polyesters
• Polyurethaan
• Polyamiden (nylons)
• Polyetheen
• Polycarbonaat

Fabricage van smeltgeblazen non-woven doek

Het polymeer wordt als granulaat in de hopper overgebracht en gaat vervolgens, door middel van extruderen, als polymeersmelt via de doseerpomp naar het blok met de spuitmonden en de hete-lucht toevoerkanalen. De temperatuur van de smelt loopt uiteen van 215 tot 340 ºC, afhankelijk van de soort polymeer. Vervolgens komt de smelt in de vorm van zeer dunne draden op de collectorband terecht, en vormt daar het non-woven doek. Vervolgens wordt het doek door walsrollen geleid en aldaar verdicht. Vervolgens wordt het doek opgerold. De collectorband is voorzien van een zone met forse afzuiging. Essentieel is dat er hete lucht langs de spuitmonden geleid wordt. De typische luchttemperatuur is 230 tot 360 ºC, en de stroomsnelheid is in de orde van 2,2 m/sec. Een veel voorkomende spuitmonddiameter is 0,4 mm. De diameter van de meeste draadjes in het non-woven doek bedraagt zo’n 2 tot 4 µm, maar er zijn er ook bij in het brede bereik van 0,1 µm tot wel 15 µm.

Fabricage van smeltgeblazen non-woven doek

Toepassingen

De hoofdtoepassingen van non-woven smeltgeblazen doek zijn als volgt.

Filtratie

Non-woven smeltgeblazen doek is poreus. Aldus kan men er vloeistoffen en gassen mee filtreren. De toepassingen daarvan zijn onder andere water-behandeling, chirurgisch mondmasker en luchtbehandelingsfilters.

Absorberende materialen

Het type absorptie hier betreft de absorptie van vloeistoffen door vaste stoffen. Non-woven materialen kunnen verscheidene keren hun eigen gewicht aan vloeistof opnemen. Zo is non-woven polypropeen doek zeer geschikt voor het opnemen van gemorste olie.

Hygiëne producten

De hoge absorptiecapaciteit van smeltgeblazen non-woven doek wordt ook benut bij wegwerpluiers, maandverband en incontinentiemateriaal.

Kleding

Smeltgeblazen non-woven doek heeft drie eigenschappen die het geschikt maken voor beschermende kleding: warmte-isolatie, vochtbestendigheid en een relatief lage ademweerstand.