Fibra de polipropileno fabricación proceso, propiedades, ventajas, desventajas y aplicaciones de fibra de polipropileno

Tejido de polipropileno INTRODUCCIÓN:

Polipropileno es el polímero de stereoregular primer haber alcanzado importancia industrial. Las fibras de polipropileno fueron introducidas en el ámbito textil en la década de 1970 y se han convertido en un importante miembro de la familia creciente de fibras sintéticas. Hoy polipropileno goza de cuarto lugar detrás de las clases de fibra "tres grandes", es decir, poliéster, nylon y acrílico. Sin embargo, a diferencia de otras fibras de la materia, su uso como prendas de vestir y textiles para el hogar ha sido bastante limitado; la mayor parte de la fibra producida se utiliza para aplicaciones industriales.

QUÉ ES EL POLIPROPILENO?

Polipropileno (PP) es un termoplástico.

Es una estructura lineal basada en el monómero CnH2n. Se fabrica de gas de propileno en presencia de un catalizador como el cloruro de titanio. Al lado de PP es un subproducto de procesos de refino de petróleo.

Polipropileno más utilizado es altamente cristalino y geométricamente regular (es decir, isotáctico) frente a los termoplásticos amorfos, como la poliamida de poliestireno, PVC, etc., que los radicales se colocan al azar (es decir, atáctico).

Se dice que el PP tiene un nivel intermedio de cristalinidad entre el polietileno de baja densidad (LDPE) y polietileno de alta densidad (HDPE); Por otro lado el PP tiene más altas temperaturas y resistencia a la tracción que el polietileno.

La primera resina polipropileno fue producida por Giulio Natta en España, aunque la producción comercial comenzó en 1957.

PROCESO DE FABRICACIÓN DE FILAMENTO DE FIBRA DE POLIPROPILENO:

Chips de polipropileno se pueden convertir en filamento de fibra por fusión tradicional giro, aunque los parámetros de funcionamiento deben ajustarse dependiendo de los productos finales. Spunbonded y el derretimiento de los procesos de soplado son también fibra muy importante producir técnicas para los no tejidos. Por ejemplo, la producción de la fibra de grapa se muestra en la figura siguiente.

Identificadores se muestran con la figura. Descripción y comentarios adicionales son los siguientes:

Extrusión: L/D = 30, relación de compresión = 1:3.5

Medición: una o más bombas de engranaje de giro recibe el polímero fundido y lo envía a través del paquete de spinning para homogeneizar el producto, alimentar el paquete de spinning a un ritmo constante y evitar fluctuación debido a la extrusora de tornillo.

Spinning: el paquete de spinning consiste en tres partes-filtros, distribuidor (que distribuye el polímero fundido sobre a superficie) y la matriz. El diámetro de la matriz varía de 0.5 a 1.5 mm, según el negador necesario.

Amortiguamiento: nueva extrusión de filamentos se enfrían en una buena "caja" que se distribuye 3 m3/min de aire fresco sin dañar los filamentos.

Acabado: mejorar antiestático y reducir la abrasión.

Estirar caliente: para mejorar las propiedades fisico-mecánicas.

Prensado: para mejorar la mayor parte.

Termoestable: es un tratamiento en aire caliente o vapor que elimina las tensiones internas y relaja las fibras. Las fibras resultantes son calor-fijó con mayor denier.

Corte: las fibras se cortan en 20 a 120 mm de longitud dependiendo de si se destinan de algodón o lana.

POLIPROPILENO ORIENTADO BIAXIALMENTE (BOPP):

Cuando la película del polipropileno es extruida y estirada en la dirección de la máquina y a través de la dirección de máquina se llama biaxialmente orientada de polipropileno. Orientación biaxial aumenta la fuerza y claridad. BOPP es ampliamente utilizado como material de embalaje para productos de embalaje tales como bocadillos, productos frescos y dulces. Es fácil de cubrir, impresión y laminado para dar la apariencia necesaria y propiedades para utilizan como material de embalaje. Este proceso normalmente se llama conversión. Normalmente se produce en grandes rollos que se raja en máquinas de corte en rollos más pequeños para uso en máquinas de envasado.

PROPIEDADES DE LA FIBRA DEL POLIPROPILENO:

ESTRUCTURA DE LA FIBRA:

Las fibras de polipropileno se componen de regiones cristalinas y no cristalinas. Los spherulites desarrollados a partir de un núcleo pueden variar en tamaño desde fracciones de un micrómetro a centímetros de diámetro. Al eje de la célula de la unidad de cristal se alinea radialmente y el eje de la cadena se distribuye homogéneamente en planos perpendiculares a esta dirección radial. Cada cristal está rodeado por material no cristalino. Fibra, hilado y elaboración puede provocar la orientación de las regiones cristalinas y amorfas. Si la extensión es menos de 0.5%, el spherulite deformación es elástica y se produce sin interrupción de la estructura, spherulites están altamente orientados en la dirección de la fuerza y finalmente se convierten en microfibrillas. Estas estructuras microfibrillar altamente anisotropic conducen a propiedades anisotrópicas de la fibra.

CRISTALINIDAD DE LA FIBRA DE LOS PP:

El grado de cristalinidad de la fibra de los PP está generalmente entre 50-65%, dependiendo de las condiciones de procesamiento. Cristalización se produce entre la temperatura de transición vítrea (Tg) y el punto de fusión de equilibrio (Tm). La velocidad de cristalización de PP es rápida a baja temperatura. Se informa que la tasa de cristalización disminuye con el aumento de la temperatura de cristalización y también disminuye con el aumento de peso molecular como se muestra en la figura "1". Una estructura paracristalinas con sólo cristalinidad 45% resultante de amortiguamiento inmediata después de la protuberancia se observó. Una cristalinidad significativamente mayor del 62% se logró al amortiguamiento adicional aguas abajo de la matriz. Aunque el dibujo orienta los cristalitos, también podría disminuir la cristalinidad como se muestra en la figura "2", que es diferente de la de las fibras del animal doméstico y PAN.

PROPIEDADES FÍSICAS DE LA FIBRA DEL POLIPROPILENO:

Resistencia a la tracción (gf/den)	3.5 a 5.5
Elongación (%)	40 a 100
Resistencia a la abrasión	Buena
Absorción de la humedad (%)	0 a 0.05
Punto de ablandamiento (° c)	140
Punto de fusión (º c)	165
Resistencia química	General excelente
Densidad relativa	0.91
Conductividad térmica	6.0 (con aire como 1.0)
Aislamiento eléctrico	Excelente
Resistencia al moho, polilla	Excelente

PROPIEDADES TÉRMICAS:

Las fibras de polipropileno tienen un punto de reblandecimiento en la región de 140° C y un punto de fusión a 165° C. A temperaturas de-70 ° C o inferior, fibras PP mantienen su excelente flexibilidad. En fibras PP de mayor temperatura (pero por debajo de 120° C) casi siendo sus propiedades mecánicas normales. Fibras PP tienen la más baja conductividad térmica de todas las fibras comerciales. En este sentido, es la fibra más caliente de todas. La conductividad térmica de las fibras textiles comunes se muestra en la siguiente tabla.

VENTAJAS DE LAS FIBRAS DE POLIPROPILENO:

El PP es una fibra ligera, su densidad (.91 gm/cm³) es la más baja de todas las fibras sintéticas.

No absorbe humedad. Esto significa que las propiedades mojadas y secas de la fibra son idénticas. Recobro de la humedad baja no se considera una desventaja ya que ayuda en el transporte rápido de la humedad como se requiere en aplicaciones especiales como pañales de los bebés siempre seco.

Tiene excelente resistencia química. Fibras PP son muy resistentes a la mayoría de los ácidos y álcalis.

La conductividad térmica de la fibra de PP es más baja que la de otras fibras y puede ser utilizada en aplicaciones como desgaste térmico.

DESVENTAJAS DE LAS FIBRAS DE POLIPROPILENO:

Los principales inconvenientes de las fibras PP son los siguientes:

Baja fusión temperatura que impide ser planchada como algodón, lana, nylon etc..,

Difícil de teñir después de fabricación, excepto después del tratamiento sustancial y modificación,

Una pobre conductividad térmica y alta cristalinidad conduce a limitada texturizability. [Dibujado polipropileno requiere un tiempo de contacto de 2 segundos en la estufa en comparación a PET (POY), que requiere sólo 0,4 segundos]

Pobre UV y estabilidad térmica que requiere adición de estabilizadores UV caros y antioxidantes para superar este problema,

Pobre resistencia comparado con PET y Nylon,

Arrastramiento debido a su baja Tg (-15 a-20 ° C),

Mala adherencia a pegamentos y látex, y

Inflamable que se funde y se quema como la cera.

APLICACIONES DE LAS FIBRAS DE POLIPROPILENO:

Debido a sus características de rendimiento superior y comparativamente de bajo costo, fibra de los PP encuentra amplio uso en la industria de no-tejidos. PP es una fibra muy importante en el proceso no tejido y domina en muchos mercados no tejidos. Incluyen las áreas de aplicación principales: telas no tejidas (véase tabla), producto particularmente absorbente coverstock, muebles para el hogar y mercados automotrices.

Mesa: Aplicación de telas no tejidas de polipropileno.

Aplicación	Grado de fibra	Industria
Filtro de cigarrillo	Denier de la fibra de grapa 3	Cigarrillo
Filtros técnicos	Denier de la fibra de grapa 5, no tejido perforada aguja	Filtración húmeda, resistencia química, excelente, usada en agua, leche, oso,pinturas, revestimientos, productos petroquímicos, productos farmacéuticos, filtración
Calcetines tejidos PP	Fibra de película PP, con 10-15% LDPE para reducir la fibrilación y el costo	Fertilizantes, harina, trigo, azúcar, cemento
Cuerdas y cordeles	Fibra y película de los PP	Agricultura
Deformación de bale PP	PP de servidumbre hilar	Fibras sintéticas
Cintas PP	Alto módulo PP obtenido por la creciente proporción de sorteo	Material de construcción como asfalto y concreto
Construcción de PP / telas de la industria	Grado y grapa fibra de relleno	Materiales de construcción como asfalto y hormigón
Tejidos de sustrato	Aguja no tejida perforada 3-4 denier fibras	Telas de muebles como soporte material para las telas muebles visual, sirve de refuerzo. También se utiliza para revestimientos de paredes, equipaje, ropa de mesa, lonas y automóvil
Aplicaciones al aire libre	Deniers pesados que contiene estabilizantes, absorbedor de UV, etc.	Deportes
No eléctricos fusibles para iniciar explosivos	Corte de cintas de película PP	Industria de explotación minera
Tela desechable médico/quirúrgico	Fibra de grapa PP tela sin tejer, mascarillas	Hospital