Polüpropüleenkiud – kerge, kõrges tugevusega, keskkonnasõbralik ja universaalne kaasaegne sünteetiline kiud

Polüpropüleenkiud (kaubanimi: polüpropüleen, PP-kiud) on sünteetiline kiud, mille tootmiseks kasutatakse propüleeni polümerisatsioonil saadud isotaatset polüpropüleeni ning mille valmistamiseks kasutatakse sulamist, venitamist ja seadistamist. Sellel on laialdased eelised, sealhulgas väike kaal, suur tugevus, korrosioonikindlus, majanduslikkus ja taaskasutatavus , mistõttu on see muutunud tekstiilitööstuses, ehituses, geotehnikas, hügieenis, tööstuslikus filtratsioonis ja muudes valdkondades vajalikuks alusmaterjaliks ning on laialdaselt kasutusel kaasaegses tööstuses ja igapäevaelus.

1. Polüpropüleenkiudu moodustumine ja tootmine

Petrokeemia ja kiudude valmistamise tehnoloogia täiskasvanud toode. Polüpropüleenkiudude kasutamine propüleen (petrooleumi pürolüüsi toode) on põhikäsitlusmaterjal. Seda toodetakse katalüütilise polümerisatsiooni teel, mille tulemusena tekib isotaatiline polüpropüleen, millest saadakse sulamist põhineva kiudude valmistamise, kile jagamise, lühikese tee spinnimise ja muude meetoditega erinevaid kiude. Täielik protsess on füüsiline modifitseerimine ja kujundamine ilma keerukate keemiliste reaktsioonideta, mis iseloomustab täiskasvanud ja stabiilset tehnoloogiat.

Lähteaine polümerisatsioon. Propüleen polümeriseerub katalüsaatorite mõjul suunatult, et saada kõrgpuhast isotaatilist polüpropüleeni, tagades kiudude tugevuse ja stabiilsuse.

Sulamispinnimine. Polüpropüleenikiibid sulatatakse ja filtreeritakse, ekstrudeeritakse spinnipuukide kaudu niitideks, seejärel jahutatakse ja venitatakse, et parandada orientatsiooni ja mehaanilisi omadusi.

Pärast töötlemist ja kujundamist – soojusseadistamise, kõverdamise, lõikamise, värvimisega lahuses ning muude protsessidega – saadakse põhjakiud, ühikkiud, mittevöötkoeained, jagatud kilekiud ja muud tooted, et rahuldada erinevaid rakendusvajadusi.

Polüpropüleenkiudude tööstuslik tootmine algas 1957. aastal. Metatseeni katalüüsi ja peenikest kiudude keetmise tehnoloogiate arenguga on saavutatud mitmefunktsionaalsed modifikatsioonid, näiteks kõrge tugevus, peenike deniir, vananemisvastasus ja hüdrofiilsus, mis pidevalt parandavad materjali omadusi ja laiendavad selle rakendusvaldkondi.

2. Polüpropüleenkiudude peamised omadused

ÜlikergeKaalu tihedus on vaid 0,91 g/cm³ , mis on kõige väiksem kõigi levinumate süntetiliste kiudude hulgas – umbes 30 % kergem kui polüester. Samas kaalas suurem katvuspind vähendab toote kaalu oluliselt.

Kõrge tugevus ja kulumiskindlusTugevus on peaaegu sama kuivas ja niiskes olekus; kõrge purunemistugevus, hea elastsus ja erinäoline kulumiskindlus. Pikaajalisel kasutamisel ei lagene ega deformeeru lihtsalt.

Niiskuse juhtivus ja kiire kuivamine: peaaegu mittehügroskoopne (niiskuse taastumine < 0,03 %), kuid eriti hea niiskuse imemise efektiga – viib kiiresti ära higi ja niiskuse. Riided on lihtsalt pesatavad, kiiresti kuivavad ja kärpumiskindlad.

Keemiline stabiilsus: vastupidav hapetele, alusetele, enamikule orgaanilistele lahustitele ja sooladele toatemperatuuril; sobib harshsetesse keskkondadesse, näiteks niiskus-, sool- ja leelis- ning keemiatööstuses.

Roheline ja majanduslik: rikkalikud lähtematerjalid, lihtne tootmisprotsess, madalad tootmiskulud, tootmisel ei teki kahjulikke heitmeid ja materjal on ringlusse võtmineks sobiv – vastab madala süsiniku ja ringmajanduse nõuetele.

Hea töödeldavus: saab spinnida puhtana või segadena; saab valmistada mittevöötkoe riideid, monofiilme ja põhjustatud kiudusid; lihtne töödelda ja ühtlaselt jaotada, sobib erinevate vormimismeetoditega.

Piirangud: keskmine kuumuskindlus, nõrk ilmastikukindlus, halb tavapärane värvatavus. Neid saab tõhusalt parandada vananemiskindlaks muutmise, värvimisega spinnimassis ja hüdrofiilse töötlusega .

3. Polüpropüleenkiudude mitmekülgne kasutamine

3.1 Tekstiili- ja rõivatööstus

• Kerge spordiriietus, välimiselt kasutatavad tekstiilid, soojapidav alusriie (kiirelt kuivuv, kerge, sooja säilitav)
• Mittekeemiliselt köidetud tekstiilid maskide ja kaitseriiete jaoks (hügieenilised, hingavad, kuluefektiivsed)
• Rukk, kangas, vööd (kulumiskindlad, rebendikindlad, kujukindlad)

3.2 Ehitusinseneriteadus

• Betooni tugevduskiud (tühjade pragude vähendamine, tiheduse ja löögi vastupidavuse parandamine)
• Tsemendimörti tugevdus (vähendab kontraktioonipragusid, suurendab tugevust ja paindlikkust)
• Ehitiste veekindlus ja soojusisolatsioonimaterjalid (korrosioonikindlad, kerged, vastupidavad)

3.3 Geotehnika

• Geotekstiilid, georuudustikud (pinnase stabiilsuse tagamine, drenaaž, tugevdamine)
• Tee-, raudtee- ja lennuvälja raja aluspõhja tugevdamine (pragu- ja deformatsioonikindlus)
• Jõe reguleerimine, kaldakaitse (erosioonikindlus, vastupidavus)

3.4 Tööstus- ja põllumajandusvaldkonnad

• Tööstuslikud filtrikangad (hapniku- ja leelisresistentsed, kõrgtemperatuuriresistentsed, lihtsalt puhastatavad)
• Pakkimisnöörid ja -võrgud (kerge kaaluga, kõrge tugevusega, odavad)
• Põllumajanduslikud päikesekaitsevõrgud ja kasvatuspüksid (vananemiskindlad, ilmastikukindlad)

3.5 Sanitaar- ja meditsiinitooted

• Ühekordsed põllutised ja naistepäevased köögikud (mittevillkangad, hüdrofiilsed, hingavad)
• Meditsiinilised katted ja operatsioonikleidid (puhastatud, hügieenilised, isoleeritud)

4. Kuidas valida kõrgkvaliteedilisi polüpropüleenkiude

Lähtematerjali kvaliteetKõrge isotaatiline polüpropüleen ühtlase molekulmassiga, ilma taaskasutatud jäätmete ja saasteaineteta.

Välimus ja ühtlusÜhtlane peenuse tase, ühtlane värv, puuduvad katkenud kiud, õlisälgad või karedad kihid.

Mehaanilised näitajadSobiv purunemistugevus, venitus, kulumiskindlus ja muud rakendusnõuetele vastavad näitajad.

Funktsionaalne modifitseerimineVananemisvastane, hüdrofiilne, staatilise laengu vastane või muud vajalikud funktsioonid stabiilse toimimisega.

Sertifitseerimine ja standardidVastavus riiklikele tööstusstandarditele, erikasutusjuhtudel toiduga kokkupuute, meditsiinilise ohutuse või keskkonnakaitse sertifikaadid.