I.Основные причины отделения хлопьев от выдувного фильтрующего элемента (процесс + качество)
1. Проблемы качества сырья (основные влияющие факторы)
Чистота ПП-сырья не на должном уровне: при использовании вторсырья или полипропилена низкой чистоты сырье содержит примеси, золу и низкомолекулярные компоненты, что приводит к высокой хрупкости и слабой прочности соединения волокон. Во время использования они склонны к поломке и осыпанию мусора на полипропиленовом фильтрующем элементе, полученном методом выдувания из расплава. Пищевой полипропилен высокой чистоты (индекс плавления 1500 ± 50) обладает превосходной прочностью, прочным термосплавлением и более стабильными характеристиками.
Индекс расплава (MFI) отклоняется от стандарта: когда индекс расплава ниже 1200, вязкость расплава слишком высока, в результате чего волокна становятся грубыми и твердыми, а межслоевое соединение становится слабым для фильтрующего элемента из полипропилена, выдувного из расплава; когда индекс расплава превышает 1800, волокна слишком тонкие, имеют недостаточную механическую прочность и склонны к разрыву.
Неправильное добавление добавок. Чрезмерное добавление антискользящих добавок, антиоксидантов и т. д. будет постепенно мигрировать на поверхность волокна, разрушая эффект термосплавления и вызывая отслоение волокна и отслоение центрированного фильтрующего элемента.
2. Дефекты в процессе выдувания из расплава (сердцевина)
Неконтролируемая температура расплава: Низкая температура (< 190°C) → Недостаточная пластификация расплава, плохая адгезия волокон, образование «слабого связующего слоя»; Высокая температура (> 230°C) → деградация ПП, хрупкость волокон и легкое измельчение полипропиленового фильтрующего элемента.
Нестабильные параметры горячего воздуха: Недостаточная температура/скорость горячего воздуха → Слишком быстрое охлаждение волокна, меньшее количество и слабые места соединения; Непостоянный горячий воздух → Редкие волокна в некоторых местах, плохая адгезия, образуются «каналы для отслаивания хлопьев».
Непостоянная скорость приема и намотки: Высокая скорость вращения приемной ленты/стержневого вала → Чрезмерное растяжение волокна, снижение прочности; Медленный → Накопление толстых волокон, недостаточная адгезия внутреннего слоя, склонность к расслоению слоев и осыпанию хлопьев.
Нарушение градиентной структуры: неспособность сформировать внешнюю рыхлую и внутреннюю плотную структуру с постоянной или инвертированной плотностью внутреннего и внешнего слоев, поверхностные волокна склонны к смыванию потоком воды, внутренний слой преждевременно засоряется, а скачки разницы давлений приводят к отслаиванию хлопьев.
3. Проблемы с оборудованием и пресс-формой.
Засорение/повреждение фильерной головки: Нагар, засорение грязью или износ кончика фильеры → Неравномерный выход волокна, неодинаковый размер волокна, грубые волокна, склонные к поломке, а также локальное отсутствие волокон, образующих слабые участки на фильтрующем элементе, полученном методом выдувания из расплава.
Непостоянные воздушные сопла/повреждения: Скопление пыли, деформация воздушных сопел → Отклонение потока горячего воздуха, неравномерное распределение волокон, локальное плохое прилегание волокон и легкое отсоединение.
Неисправности в системах охлаждения и растяжения: Непостоянный охлаждающий воздух, нестабильная скорость растяжения → Большой разброс диаметра волокон, неравномерная прочность и слабые волокна, склонные к отслоению полипропиленового фильтрующего элемента, выдутого из расплава.
4. Последующая обработка и недостаточное отверждение.
Недостаточная термофиксация: отсутствие вторичного нагрева и отверждения (70–90°C, 10–30 мин) после формования → Адгезия между волокнами не полностью стабилизирована, склонна к отслоению и отслаиванию хлопьев после погружения в воду фильтрующего элемента из полипропилена, выдутого из расплава.
Необработанная поверхность: нет поверхностного термического прессования/обжига, свободные волокна с поверхности не удалены, сильное отслаивание хлопьев на начальной стадии.
Повреждения в результате резки и обращения: Тупые режущие инструменты, сдавливание и столкновение во время манипуляций → Свободные конечные волокна, истирание, склонность к отслоению и осыпанию хлопьев вывернутого глубинного фильтрующего элемента.
5. Условия эксплуатации и неправильное использование (основные факторы, вызывающие и усугубляющие отслоение волокон)
Чрезмерная разница рабочего давления: Нормальная разница рабочего давления должна составлять ≤ 0,6 МПа. Превышение предельного давления приведет к уплотнению и разрыву волокнистого слоя фильтрующего элемента из полипропилена, что значительно усугубляет отслоение волокон.
Гидравлический удар и внезапные изменения расхода: частые остановки оборудования и быстрое открытие и закрытие клапанов вызовут мгновенный удар высокого давления, что приведет к ослаблению слоя волокна и его выпадению.
Высокая средняя температура: когда температура воды превышает 50 ℃, полипропиленовый материал постепенно размягчается, прочность соединения снижается, а волокна склонны отслаиваться и отваливаться.
Химическая коррозия среды: когда значение pH водоема ниже 4 или выше 10, или когда имеется чрезмерное содержание остаточного хлора > 0,5 мг/л, или при контакте с органическими растворителями, это вызывает старение и деградацию волокон, хрупкость материала, а также ускоряет повреждение и осыпание волокон.
Несвоевременное использование: после того, как фильтрующий элемент достигнет насыщения с точки зрения поглощения загрязняющих веществ, разница давлений будет продолжать расти, и волокна будут находиться под длительным давлением и подвергаться усталостным повреждениям, что в конечном итоге приводит к локальному растрескиванию и осыпанию волокон.