Ako sa dosahuje mechanizmus priedušnosti funkčného vzduchu bez tkanej tkaniny?

Funkčná vzduchová tkanina je materiál s vynikajúcou priedušnosťou, ktorý sa široko používa v lekárskej a zdraví, osobnej starostlivosti a priemyselnej ochrane. Jeho mechanizmus priedušnosti sa dosahuje hlavne prostredníctvom návrhu štruktúry vlákien, optimalizácie procesu tvorby webu a technológie následného spracovania. Nasleduje podrobná analýza princípu formovania a ovplyvňujúcich faktory jeho priedušnosti z viacerých perspektív:

Usporiadanie vlákien a štruktúra pórov
Mikroporézna sieť: priedušnosť funkčných priedušných netkaných tkanín závisí od mikroporéznej siete vytvorenej medzerami medzi vláknami. Tieto mikropóry umožňujú prechádzať molekulami vzduchu pri blokovaní väčších častíc alebo kvapalín z prenikania.
Priemer a rozstup z vlákien: Jemnejšie vlákna a vhodné rozstupy môžu vytvárať viac mikropórov, čím sa zlepší priedušnosť. Napríklad ultrajemne vlákna produkované procesom topenia majú vysokú špecifickú povrchovú plochu a hustú mikroporéznu štruktúru, ktorá je veľmi vhodná na výrobu efektívnych priedušných materiálov.
Trojrozmerná štruktúra: Niektoré netkané tkaniny používajú trojrozmerné usporiadanie vlákien na zvýšenie cirkulačného kanála vzduchu vo vnútri materiálu, čím sa ďalej zlepšuje účinok priedušnosti.
Vplyv procesu formovania webu
Metóda meltblowingu: Proces meltblowingu sa rozširuje roztavený polymér do ultrajemných vlákien cez vysokorýchlostný prúd vzduchu a náhodne ich ukladá na vytvorenie vlákna. Netkaná tkanina produkovaná týmto procesom má extrémne vysokú pórovitosť a rovnomernú distribúciu mikropórov, čo je dôležitým zdrojom priedušnosti.

Spunbond: Spunbond Process tvorí hrubší web vlákniny cez nepretržité točenie a kreslenie. Aj keď je veľkosť pórov veľká, priepustnosť a pevnosť vzduchu je možné vyvážiť úpravou hustoty vlákien.
Hydroentanglement: Proces Hydroentanglementu využíva vysokotlakový prietok vody na posilnenie vlákna, takže vlákna tvoria pevné a usporiadané pripojenie. Táto metóda si môže zachovať určitú priepustnosť vzduchu a zároveň zabezpečiť silu.
Dierovanie ihly: Proces dierovania ihly zhutňuje vrstvu vlákniny mechanickým dierovaním ihly, aby sa vytvorila trojrozmerná štruktúra s určitou pórovitosťou. Tento proces je vhodný na výrobu vysoko pevných a priedušných funkčných netkaných tkanín.
Úloha technológie postgraduálneho spracovania
Modifikácia povrchu: Hydrofilné alebo hydrofóbne ošetrenie povrchu netkaných tkanín môže zmeniť jeho priepustnosť vzduchu. Napríklad hydrofilné povlaky pomáhajú absorbovať vlhkosť a urýchliť odparovanie, čím nepriamo zlepšujú priepustnosť vzduchu.
Horúce valcovanie alebo chemická väzba: Tieto metódy zosilnenia spájajú vlákna dohromady lokálnym zahrievaním alebo chemickými činidlami, aby vytvorili stabilnú štruktúru pórov. Mierny stupeň väzby môže zabezpečiť rovnováhu medzi priedušnosťou a silou.
Viacvrstvová laminácia: Laminovanie netkaných vrstiev s rôznymi funkciami, ako je pridanie nepremokavej membrány alebo antibakteriálnej vrstvy mimo priedušnej vrstvy, môže dosiahnuť viac funkcií bez obetovania priedušnosti.
Vplyv výberu materiálu
Polypropylén (PP): Polpropylén je jedným z najbežnejšie používaných surovín pre netkané tkaniny. Môže tvoriť rovnomernú mikroporéznu štruktúru kvôli svojej dobrej flexibilite a spracovateľnosti.
Polyester (PET): Polyesterové vlákno má vyššiu pevnosť a tepelný odpor a je vhodný pre scenáre, ktoré si vyžadujú vyššiu trvanlivosť. Jeho priedušnosť však môže byť mierne horšia ako polypropylén.
Materiály na báze bio: Nové vlákna na báze bio (napríklad PLA alebo celulóza) sa postupne používajú pri výrobe netkanej tkaniny. Tieto materiály sú nielen šetrné k životnému prostrediu, ale môžu mať aj jedinečnú priedušnosť.
Kompromis medzi priedušnosťou a inými vlastnosťami
Pasabilita verzus vodotesnosť: Zlepšenie priedušnosti môže znížiť vodotesnú schopnosť materiálu a naopak. Preto pri navrhovaní funkčných netkanov je potrebné nájsť najlepšiu rovnováhu podľa konkrétneho scenára aplikácie. Napríklad lekárske masky musia vyvážiť priedušnosť a efektívnosť filtrácie.
Priedušnosť verzus pevnosť: Príliš veľa mikropórov môže viesť k zníženiu pevnosti materiálu, takže tento problém je potrebné vyriešiť optimalizáciou usporiadania vlákien a procesom posilnenia.

Mechanizmus priedušnosti funkčných priedušných nonwovens sa dosahuje hlavne kombinovaným pôsobením usporiadania vlákien, procesu tvorby webu a technológie následného spracovania. Jadrom je vybudovať rovnomernú a stabilnú mikroporóznu sieť, ktorá umožňuje voľne prúdiť molekuly vzduchu a zároveň spĺňať konkrétne požiadavky na aplikáciu.