كيف تحققت آلية التهوية للنسيج غير المنسوج من الهواء الوظيفي؟

نسيج وظيفي غير منسوج هي مادة ذات قابلية ممتازة ، والتي تستخدم على نطاق واسع في الطب والصحة والعناية الشخصية والحماية الصناعية. يتم تحقيق آلية التهوية بشكل أساسي من خلال تصميم بنية الألياف ، وتحسين عملية تشكيل الويب وتقنية ما بعد المعالجة. فيما يلي تحليل مفصل لمبدأ التكوين والعوامل المؤثرة في أنفاسها من وجهات نظر متعددة:

ترتيب الألياف وهيكل المسام
شبكة microporous: تعتمد قابلية التنفس من الأقمشة غير المنسوجة الوظيفية على شبكة microporous التي تتشكلها الفجوات بين الألياف. تسمح هذه micropores جزيئات الهواء بالمرور أثناء منع الجزيئات أو السوائل الكبيرة من الاختراق.
قطر الألياف والتباعد: يمكن أن تشكل الألياف الدقيقة والتباعد المناسب المزيد من micropores ، وبالتالي تحسين التهوية. على سبيل المثال ، الألياف الفائقة التي تنتجها عملية الذوبان لديها مساحة سطح محددة عالية وهيكل كثيف microporous ، وهو مناسب جدًا لصنع مواد فعالة للتنفس.
بنية ثلاثية الأبعاد: تستخدم بعض الأقمشة غير المنسوجة ترتيب الألياف ثلاثية الأبعاد لزيادة قناة تداول الهواء داخل المادة ، مما يزيد من تأثير التنفس.
تأثير عملية تشكيل الويب
طريقة الذوبان: تمتد عملية التذمر من البوليمر المنصهر إلى ألياف فائقة من خلال تدفق الهواء عالي السرعة وترسبها بشكل عشوائي لتشكيل شبكة الألياف. النسيج غير المنسوج الذي تنتجه هذه العملية له مسامية عالية للغاية وتوزيع موحد micropore ، وهو مصدر مهم للتنفس.

Spunbond: تشكل عملية Spunbond شبكة من الألياف الخشنة من خلال الغزل والرسم المستمر. على الرغم من أن حجم المسام كبير ، إلا أنه يمكن موازنة نفاذية الهواء وقوتها عن طريق ضبط كثافة الألياف.
Hedroentanglement: تستخدم عملية HedroentAnglement تدفق المياه عالي الضغط لتعزيز شبكة الألياف ، بحيث تشكل الألياف اتصالًا ضيقًا ومنظمًا. يمكن أن تحتفظ هذه الطريقة بنفاذية الهواء معينة مع ضمان القوة.
اللكم الإبرة: تعمل عملية اللكم الإبرة على طبقة الألياف من خلال اللكم الإبرة الميكانيكية لتشكيل بنية ثلاثية الأبعاد مع مسامية معينة. هذه العملية مناسبة لتصنيع الأقمشة الوظيفية غير المنسوجة ذات القوة العالية.
دور تكنولوجيا ما بعد المعالجة
تعديل السطح: يمكن للمعالجة المحبة للماء أو مسعور لسطح الأقمشة غير المنسوجة تغيير نفاذية الهواء. على سبيل المثال ، تساعد الطلاءات المحبة للماء في امتصاص الرطوبة وتسريع التبخر ، وبالتالي تحسين نفاذية الهواء بشكل غير مباشر.
التدحرج الساخن أو الترابط الكيميائي: تربط طرق التعزيز هذه الألياف معًا من خلال التدفئة المحلية أو الكواشف الكيميائية لتشكيل بنية مسام مستقرة. يمكن أن تضمن درجة معتدلة من الترابط التوازن بين التهوية والقوة.
التصفيح متعدد الطبقات: لا يمكن أن تحقق الطبقات غير المنسوجة مع وظائف مختلفة ، مثل إضافة غشاء مقاوم للماء أو طبقة مضادة للبكتيريا خارج الطبقة القابلة للتنفس ، المزيد من الوظائف دون التضحية بالتنفس.
تأثير اختيار المواد
البولي بروبيلين (PP): البولي بروبيلين هو واحد من المواد الخام الأكثر استخدامًا للأقمشة غير المنسوجة. يمكن أن تشكل بنية موحدة microporous بسبب مرونتها الجيدة وقابليتها للمعالجة.
البوليستر (PET): ألياف البوليستر لديها قوة أعلى ومقاومة للحرارة وهي مناسبة للسيناريوهات التي تتطلب متانة أعلى. ومع ذلك ، قد يكون أنفاسه أدنى قليلاً من البولي بروبيلين.
المواد القائمة على الحيوية: يتم استخدام الألياف الجديدة المستندة إلى الحيوي (مثل PLA أو السليلوز) تدريجياً في إنتاج القماش غير المنسوج. هذه المواد ليست صديقة للبيئة فحسب ، بل قد تتمتع أيضًا بالتنفس الفريدة.
المفاضلة بين التهوية والممتلكات الأخرى
التهوية مقابل مقاومة المياه: قد يؤدي تحسين التهوية إلى تقليل قدرة المواد المقاومة للماء ، والعكس صحيح. لذلك ، عند تصميم غير محسّنات وظيفية ، من الضروري العثور على أفضل توازن وفقًا لسيناريو التطبيق المحدد. على سبيل المثال ، تحتاج الأقنعة الطبية إلى موازنة قابلية التنفس وكفاءة الترشيح.
التهوية مقابل القوة: قد يؤدي الكثير من micropores إلى انخفاض في قوة المواد ، لذلك يجب حل هذه المشكلة عن طريق تحسين ترتيب الألياف وعملية التعزيز.

يتم تحقيق آلية التهوية من غير المنافسة الوظيفية بشكل أساسي من خلال الإجراء المشترك لترتيب الألياف وعملية تشكيل الويب وتكنولوجيا ما بعد المعالجة. يتمثل الجوهر في بناء شبكة موحدة ومستقرة للتجزئة تسمح جزيئات الهواء بالتدفق بحرية مع تلبية متطلبات تطبيق محددة .