Jak je dosaženo mechanismu prodyšnosti funkční vzduchové tkaniny?

Funkční vzduchová látka je materiál s vynikající prodyšností, který se široce používá při lékařské a zdraví, osobní péči a průmyslové ochraně. Jeho mechanismus prodyšnosti je dosažen hlavně prostřednictvím návrhu struktury vláken, optimalizace procesu vytváření webu a technologií následného zpracování. Následuje podrobná analýza principu formace a ovlivňujících faktorů jeho prodyšnosti z různých perspektiv:

Uspořádání vláken a struktura pórů
Mikroporézní síť: Prodyšnost funkčních prodyšných netkaných látek závisí na mikroporézní síti vytvořené mezerami mezi vlákny. Tyto mikropóry umožňují procházet molekuly vzduchu a zároveň blokovat větší částice nebo kapaliny od pronikání.
Průměr vlákna a rozestupy: jemnější vlákna a vhodné mezery mohou tvořit více mikropórů, čímž se zlepšuje prodyšnost. Například ultrafinová vlákna produkovaná procesem roztavení mají vysokou specifickou povrchovou plochu a hustou mikroporézní strukturu, která je velmi vhodná pro výrobu efektivních prodyšných materiálů.
Trojrozměrná struktura: Některé netkané tkaniny používají trojrozměrné uspořádání vláken ke zvýšení kanálu cirkulace vzduchu uvnitř materiálu, což dále zlepšuje prodyšnost.
Vliv procesu formování webu
Metoda taveniny: Proces taveniny natahuje roztavený polymer do ultrafinových vláken prostřednictvím vysokorychlostního proudění vzduchu a náhodně je ukládá za vzniku vlákniny. Netkaná látka produkovaná tímto procesem má extrémně vysokou porozitu a jednotné distribuci mikropóru, což je důležitým zdrojem prodyšnosti.

Spunbond: Proces spunbond tvoří hrubší vlákno pomocí nepřetržitého spřádání a kresby. Přestože je velikost pórů velká, propustnost a síla vzduchu může být vyvážena nastavením hustoty vlákna.
Hydroentanglement: Proces hydroentanglementu používá vysokotlaký průtok vody k posílení vlákniny, takže vlákna tvoří těsné a řádné připojení. Tato metoda si může zachovat určitou propustnost vzduchu a zároveň zajistit sílu.
Děrování jehly: Proces děrování jehly kompaktuje vrstvu vlákna přes mechanické děrování jehly za vzniku trojrozměrné struktury s určitou porozitou. Tento proces je vhodný pro výrobu vysoce pevných a prodyšných funkčních netkaných tkanin.
Role technologie následného zpracování
Modifikace povrchu: Hydrofilní nebo hydrofobní ošetření povrchu netkaných tkanin může změnit propustnost vzduchu. Například hydrofilní povlaky pomáhají absorbovat vlhkost a zrychlují odpařování, čímž nepřímo zlepšují propustnost vzduchu.
Válcování nebo chemické vazby na tepla: Tyto metody výztuže spojují vlákna dohromady prostřednictvím lokálního topení nebo chemických činidel za vzniku stabilní struktury pórů. Mírný stupeň vazby může zajistit rovnováhu mezi prodyšností a silou.
Vícevrstvá laminace: laminování netkaných vrstev s různými funkcemi, jako je přidání nepromokavé membrány nebo antibakteriální vrstvy mimo prodyšnou vrstvu, může dosáhnout více funkcí, aniž by obětovalo prodyšnost.
Vliv výběru materiálu
Polypropylen (PP): Polypropylen je jednou z nejčastěji používaných surovin pro netkané látky. Může tvořit rovnoměrnou mikroporézní strukturu díky své dobré flexibilitě a zpracovatelnosti.
Polyester (PET): Polyesterové vlákno má vyšší pevnost a tepelnou odolnost a je vhodné pro scénáře, které vyžadují vyšší trvanlivost. Jeho prodyšnost však může být mírně nižší než polypropylen.
Materiály na bázi bio: nová biologická vlákna (jako je PLA nebo celulóza) se postupně používají při netkané výrobě tkanin. Tyto materiály jsou nejen šetrné k životnímu prostředí, ale mohou mít také jedinečnou prodyšnost.
Kompromis mezi prodyšnostmi a jinými nemovitostmi
Prodyšnost vs. vodotěsnost: Zlepšení prodyšnosti může snížit nepromokavou schopnost materiálu a naopak. Při navrhování funkčních nonwovens je proto nutné najít nejlepší rovnováhu podle scénáře konkrétního aplikace. Například lékařské masky musí vyrovnat prodyšnost a efektivitu filtrace.
Prodyšnost vs. síla: Příliš mnoho mikropórů může vést ke snížení síly materiálu, takže tento problém je třeba vyřešit optimalizací uspořádání vláken a posílení.

Mechanismus prodyšnosti funkčních prodyšných nonwovens je dosažen hlavně kombinovaným působením uspořádání vláken, procesu formování webu a technologií následného zpracování. Jádrem je vytvoření jednotné a stabilní mikroporézní sítě, která umožňuje volně proudit molekuly vzduchu při splnění specifických požadavků na aplikaci.