Làm thế nào là cơ chế thở của vải không khí không có chức năng đạt được?

Chức năng không khí không dệt là một vật liệu có độ thở tuyệt vời, được sử dụng rộng rãi trong y tế và sức khỏe, chăm sóc cá nhân và bảo vệ công nghiệp. Cơ chế thở của nó chủ yếu đạt được thông qua thiết kế cấu trúc sợi, tối ưu hóa quy trình hình thành web và công nghệ xử lý hậu kỳ. Sau đây là một phân tích chi tiết về nguyên tắc hình thành và ảnh hưởng đến các yếu tố của sự thở của nó từ nhiều quan điểm:

Sắp xếp sợi và cấu trúc lỗ chân lông
Mạng lưới micropious: Khả năng thở của các loại vải không dệt hấp dẫn chức năng phụ thuộc vào mạng lưới micropious được hình thành bởi các khoảng trống giữa các sợi. Những micropores này cho phép các phân tử không khí đi qua trong khi chặn các hạt hoặc chất lỏng lớn hơn xâm nhập.
Đường kính sợi và khoảng cách: Sợi mịn hơn và khoảng cách thích hợp có thể tạo thành nhiều micropores hơn, do đó cải thiện khả năng thở. Ví dụ, các sợi siêu âm được sản xuất bởi quá trình tan chảy có diện tích bề mặt riêng và cấu trúc micropious dày đặc, rất phù hợp để chế tạo các vật liệu thoáng khí hiệu quả.
Cấu trúc ba chiều: Một số loại vải không dệt sử dụng sắp xếp sợi ba chiều để tăng kênh lưu thông không khí bên trong vật liệu, cải thiện hơn nữa hiệu ứng thở.
Ảnh hưởng của quá trình hình thành web
Phương pháp Meltblowing: Quá trình làm tan chảy kéo dài polymer nóng chảy thành các sợi siêu âm thông qua luồng không khí tốc độ cao và gửi chúng ngẫu nhiên để tạo thành một mạng lưới sợi. Vải không dệt được sản xuất bởi quá trình này có độ xốp cực cao và phân bố micropore đồng đều, đây là một nguồn hơi thở quan trọng.

Spunbond: Quá trình spunbond tạo thành một mạng lưới sợi thô hơn thông qua việc quay và vẽ liên tục. Mặc dù kích thước lỗ rỗng lớn, tính thấm và cường độ không khí có thể được cân bằng bằng cách điều chỉnh mật độ sợi.
Hydroentangal: Quá trình hydroentange sử dụng dòng nước áp suất cao để củng cố mạng lưới sợi, để các sợi tạo thành một kết nối chặt chẽ và có trật tự. Phương pháp này có thể giữ lại một tính thấm không khí nhất định trong khi đảm bảo sức mạnh.
Cấm kim: Quá trình đấm kim nén lớp sợi thông qua cú đấm kim cơ học để tạo thành cấu trúc ba chiều với độ xốp nhất định. Quá trình này phù hợp để sản xuất các loại vải không dệt chức năng cao và hấp dẫn.
Vai trò của công nghệ xử lý hậu kỳ
Sửa đổi bề mặt: xử lý ưa nước hoặc kỵ nước bề mặt của các loại vải không dệt có thể thay đổi tính thấm không khí của nó. Ví dụ, lớp phủ ưa nước giúp hấp thụ độ ẩm và tăng tốc độ bay hơi, do đó gián tiếp cải thiện tính thấm không khí.
Lăn nóng hoặc liên kết hóa học: Các phương pháp gia cố này liên kết các sợi với nhau thông qua các thuốc thử hóa học hoặc làm nóng cục bộ để tạo thành cấu trúc lỗ rỗng ổn định. Một mức độ liên kết vừa phải có thể đảm bảo sự cân bằng giữa hơi thở và sức mạnh.
Lamination nhiều lớp: Các lớp không dệt với các chức năng khác nhau, chẳng hạn như thêm màng chống thấm hoặc lớp kháng khuẩn bên ngoài lớp thoáng khí, có thể đạt được nhiều chức năng hơn mà không phải hy sinh khả năng thở.
Ảnh hưởng của lựa chọn vật liệu
Polypropylen (PP): Polypropylen là một trong những nguyên liệu thô được sử dụng phổ biến nhất cho các loại vải không dệt. Nó có thể tạo thành một cấu trúc vi mô thống nhất do tính linh hoạt và khả năng xử lý tốt của nó.
Polyester (PET): Sợi polyester có độ bền cao và khả năng chịu nhiệt và phù hợp cho các kịch bản đòi hỏi độ bền cao hơn. Tuy nhiên, độ thở của nó có thể kém hơn một chút so với polypropylen.
Vật liệu dựa trên sinh học: Các sợi dựa trên sinh học mới (như PLA hoặc cellulose) đang dần được sử dụng trong sản xuất vải không dệt. Những vật liệu này không chỉ thân thiện với môi trường, mà còn có thể có khả năng thở độc đáo.
Sự đánh đổi giữa khả năng thở và các thuộc tính khác
Khả năng thở so với chống thấm nước: Cải thiện khả năng thở có thể làm giảm khả năng chống thấm của vật liệu và ngược lại. Do đó, khi thiết kế các tác phẩm không dệt chức năng, cần phải tìm sự cân bằng tốt nhất theo kịch bản ứng dụng cụ thể. Ví dụ, mặt nạ y tế cần phải cân bằng khả năng thở và hiệu quả lọc.
Khả năng thở so với cường độ: Quá nhiều micropores có thể dẫn đến giảm sức mạnh vật liệu, vì vậy vấn đề này cần được giải quyết bằng cách tối ưu hóa quá trình sắp xếp sợi và tăng cường.

Cơ chế thoáng khí của các tác phẩm không có năng lực thoáng khí chủ yếu đạt được thông qua hành động kết hợp của sự sắp xếp sợi, quy trình hình thành web và công nghệ xử lý hậu kỳ. Cốt lõi là xây dựng một mạng lưới vi mô thống nhất và ổn định cho phép các phân tử không khí chảy tự do trong khi đáp ứng các yêu cầu ứng dụng cụ thể.