Bagaimana mekanisme napas dari kain fungsional yang dicapai?

Kain non-anyaman udara fungsional adalah bahan dengan napas yang sangat baik, yang banyak digunakan dalam medis dan kesehatan, perawatan pribadi dan perlindungan industri. Mekanisme napasnya terutama dicapai melalui desain struktur serat, optimasi proses pembentukan web dan teknologi pasca pemrosesan. Berikut ini adalah analisis terperinci dari prinsip pembentukan dan faktor -faktor yang mempengaruhi napasnya dari berbagai perspektif:

Pengaturan serat dan struktur pori
Jaringan mikropor: Breathability dari kain non-anyaman yang dapat dihembuskan fungsional tergantung pada jaringan mikropor yang dibentuk oleh celah antara serat. Mikropori ini memungkinkan molekul udara untuk melewati saat menghalangi partikel atau cairan yang lebih besar dari penetrasi.
Diameter dan jarak serat: Serat yang lebih halus dan jarak yang tepat dapat membentuk lebih banyak mikropori, sehingga meningkatkan kemampuan bernapas. Misalnya, serat ultrafine yang diproduksi oleh proses meltblowing memiliki luas permukaan spesifik yang tinggi dan struktur mikroporous yang padat, yang sangat cocok untuk membuat bahan bernapas yang efisien.
Struktur tiga dimensi: Beberapa kain non-anyaman menggunakan pengaturan serat tiga dimensi untuk meningkatkan saluran sirkulasi udara di dalam material, lebih lanjut meningkatkan efek napas.
Pengaruh proses pembentukan web
Metode Meltblowing: Proses meltblowing merentangkan polimer cair ke dalam serat ultrafine melalui aliran udara berkecepatan tinggi dan secara acak mendepositasinya untuk membentuk jaring serat. Kain nonwoven yang diproduksi oleh proses ini memiliki porositas yang sangat tinggi dan distribusi micropore yang seragam, yang merupakan sumber penting dari kemampuan bernapas.

Spunbond: Proses Spunbond membentuk jaring serat kasar melalui pemintalan dan menggambar terus menerus. Meskipun ukuran pori besar, permeabilitas dan kekuatan udara dapat diseimbangkan dengan menyesuaikan kepadatan serat.
Hidroentanglement: Proses hidroentlemlement menggunakan aliran air bertekanan tinggi untuk memperkuat jaring serat, sehingga serat membentuk koneksi yang ketat dan tertib. Metode ini dapat mempertahankan permeabilitas udara tertentu sambil memastikan kekuatan.
Punching jarum: Proses meninju jarum memadatkan lapisan serat melalui meninju jarum mekanis untuk membentuk struktur tiga dimensi dengan porositas tertentu. Proses ini cocok untuk memproduksi kain nonwoven fungsional berkekuatan tinggi dan bernapas.
Peran teknologi pasca pemrosesan
Modifikasi Permukaan: Perlakuan hidrofilik atau hidrofobik dari permukaan kain nonwoven dapat mengubah permeabilitas udara. Misalnya, pelapis hidrofilik membantu menyerap kelembaban dan mempercepat penguapan, sehingga secara tidak langsung meningkatkan permeabilitas udara.
Gulungan panas atau ikatan kimia: Metode penguatan ini mengikat serat bersama melalui pemanasan lokal atau reagen kimia untuk membentuk struktur pori yang stabil. Tingkat ikatan yang sedang dapat memastikan keseimbangan antara napas dan kekuatan.
Laminasi multi-layer: Laminasi lapisan nonwoven dengan fungsi yang berbeda, seperti menambahkan membran tahan air atau lapisan antibakteri di luar lapisan bernapas, dapat mencapai lebih banyak fungsi tanpa mengorbankan kemampuan bernapas.
Pengaruh Seleksi Material
Polypropylene (PP): Polypropylene adalah salah satu bahan baku yang paling umum digunakan untuk kain bukan tenunan. Ini dapat membentuk struktur mikropori yang seragam karena fleksibilitas dan proses yang baik.
Polyester (PET): Serat poliester memiliki kekuatan dan ketahanan panas yang lebih tinggi dan cocok untuk skenario yang membutuhkan daya tahan yang lebih tinggi. Namun, kemampuan bernapasnya mungkin sedikit lebih rendah daripada polypropylene.
Bahan berbasis bio: Serat berbasis bio baru (seperti PLA atau selulosa) secara bertahap digunakan dalam produksi kain yang bukan tenunan. Bahan -bahan ini tidak hanya ramah lingkungan, tetapi juga memiliki kemampuan bernapas yang unik.
Trade-off antara napas dan sifat lainnya
Breathability vs Waterproofness: Meningkatkan Breathability dapat mengurangi kemampuan tahan air material, dan sebaliknya. Oleh karena itu, ketika merancang nonwovens fungsional, perlu untuk menemukan keseimbangan terbaik sesuai dengan skenario aplikasi spesifik. Misalnya, topeng medis perlu menyeimbangkan efisiensi napas dan penyaringan.
Breathability vs. Kekuatan: Terlalu banyak mikropori dapat menyebabkan penurunan kekuatan material, sehingga masalah ini perlu diselesaikan dengan mengoptimalkan pengaturan serat dan proses penguatan.

Mekanisme bernapas nonwovens yang dapat dihembuskan fungsional terutama dicapai melalui aksi gabungan pengaturan serat, proses pembentukan web, dan teknologi pasca pemrosesan. Inti adalah untuk membangun jaringan mikroporous yang seragam dan stabil yang memungkinkan molekul udara mengalir secara bebas sambil memenuhi persyaratan aplikasi tertentu.