Εξερεύνηση της τεχνολογίας Meltblown στην παραγωγή μη υφασμένων μικροϊνών

Φανταστείτε το λεπτό αλλά αποτελεσματικό στρώμα που εμποδίζει τους ιούς στις μάσκες προσώπου, τις ίνες που απορροφούνται γρήγορα στις πάνες μωρών ή τα κρίσιμα συστατικά στα βιομηχανικά φίλτρα που διαχωρίζουν μικροσκοπικές ακαθαρσίες.Αυτά τα φαινομενικά διαφορετικά προϊόντα μοιράζονται ένα κοινό θεμέλιο - την τεχνολογία της τήξηςΗ πρωτοποριακή αυτή διαδικασία μετατρέπει τα πολυμερή απευθείας σε ίνες μικρομεγέθους ή ακόμη και υπομικρομεγέθους, δημιουργώντας μη υφασμένα υφάσματα με μοναδικές ιδιότητες.

Η μέθοδος του meltblown είναι μια τεχνική με ένα μόνο βήμα που μετατρέπει την ρητίνη πολυμερών απευθείας σε λεπτές μη υφασμένες ταινίες ή νήματα.το moltenblown μπορεί να παράγει υπομικρονικές ίνες χωρίς να διαλύει χημικά ή να διαχωρίζει τα πολυμερήΗ αποτελεσματικότητά του και η ευθεία του επιτρέπουν τη μεγάλης κλίμακας παραγωγή κυλίνδρων υφασμάτων διαφόρων πλάτων και πάχους.

Τα προϊόντα που χρησιμοποιούνται για την τήξη χρησιμοποιούνται σε διάφορες εφαρμογές:

• Υλικά διήθησης:Χρησιμοποιείται σε φίλτρα αέρα και υγρών για μάσκες, καθαριστές αέρα και συστήματα φιλτραρίσματος υγρών
• Υλικά φραγμού:Βρίσκεται σε προστατευτικά ρούχα και ιατρικά είδη που εμποδίζουν τα υγρά, τα σωματίδια και τα βακτήρια
• Απορροφητικά πετρελαίου:Χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό διαρροών, ιδίως σε θαλάσσιες πετρελαιοκηλίδες
• Διαχωριστικά μπαταριών:Χρησιμοποιείται σε μπαταρίες ιόντων λιθίου για την απομόνωση ηλεκτροδίων και την πρόληψη βραχείων κυκλωμάτων

Το βασικό συστατικό είναι το ειδικά σχεδιασμένο πετσί που αναπνέεται με τήξη.Μεγάλης ταχύτητας ρεύματα θερμού αέρα συγκλίνουν στις ίνες που αναδύονται από τις δύο πλευρέςΟι ίνες που προκύπτουν στερεώνονται μέσω ψύξης και συλλέγονται σε μεταγωγική ζώνη ή περιστρεφόμενο τύμπανο.

Οι ίνες που αναπνέονται από τήξη παρουσιάζουν συνήθως χαμηλή αντοχή λόγω δύο κύριων παραγόντων: η χρήση πολυμερών χαμηλού μοριακού βάρους που απαιτούνται για την επεξεργασία,και τις θερμικές επιδράσεις του θερμού αέρα που μειώνουν τον αξιακό μοριακό προσανατολισμό κατά τη διάρκεια του σχηματισμού ινών.

Οι βασικοί παράγοντες παραγωγής περιλαμβάνουν:

• Ειδικά σχέδια βιδών εκχύλισης για πολυμερή χαμηλής πυκνότητας και χαμηλής ιξώδους
• Υψηλότερες απαιτήσεις διήθησης σε σύγκριση με άλλες διαδικασίες πλέξης ινών
• Η θερμοκρασία του θερμού αέρα, η γωνία εισαγωγής και ο όγκος ελέγχονται με ακρίβεια
• Καινοτόμα σχέδια πετσέτας για την αντιμετώπιση των περιορισμών παραγωγής των διαμορφώσεων μονοροχών οπών

Η τεχνολογία αυτή αναπτύχθηκε αρχικά γύρω στο 1945 και έχει εξελιχθεί σημαντικά. Τα σύγχρονα συστήματα μπορούν να παράγουν ίνες με διάμετρο μεταξύ 1-10μm χρησιμοποιώντας διάφορα θερμοπλαστικά πολυμερή,συμπεριλαμβανομένων των βιοδιασπώμενων επιλογώνΟι πρόσφατες καινοτομίες επικεντρώνονται στα εξής:

• Φυτικές ίνες σε νανοκλίμακα (διάμετρος 200-500 nm)
• Παραγωγή πολυσυστατικών ινών
• Βελτιωμένα σχέδια πετρωμάτων για μεγαλύτερη παραγωγικότητα
• Συνδυασμός με άλλες μη υφαντικές τεχνολογίες όπως το spunbond για βελτιωμένη απόδοση

Τα υφάσματα που έχουν λιώσει ξεχωρίζουν στις εφαρμογές διήθησης λόγω της λεπτής δομής των ινών τους, συχνά σε συνδυασμό με υλικά υποστήριξης για αντοχή.Η τεχνολογία συνεχίζει να επεκτείνεται σε βιοϊατρικές εφαρμογές χρησιμοποιώντας εγκεκριμένα από το FDA βιοαποικοδομητικά πολυμερή όπως το PLA, PGA, και PCL.

Ενώ η διαδικασία προσφέρει πλεονεκτήματα όπως η παραγωγή χωρίς διαλύτες και η υψηλή ικανότητα περιστροφής, παραμένουν προκλήσεις στην επεξεργασία βιοϋλικών ευαίσθητων στη θερμοκρασία.Η συνεχιζόμενη έρευνα επικεντρώνεται στην υπέρβαση αυτών των περιορισμών, ενώ παράλληλα διευρύνει το φάσμα των εφαρμογών αυτής της ευέλικτης τεχνολογίας παραγωγής.