کشف تکنولوژی ذوب شده در تولید مایکروفیبر غیر بافته

تصور کنید لایه نازک اما موثر مانع ویروس در ماسک صورت، فیبر های سریع جذب در پوشک نوزاد، یا اجزای حیاتی در فیلترهای صنعتی که ناخالصی های میکروسکوپی را جدا می کنند.اين محصولات ظاهرا متفاوت همگي يک پايه مشترکي دارند - تکنولوژي ذوباین فرآیند نوآورانه پلیمرها را مستقیماً به فیبرهای سایز میکرو یا حتی زیر میکرو تبدیل می کند و باعث ایجاد پارچه های غیر بافته با خواص منحصر به فرد می شود.

فرآیند ذوب شدن یک روش تک مرحله ای است که رزین پلیمر را به طور مستقیم به تارهای نخ بافته یا رشته های فیبر نازک تبدیل می کند.ذوب شده می تواند فیبرهای زیر میکروونی را بدون حل و فصل شیمیایی پلیمرها تولید کندکارایی و مستقیم بودن آن اجازه می دهد تا تولید بزرگ رول پارچه در عرض و ضخامت های مختلف.

محصولات ذوب شده کاربرد های مختلفی دارند:

• مواد تصفیه:استفاده شده در فیلترهای هوا و مایع برای ماسک ها، پاک کننده های هوا و سیستم های تصفیه مایع
• مواد مانع:موجود در لباس های محافظ و لوازم پزشکی که مایعات، ذرات و باکتری ها را مسدود می کنند
• مواد جذب کننده روغن:استفاده شده برای تمیز کردن نشت، به ویژه در نشت های نفت دریایی
• جداکننده باتری:در باتری های لیتیوم یون برای جدا کردن الکترودها و جلوگیری از مدار کوتاه استفاده می شود

قطعه کلیدی این ماده، قالب ذوب شده طراحی شده است. ذوب شدن پلیمر با لزگی پایین از طریق حفره های بسیار نازک، که معمولاً در 1000 تا 4000 سوراخ در هر متر ترتیب داده شده است، بیرون کشیده می شود.جریان های هوای گرم با سرعت بالا از هر دو طرف روی فیبر های در حال ظهور جمع می شوند، حفظ دمای پلیمر در حالی که آنها را به فیبرهای نازک کشیده می شود. فیبرهای حاصل از خنک شدن جامد می شوند و در یک کمربند حمل کننده یا طبل چرخش جمع آوری می شوند.

الیاف ذوب شده به طور معمول به دلیل دو عامل اصلی مقاومت پایین دارند: استفاده از پلیمرهای دارای وزن مولکولی کم مورد نیاز برای پردازش،و اثرات حرارتی هوا گرم که جهت گیری مولکولی محوری را در طول تشکیل فیبر کاهش می دهد.

عوامل کلیدی تولید عبارتند از:

• طرح های پیچ های متخصص اکسترودر برای پلیمرهای کم تراکم و کم لزوم
• الزامات تصفیه بالاتری نسبت به سایر فرایندهای رشته فیبر
• درجه حرارت هوا گرم، زاویه ورودی و حجم دقیق کنترل شده
• طرح های نوآورانه برای حل محدودیت های تولید پیکربندی های حفره یک ردیف

در ابتدا در حدود سال 1945 توسعه یافته است، فناوری ذوب شده به طور قابل توجهی تکامل یافته است. سیستم های مدرن می توانند فیبر هایی با قطر بین 1-10μm را با استفاده از پلیمرهای ترموپلاستیک مختلف تولید کنند.از جمله گزینه های زیست تجزیه پذیرنوآوری های اخیر بر روی:

• فیبرهای ذوب شده در مقیاس نانو (قطر 200-500nm)
• تولید فیبر چند جزء
• طراحی های بهبود یافته برای بهره وری بیشتر
• ترکیب با سایر فن آوری های غیر بافته مانند اسپون بوند برای افزایش عملکرد

پارچه های ذوب شده در کاربردهای فیلتراسیون به دلیل ساختار فیبر نازک خود، اغلب با مواد پشتیبانی برای قدرت ترکیب می شوند.اين تکنولوژي همچنان در کاربردهاي زيست پزشکي با استفاده از پليمرهاي بيولوژيكا فرسوده مانند PLA، PGA و PCL.

در حالی که این فرآیند مزایای مانند تولید بدون حلال و ظرفیت چرخش بالا را ارائه می دهد، چالش ها در پردازش مواد زیستی حساس به درجه حرارت باقی می ماند.تحقیقات در حال انجام بر روی غلبه بر این محدودیت ها و در عین حال گسترش طیف وسیعی از کاربردهای این فناوری تولیدی متنوع تمرکز دارد.