طرق تحسين جودة الأقمشة غير المنسوجة المنفوخة بالذوبان

طريقة النفخ بالذوبان هي طريقة لتحضير الألياف عن طريق شد البوليمر المصهور بسرعة عبر نفخ هواء عالي السرعة ودرجة حرارة عالية. تُسخّن شرائح البوليمر وتُضغط حتى تصل إلى حالة منصهرة بواسطة آلة بثق لولبية، ثم تمر عبر قناة توزيع المصهور لتصل إلى فتحة الفوهة في طرفها الأمامي. بعد البثق، تُصقل الألياف بشكل أكبر عن طريق شد تيارين هوائيين متقاربين عاليي السرعة ودرجة الحرارة. تُبرّد الألياف المصقولة وتُصلّب على جهاز الستارة الشبكية لتشكيل قماش غير منسوج منفوخ بالذوبان.

شهدت تقنية إنتاج الأقمشة غير المنسوجة المنفوخة بالذوبان المستمر تطورًا مستمرًا في الصين لأكثر من 20 عامًا. وتوسعت مجالات تطبيقها من فواصل البطاريات، ومواد الترشيح، ومواد امتصاص الزيت، ومواد العزل، إلى مجالات الطب، والنظافة، والرعاية الصحية، والحماية، وغيرها. كما تطورت تقنية إنتاجها من إنتاج النفخ المنصهر الفردي إلى إنتاج المواد المركبة. ومن بين هذه المواد، يمكن استخدام المواد المركبة المنفوخة بالذوبان، المعالجة بالاستقطاب الكهروستاتيكي، على نطاق واسع في تنقية الهواء في الصناعات الإلكترونية، والأغذية، والمشروبات، والمواد الكيميائية، والمطارات، والفنادق، وغيرها، بالإضافة إلى الأقنعة الطبية عالية الأداء، وأكياس فلتر جامع الغبار الصناعية والمدنية، نظرًا لمقاومتها الابتدائية المنخفضة، وقدرتها الكبيرة على استيعاب الغبار، وكفاءتها العالية في الترشيح.

يتأثر القماش غير المنسوج المنفوخ بالذوبان والمصنوع من مادة البولي بروبيلين (نوع من قماش الألياف الكهروستاتيكية فائقة الدقة التي يمكنها التقاط الغبار) بعوامل مثل حجم مسام الألياف وسمكها، مما يؤثر على تأثير الترشيح. يتم ترشيح الجسيمات ذات الأقطار المختلفة من خلال مبادئ مختلفة، مثل حجم الجسيمات والصدمة ومبادئ الانتشار التي تؤدي إلى انسداد الألياف، ويتم ترشيح بعض الجسيمات بواسطة الألياف الكهروستاتيكية من خلال مبادئ الجذب الكهروستاتيكي. يتم إجراء اختبار كفاءة الترشيح وفقًا لحجم الجسيمات المحدد بواسطة المعيار، وستستخدم المعايير المختلفة جزيئات بأحجام مختلفة للاختبار. غالبًا ما يستخدم BFE جزيئات الهباء الجوي البكتيري بمتوسط ​​قطر جسيم يبلغ 3 ميكرومتر، بينما يستخدم PFE عمومًا جزيئات بقطر كلوريد الصوديوم 0.075 ميكرومتر. ببساطة من منظور كفاءة الترشيح، يكون لـ PFE تأثير أعلى من BFE.

في الاختبار القياسي لأقنعة KN95، تُستخدم جسيمات بقطر هوائي يبلغ 0.3 ميكرومتر كأداة اختبار، لأن الجسيمات الأكبر أو الأصغر من هذا القطر يسهل اعتراضها بواسطة ألياف الترشيح، بينما يصعب ترشيح الجسيمات ذات الحجم المتوسط ​​0.3 ميكرومتر. على الرغم من صغر حجم الفيروسات، إلا أنها لا تنتشر بمفردها في الهواء. فهي تحتاج إلى قطرات ونوى قطرات كحاملات لتنتشر في الهواء، مما يسهل ترشيحها.

يكمن جوهر تقنية أقمشة النفخ الذائب في تحقيق ترشيح فعال مع تقليل مقاومة الجهاز التنفسي، خاصةً لأقمشة النفخ الذائب N95 وما فوق، وأقمشة النفخ الذائب من فئة VFE، من حيث تركيب الماستر باتش القطبي، وأداء مواد النفخ الذائب، وتأثير غزل خطوط النفخ الذائب، وخاصةً إضافة الماستر باتش القطبي، مما يؤثر على سمك الألياف المغزولة وتجانسها. يُعدّ تحقيق مقاومة منخفضة وكفاءة عالية من أهم التقنيات.

العوامل المؤثرة على جودة الأقمشة المنفوخة بالذوبان

MFI للمواد الخام البوليمرية

يُعدّ القماش المنفوخ بالذوبان، كأفضل طبقة عازلة للأقنعة، مادة فائقة النعومة تتكون من ألياف دقيقة متقاطعة ومتراصة في اتجاهات عشوائية. على سبيل المثال، كلما ارتفع مؤشر MFI، زادت دقة السلك المسحوب أثناء عملية النفخ بالذوبان، وتحسن أداء الترشيح.

زاوية نفث الهواء الساخن

تؤثر زاوية حقن الهواء الساخن بشكل رئيسي على تأثير التمدد وشكل الألياف. ستؤدي الزاوية الأصغر إلى تكوين حزم ألياف متوازية في تيارات دقيقة، مما يؤدي إلى ضعف تجانس الأقمشة غير المنسوجة. إذا كانت الزاوية تميل نحو 90 درجة، فسينشأ تدفق هواء شديد التشتت والاضطراب، مما يُساعد على التوزيع العشوائي للألياف على الستارة الشبكية، وسيتمتع القماش الناتج المنفوخ بالذوبان بأداء تبايني جيد.

سرعة بثق المسمار

تحت درجة حرارة ثابتة، يجب الحفاظ على معدل بثق المسمار ضمن نطاق معين: قبل نقطة حرجة، كلما كانت سرعة البثق أسرع، زادت كمية وقوة القماش المنفوخ بالذوبان؛ عندما يتم تجاوز القيمة الحرجة، تنخفض قوة القماش المنفوخ بالذوبان فعليًا، خاصة عندما يكون MFI>1000، والذي قد يكون بسبب عدم كفاية تمدد الخيوط الناجم عن معدل البثق العالي، مما يؤدي إلى غزل شديد وتقليل ألياف الترابط على سطح القماش، مما يؤدي إلى انخفاض قوة القماش المنفوخ بالذوبان.

سرعة الهواء الساخن ودرجة الحرارة

في ظل نفس ظروف درجة الحرارة وسرعة المسمار ومسافة الاستقبال (DCD)، كلما زادت سرعة الهواء الساخن، كان قطر الألياف أصغر، وكان ملمس القماش غير المنسوج أكثر نعومة، مما يؤدي إلى المزيد من تشابك الألياف، مما يؤدي إلى شبكة ألياف أكثر كثافة ونعومة وقوة.

مسافة الاستقبال (DCD)

قد تؤدي مسافة القبول الطويلة جدًا إلى انخفاض في المتانة الطولية والعرضية، بالإضافة إلى قوة الانحناء. يتميز القماش غير المنسوج بملمس ناعم، مما قد يؤدي إلى انخفاض كفاءة الترشيح ومقاومته أثناء عملية النفخ بالصهر.

رأس قالب النفخ المنصهر (مؤشر صلب)

ضبط مادة القالب ودرجة حرارة العملية. قد يؤدي استخدام فولاذ قالب منخفض الجودة إلى تشققات دقيقة لا تُرى بالعين المجردة أثناء الاستخدام، ومعالجة خشنة للفتحات، ودقة منخفضة، وتشغيل مباشر للآلة دون معالجة تلميع. مما يؤدي إلى رش غير متساوٍ، وضعف في المتانة، وتفاوت في سمك الرش، وسهولة التبلور.

شفط قاع الشبكة

معلمات العملية مثل حجم الهواء والضغط لشفط القاع الصافي

سرعة الشبكة

سرعة ستارة الشبكة بطيئة، ووزن القماش المنفوخ بالذوبان مرتفع، وكفاءة الترشيح أعلى. بل على العكس، هذا صحيح أيضًا.

جهاز الاستقطاب

يمكن أن تؤثر المعلمات مثل جهد الاستقطاب، ووقت الاستقطاب، ومسافة سلك الموليبدينوم المستقطب، ورطوبة بيئة الاستقطاب على جودة الترشيح.

شركة دونغقوان ليان شنغ للتكنولوجيا غير المنسوجة المحدودةتأسست شركة "هونغتشينغ يانكي" في مايو 2020. وهي شركة رائدة في إنتاج الأقمشة غير المنسوجة، تجمع بين البحث والتطوير والإنتاج والمبيعات. تنتج الشركة ألوانًا مختلفة من أقمشة البولي بروبيلين غير المنسوجة، بعرض أقل من 3.2 متر، بوزن يتراوح بين 9 غرامات و300 غرام.