Физическая гидрофильная обработка: инновационный путь к гидрофильным сверхмягким нетканым материалам из ПП-спанбонда

Технология физической гидрофильной обработки – экологически чистый и эффективный метод модификации поверхности. Он использует физические средства для обработки поверхности материала на микронаноуровне, тем самым изменяя его поверхностные свойства. В процессе производства гидрофильные сверхмягкие нетканые материалы спанбонд из ПП Технология физической гидрофильной обработки в основном включает три метода: плазменную обработку, ультрафиолетовую обработку и лазерную обработку.

Плазма — это ионизированный газ, состоящий из электронов, ионов, нейтральных атомов и молекул, обладающий высокой плотностью энергии и высокой реакционной способностью. В процессе плазменной обработки нетканый материал помещается в плазменную среду, и частицы высокой энергии (такие как электроны и ионы) сталкиваются с молекулами волокна на поверхности нетканого материала, что приводит к разрыву и рекомбинации химических связей. . В этом процессе на поверхности волокна могут образовываться свободные радикалы. Эти свободные радикалы могут реагировать с кислородом, молекулами воды и т. д. в воздухе с образованием гидрофильных групп, таких как гидроксил и карбоксил, тем самым повышая гидрофильность нетканого материала.

Преимуществами плазменной обработки являются высокая скорость обработки, высокая эффективность и модификация поверхности без введения дополнительных химикатов. Однако плазменная обработка также может оказывать определенное влияние на физические свойства нетканых материалов, например снижение прочности и повышение шероховатости поверхности, поэтому параметры необходимо оптимизировать в соответствии с требованиями конкретного применения.

Ультрафиолетовая обработка – метод модификации поверхности материалов с помощью фотохимического воздействия ультрафиолетовых лучей. Под воздействием ультрафиолетового излучения молекулы волокон на поверхности нетканых материалов поглощают световую энергию, разрывают и реорганизуют химические связи, а также образуют новые химические связи или функциональные группы. Эти новые функциональные группы часто являются гидрофильными, тем самым улучшая гидрофильные свойства нетканых материалов.

Ультрафиолетовая обработка имеет преимущества простоты эксплуатации, низкой стоимости, защиты окружающей среды и отсутствия загрязнения. Однако на эффект ультрафиолетовой обработки часто влияют такие факторы, как тип источника света, интенсивность облучения и время облучения, а глубина обработки ограничена, в основном воздействуя на поверхность материала в пределах от нескольких нанометров до десятков нанометров. Поэтому для нетканых материалов большей толщины может потребоваться продлить время обработки или увеличить количество обработок для достижения идеального гидрофильного эффекта.

Лазерная обработка — это использование высокой плотности энергии и точности лазерного луча для обработки и модификации поверхности материала на микронаноуровне. В процессе лазерной обработки лазерный луч фокусируется на поверхности нетканого материала, создавая плазменную среду с высокой температурой и высоким давлением, которая вызывает разрыв и реорганизацию химических связей на поверхности волокна. В то же время лазерный луч также может образовывать микронаноструктуры на поверхности материала, такие как канавки и отверстия. Эти структуры увеличивают удельную площадь поверхности материала, что способствует адсорбции и диффузии молекул воды, тем самым улучшая гидрофильность нетканого полотна.

Преимуществами лазерной обработки являются высокая точность обработки, высокая управляемость и модификация поверхности без ущерба для общих характеристик материала. Однако стоимость оборудования для лазерной обработки высока, а эффективность обработки относительно низка, что ограничивает его применение в крупномасштабном промышленном производстве.

Технология физической гидрофильной обработки имеет значительные преимущества при производстве гидрофильных ультрамягких ПП нетканых материалов спанбонд. Во-первых, эта технология не требует введения дополнительных химикатов, что позволяет избежать загрязнения окружающей среды и угроз безопасности, которые могут быть вызваны химической обработкой. Во-вторых, физическая гидрофильная обработка позволяет добиться точной модификации поверхности материала без изменения общих характеристик материала, что соответствует требованиям к характеристикам материала в различных областях применения. Кроме того, физическая гидрофильная обработка также имеет такие преимущества, как высокая скорость обработки, высокая эффективность и простота эксплуатации, что способствует снижению производственных затрат и повышению эффективности производства.

Технология физической гидрофильной очистки также сталкивается с некоторыми проблемами. Во-первых, сфера применения и эффекты различных методов физического лечения различаются, и соответствующий метод лечения необходимо выбирать в соответствии с конкретными требованиями применения. Во-вторых, глубина модификации поверхности материала путем физической гидрофильной обработки ограничена и в основном действует на поверхность в пределах от нескольких нанометров до десятков нанометров. Для более толстых материалов может потребоваться несколько обработок для достижения идеального гидрофильного эффекта. Кроме того, стоимость оборудования для физической гидрофильной очистки высока, а в процессе очистки может образовываться определенное количество энергозатрат и отходов, что требует дальнейшей оптимизации и совершенствования.