أقمشة غير منسوجة مصهورة بالنفخالعملية: تغذية البوليمر - بثق المصهور - تشكيل الألياف - التبريد - في شبكة - التعزيز في القماش.
تطوير تقنية الأقمشة غير المنسوجة بتقنية النفث بالذوبان - تقنية النفث بالذوبان ثنائية المكونات
منذ القرن الحادي والعشرين، شهد تطوير تقنية الأقمشة غير المنسوجة بتقنية النفث بالذوبان في العالم تقدماً هائلاً.
غلاف داخلي:
يمكن أن تُضفي هذه التقنية نعومةً على الأقمشة غير المنسوجة، كما يمكن تصنيعها بأشكال متحدة المركز، أو غير متحدة المركز، أو ذات أشكال خاصة. عادةً ما يُصنع اللب من مواد رخيصة، بينما تُصنع الطبقة الخارجية من بوليمر باهظ الثمن ذي خصائص خاصة أو مطلوبة، مثل لب من البولي بروبيلين وطبقة خارجية من النايلون لجعل الألياف ماصة للرطوبة. في بعض الحالات، يكون اللب من البولي بروبيلين، والطبقة الخارجية من البولي إيثيلين ذي نقطة انصهار منخفضة قابل للالتصاق، أو من البولي بروبيلين المُعدَّل، أو البوليستر المُعدَّل، وما إلى ذلك. أما في حالة ألياف الكربون الأسود الموصلة، فيتم تغليف اللب الموصل بها.
نوع المفصل:
تُصنع الأقمشة غير المنسوجة ذات المرونة العالية عادةً من بوليمرين مختلفين، أو من نفس البوليمر ولكن بلزوجة مختلفة، لتشكيل ألياف ثنائية المكونات متوازية. ويمكن الاستفادة من اختلاف الانكماش الحراري للبوليمرات المختلفة في صناعة ألياف حلزونية مجعدة. فعلى سبيل المثال، طورت شركة 3M أقمشة غير منسوجة من ألياف ثنائية المكونات من البولي إيثيلين تيريفثالات/البولي بروبيلين بتقنية الرش بالذوبان. وبفضل اختلاف الانكماش، تتشكل تجعيدات حلزونية في هذه الأقمشة، مما يمنحها مرونة فائقة.
نوع الطرفية:
هذا النوع من البوليمرات، مثل النوع ثلاثي الأوراق والنوع المتقاطع والمركب الطرفي، يمكن أن يكون مضادًا للكهرباء الساكنة، وموصلًا للرطوبة، ويمكن وضع الألياف الموصلة على الجزء العلوي من البوليمر الموصل المركب، ليس فقط موصلًا، وموصلًا، ومضادًا للكهرباء الساكنة، ويوفر كمية من البوليمر الموصل.
نوع الميكرودينير:
يمكن استخدام مكونات على شكل بتلات البرتقال، أو مكونات شريطية، أو مكونات على شكل جزر بحرية. يتم استخدام بوليمرين غير متوافقين لتقشيرهما لتكوين شبكة ألياف فائقة الدقة، أو حتى شبكة ألياف نانوية، مثل ألياف كيمبرلي-كلارك الشريطية ثنائية المكونات. تُعد هذه الشبكة فائقة الدقة شبكة ألياف تستفيد من حقيقة أن الألياف ثنائية المكونات المصنوعة من بوليمرين غير متوافقين يمكن تقشيرها بالكامل في أقل من ثانية في الماء الساخن. أما النوع الجزري، فيذوب ليُشكّل شبكة دقيقة من ألياف الجزر.
هجين:
هي عبارة عن شبكة من الألياف ذات مواد وألوان وأنواع وأشكال مقاطع عرضية مختلفة، وحتى مع لب جلدي ممزوج بألياف الغزل المشترك والألياف ثنائية المكونات، مما يمنح الألياف جميع الخصائص المطلوبة. هذا النوع من الأقمشة غير المنسوجة المصنوعة بتقنية النفث الحراري للألياف ثنائية المكونات أو الألياف المختلطة يُحسّن بشكل كبير من خصائص الترشيح مقارنةً بمنتجات الألياف التقليدية المصنعة بتقنية النفث الحراري، ويُكسب وسط الترشيح خصائص مضادة للكهرباء الساكنة، وموصلية كهربائية، وامتصاصًا للرطوبة، وخصائص حاجز معززة، وغيرها. كما يُحسّن من ترابط شبكة الألياف، ونعومتها، ونفاذيتها للهواء.
يمكن لألياف الخرسانة المرشوشة المنصهرة ثنائية المكونات أن تعوض قصور أداء البوليمرات الأحادية، مثل البولي بروبيلين الذي يُعدّ رخيصًا نسبيًا، ولكنه غير مقاوم للإشعاع في المواد الطبية. لذا، يمكن استخدام البولي بروبيلين كقلب، مع اختيار بوليمر مقاوم للإشعاع مناسب لتغليف الطبقة الخارجية، ما يحل مشكلة مقاومة الإشعاع. وبالتالي، يمكن أن يكون المنتج غير مكلف ويلبي المتطلبات الوظيفية، مثل مبادلات الحرارة والرطوبة للجهاز التنفسي في المجال الطبي، والتي توفر الحرارة والرطوبة الطبيعية المناسبة. يتميز المنتج بخفة وزنه، وسهولة التخلص منه أو تعقيمه، وانخفاض تكلفته، بالإضافة إلى قدرته على ترشيح الملوثات. ويتكون من شبكتين من ألياف الخرسانة المرشوشة المنصهرة ثنائية المكونات ممزوجة بالتساوي.
يُستخدم في هذا المنتج ألياف ثنائية المكونات ذات لب جلدي، حيث يكون اللب من البولي بروبيلين والقشرة من النايلون. ويمكن تشكيل هذه الألياف بأشكال خاصة، مثل الشكل ثلاثي الأوراق أو متعدد الأوراق، لزيادة مساحة سطحها. كما يمكن استخدام بوليمرات لتحسين أداء الترشيح في الطبقة السطحية أو طرف الألياف. ويمكن تصنيع مرشحات عمودية للسوائل والغازات من شبكة ألياف ثنائية المكونات قابلة للانصهار بالرش من الألكين أو البوليستر. كما يمكن استخدام شبكة ألياف ثنائية المكونات قابلة للانصهار بالرش في صناعة رؤوس مرشحات السجائر. ويُستخدم تأثير شفط اللب في صناعة لب شفط حبر عالي الجودة. ويُستخدم قضيب شفط اللب في احتجاز السوائل وحقنها، وغيرها.
تطوير تقنية الأقمشة غير المنسوجة المصهورة بالنفخ - الألياف النانوية المصهورة بالنفخ
لتصنيع الألياف النانوية، تكون فتحات المغزل أصغر بكثير من تلك الموجودة في معدات حقن الصهر التقليدية. يمكن أن يصل قطر فتحة المغزل النانوية (NTI) إلى 0.0635 مم (أي 63.5 ميكرون) أو إلى 0.0025 قدم. ويمكن دمج ألواح المغزل المعيارية لتصل إلى عرض إجمالي يزيد عن 3 أمتار. ويبلغ قطر ألياف الرش المنصهرة المغزولة بهذه الطريقة حوالي 500 نانومتر. أما أدق الألياف المفردة، فيمكن أن يصل قطرها إلى 200 نانومتر.
نظرًا لأن معدات صهر ورش ألياف النانو المستخدمة في غزلها تحتوي على فتحات صغيرة، فإن الإنتاج سينخفض بشكل كبير في حال عدم اتخاذ أي إجراءات. لذلك، تعتمد شركة NTI طريقة زيادة عدد الفتحات، حيث تحتوي كل صفيحة غزل على 3 صفوف أو أكثر من الفتحات. ومن خلال دمج عدد من المكونات (بحسب العرض)، يمكن زيادة الإنتاجية أثناء الغزل بشكل كبير. في الواقع، عند استخدام فتحات بقطر 63.5 ميكرون، يبلغ عدد الفتحات في صف واحد من صفائح الغزل 2880 فتحة لكل متر. وعند استخدام ثلاثة صفوف، يصل عدد الفتحات في صف واحد من صفائح الغزل إلى 8640 فتحة لكل متر، مما يجعل الإنتاج مماثلاً لإنتاج ألياف الخرسانة المرشوشة المنصهرة العادية.
نظراً لأن المغازل الرقيقة ذات الثقوب عالية الكثافة باهظة الثمن وعرضة للتشقق (التشقق تحت ضغط عالٍ)، فقد طورت الشركات تقنيات ربط جديدة لتعزيز ثبات المغازل ومنع التسرب تحت ضغط عالٍ.
يمكن استخدام الألياف النانوية المدمجة والمرشوشة كوسيط ترشيح، مما يحسن كفاءة الترشيح بشكل ملحوظ. كما تشير البيانات إلى أنه نظرًا لأن الألياف في الأقمشة غير المنسوجة المصنعة بتقنية النفث الحراري النانوية أرق، فإنه يمكن دمج نسيج النفث الحراري مع نسيج الغزل المترابط ذي الوزن الأخف، والذي لا يزال يتحمل نفس ضغط الماء، ويمكن لمنتجات SMS المصنوعة منه تقليل نسبة ألياف النفث الحراري.
نحنقماش غير منسوج مصهور بالنفخ لأقنعة الوجهالمصنع، نرحب باستشارتكم ~
تاريخ النشر: 28 يوليو 2020

