Как водорастворимые нетканые материалы с островными волокнами могут помочь добиться более тонкой структуры микроволокон?

1. Структура волокон типа «море-остров» обеспечивает сверхтонкое расщепление

Основная причина водорастворимые нетканые материалы из волокон морских островов могут достичь сверхтонких структур из микроволокна, заключается в их уникальности. конструкция двухкомпонентного волокна «море-остров» . Во время прядения волокно изготавливается не из одного полимера, а из двух разных материалов: «островного» компонента, который является конечным функциональным волокном (например, ПЭТ, ПА6 или ПА66), и «морского» компонента, который представляет собой водорастворимый полимер, чаще всего ПВС.

В поперечном сечении одной нити островной компонент может быть точно сконструирован в 16, 32, 64 или даже больше микроблоков, равномерно распределенных в морской матрице. На этом этапе волокна уже «предварительно сегментированы», но островки остаются временно связанными и стабилизированными окружающим морским полимером.

После того, как нетканый материал полностью сформирован, морской компонент удаляется посредством контролируемого процесса растворения воды. То, что кажется одной нитью, затем разделяется на десятки независимых микроволокон. Этот подход преодолевает ограничения традиционных методов прядения, которые ограничены размером фильеры и стабильностью расплава, позволяя конечную тонкость волокна легко достигать 0,1–0,3 дтекс или даже ниже.

По сравнению с прямым прядением ультратонких волокон, метод морского острова следует логике производства «от грубого к тонкому». Это значительно повышает осуществимость процесса, уменьшает разрыв нитей и снижает сложность производства, что делает эту технологию одной из наиболее надежных и промышленно зрелых технологий для производства высокооднородных структур из микроволокон.

2. Контролируемое растворение создает однородные микроволокна.

Еще одним ключевым преимуществом водорастворимых нетканых материалов из волокон морских островов является высококонтролируемый процесс растворения . В отличие от механического расщепления или методов водоструйной обработки под высоким давлением, которые принудительно разделяют волокна, удаление морского компонента представляет собой процесс физического растворения. Такие параметры, как температура воды, время обработки и условия потока, можно точно контролировать.

В результате островковые волокна высвобождаются с минимальным механическим напряжением, что позволяет избежать повреждений при сдвиге или разрыва при растяжении. В производственной практике растворение происходит равномерно от поверхности волокна внутрь, обеспечивая полное удаление морского компонента без остатка. Такое равномерное разделение особенно важно для высокотехнологичных применений, таких как прецизионная фильтрация и протирочные материалы высокой консистенции.

Более того, контролируемое растворение предотвращает распространенные дефекты, наблюдаемые при традиционной обработке микроволокна, такие как неравномерная толщина волокна, поверхностная фибрилляция и агломерация волокон. Полученный нетканый материал имеет очень стабильный диаметр волокон, гладкую поверхность волокон и равномерное распределение пор по размерам на микроскопическом уровне. Эта структурная однородность является ключевой причиной, почему водорастворимые нетканые материалы из волокон морских островов высоко конкурентоспособны на рынках премиум-класса.

3. Целостность нетканого материала сохраняется во время обработки.

Поддержание структурной целостности является одной из самых больших проблем при производстве материалов из ультратонких волокон. По мере того как волокна становятся тоньше, они становятся более склонными к разрыву, спутыванию и разрушению полотна во время процессов чесания, формирования полотна и склеивания. Водорастворимые нетканые материалы из волокон морских островов эффективно решают эту проблему, приняв стратегию «сначала форма, потом усовершенствование».

Во время формирования нетканого материала морской компонент остается неповрежденным, действуя как временный структурный каркас, который увеличивает общий диаметр и жесткость волокна. Это делает волокна хорошо подходящими для традиционных процессов изготовления нетканых материалов, таких как чесание, гидропереплетение, термическое скрепление или горячее каландрирование. Производственные линии не требуют специальной модификации для работы с ультратонкими волокнами, что значительно повышает совместимость и эффективность процесса.

После полной стабилизации нетканой структуры морской компонент удаляется путем очистки воды. Хотя на этом этапе волокна становятся очень тонкими, они уже механически переплетаются и закрепляются в структуре ткани. Это предотвращает разрушение ткани и внезапную потерю прочности, позволяя водорастворимым нетканым материалам из волокон морских островов достигать как ультратонкой морфологии волокон, так и превосходной стабильности размеров.

4. Более высокая плотность волокон и площадь поверхности.

После растворения водорастворимые нетканые материалы из волокон морских островов претерпевают драматическую трансформацию на микроструктурном уровне. Количество волокон на единицу площади увеличивается экспоненциально, а диаметр отдельных волокон значительно уменьшается. Это непосредственно приводит к существенному увеличению плотности волокон и удельной поверхности.

Например, одна нить типа «морские острова», содержащая 32 островка, после растворения фактически превращается в 32 независимых микроволокна. Это приводит к более тонкой и однородной пористой структуре и значительному улучшению контакта между тканью и жидкостями, частицами или поверхностями. Более высокая удельная поверхность приводит к более высокой адсорбционной способности, улучшенной эффективности фильтрации и превосходным характеристикам очистки.

В таблице ниже сравниваются различные технологии изготовления волокон с точки зрения тонкости и структурных характеристик:

Это сравнение ясно показывает, что водорастворимые волокна Sea Island достигают оптимального баланса между тонкостью волокна, структурной управляемостью и промышленной масштабируемостью.

5. Обеспечивает улучшение функциональной производительности.

Ультратонкая структура микроволокна, полученная с помощью водорастворимой технологии Sea Island, приводит не только к более тонким волокнам, но и к значительному повышению производительности. В приложениях фильтрации уменьшение диаметра волокон напрямую приводит к уменьшению размеров пор, в то время как увеличение количества волокон обеспечивает хорошую проницаемость. Это обеспечивает более высокую эффективность улавливания частиц при более низком перепаде давления, что делает эти материалы идеальными для фильтрации воздуха и жидкостей.

При чистке и протирке ультратонкие волокна значительно усиливают капиллярное действие. Более тонкие волокна создают больше капиллярных каналов на единицу объема, улучшая поглощение и удержание воды, масел и микроскопических загрязнений. Вот почему водорастворимые нетканые материалы из волокон морских островов широко используются в высококачественных промышленных салфетках, салфетках для электронных помещений и медицинских чистящих средствах.

Кроме того, структура ультратонких волокон обеспечивает улучшенную мягкость, драпируемость и соответствие поверхности. Эти характеристики особенно ценны для медицинских повязок, функциональных подкладок и армирующих слоев композитов. В целом, водорастворимые нетканые материалы из волокон морских островов достигают настоящего скачка производительности за счет оптимизации свойств материала на микроструктурном уровне.

6. Экологичность и эффективность процессов

С точки зрения устойчивости водорастворимые нетканые материалы из волокон морских островов предлагают заметные экологические преимущества. Традиционные методы разделения микроволокна часто основаны на использовании химических растворителей или сильных щелочных обработок, что создает угрозу безопасности и создает проблемы с очисткой сточных вод. Напротив, водорастворимая технология морских островов в основном использует воду в качестве технологической среды, что приводит к более щадящему, безопасному и экологически чистому процессу.

С точки зрения эффективности процесса, эта технология хорошо совместима с существующим оборудованием для производства нетканых материалов, что позволяет избежать необходимости работы в экстремальных условиях или сложных модификаций линии. Морской компонент также защищает волокна на ранних стадиях обработки, что приводит к повышению выхода продукции и сокращению отходов материала.