Przetwórca przetwarzający dziennie 500 000 metrów materiału PP typu spunbond na obłożenia chirurgiczne, folię ściółkową i chłonne wkładki higieniczne podczas każdego spotkania produkcyjnego staje przed tym samym pytaniem: jaka obróbka powierzchni jest faktycznie konieczna do końcowego zastosowania? Włókniny hydrofilowe i hydrofobowe są często traktowane jako dwie czyste kategorie, ale decyzja zależy od mierzalnych właściwości: kąta zwilżania wodą, szybkości wchłaniania, barierowości dla płynów i trwałości obróbki.
Jiangyin Jingang Non-Woven Co., Ltd., producent włóknin z siedzibą w Jiangyin w Chinach, spędził 26 lat na produkcji tkanin PP typu spunbond i linii produkcyjnych, które je wytwarzają. Z naszego doświadczenia wynika, że wybór hydrofilowy lub hydrofobowy rzadko jest uniwersalny. Jest to decyzja specyficzna dla aplikacji, która zmienia się wraz z trybem awarii produktu. W tym artykule omówiono opcje chemii i obróbki powierzchni pod kątem zastosowań higienicznych, rolniczych i medycznych, dzięki czemu można już za pierwszym razem wybrać właściwą wstęgę.
Włókniny hydrofilowe i hydrofobowe wyróżnia jedna liczba: kąt zwilżania wody. Każda tkanina o kącie zwilżania poniżej 90 stopni jest hydrofilowa, co oznacza, że woda rozprzestrzenia się i przenika przez strukturę. Siatka o kącie zwilżania powyżej 90 stopni jest hydrofobowa, co oznacza, że kropelki wody są odporne na penetrację.
Włóknina hydrofilowa to tkanina PP typu spunbond lub rozdmuchiwana ze stopu, której powierzchnia włókien została poddana obróbce w taki sposób, że woda zwilża się i przepływa przez sieć kapilarną. Włóknina hydrofobowa to ta sama tkanina bazowa z wodoodpornym wykończeniem, które zapobiega przedostawaniu się cieczy do porów. Polimer bazowy jest w wielu przypadkach identyczny; obróbka powierzchni tworzy różnicę.
W przypadku PP typu spunbond skład chemiczny polimeru nie ulega zmianie. Standardowa żywica polipropylenowa jest już z natury hydrofobowa. Stan wodoodporny jest domyślny. Wytwarzanie włókniny hydrofilowej wymaga dodatkowego środka zwilżającego, podczas gdy wytwarzanie włókniny hydrofobowej może nie wymagać niczego lub wzmocnienia za pomocą wykończenia na bazie fluoropolimeru, silikonu lub parafiny.
Ta różnica nie jest kosmetyczna. W produktach higienicznych hydrofilowa warstwa wierzchnia odprowadza mocz lub płyn menstruacyjny ze skóry, natomiast hydrofobowa warstwa spodnia zapobiega wyciekom. W rolnictwie hydrofobowa warstwa ściółki zatrzymuje wilgoć w glebie, podczas gdy hydrofilowa pokrywa roślinna przepuszcza deszcz. W tkaninach medycznych ta sama tkanina może stanowić barierę dla płynów lub warstwę chłonną, w zależności od tego, która strona jest poddawana obróbce. Poniższa tabela pokazuje wyniki obu zabiegów w trzech obszarach zastosowań.
Metoda obróbki określa, jak długo utrzymuje się efekt hydrofilowy lub hydrofobowy. Wykończenia miejscowe są najtańsze, ale najsłabsze; Dodatki stopowe są najtrwalsze, ale wymagają odpowiedniej konfiguracji linii produkcyjnej.
| Metoda leczenia | Jak to działa | Trwałość | Najlepiej nadaje się do |
| Zakończenie miejscowe | Wodny lub rozpuszczalnikowy środek zwilżający nakładany na gotową wstęgę | Niski; spada po praniu lub potarciu | Jednorazowe chusteczki, jednorazowe wkładki higieniczne |
| Dodatek stopiony | Hydrofilowy or hydrophobic masterbatch dosed into PP resin before spinning | Wysoki; wytrzymuje pranie, ścieranie i ekspozycję na pole | Medyczne drapes, reusable covers, agricultural film |
| Obróbka plazmowa lub koronowa | Aktywacja powierzchniowa zmienia grupy polarne na włóknie | Średni; może blaknąć z wiekiem, chyba że zostanie połączony z wykończeniem | Laminowanie, wstępna obróbka powłoki, drukowanie |
| Kalandrowanie lub tłoczenie | Zagęszczanie mechaniczne zmienia strukturę porów bez użycia chemii | Wysoki; żadnych środków chemicznych do zmywania | Medyczne barrier fabrics, filtration |
Dodatek stopiony jest najciekawszą opcją dla przetwórców posiadających linię spunbond. Przedmieszkę hydrofilową można wprowadzać bezpośrednio do wytłaczarki, dzięki czemu cała rolka jest poddawana obróbce już na etapie wytwarzania włókien. Natomiast wykończenie miejscowe dodaje etap zwilżania i suszenia po uformowaniu wstęgi, co zwiększa koszt i może powodować problemy z konsystencją na całej szerokości.
Dla Linia do produkcji włókniny typu spunbond o długości 2,4 m dozowanie inline jest konfiguracją standardową. Po określeniu przedmieszki obróbka powierzchniowa jest wypalana na każdym metrze tkaniny, dlatego zalecamy dodatki stopowe do każdego produktu, który ma być prany lub używany w terenie przez okres dłuższy niż miesiąc.
Wstęgi higieniczne to jedyna kategoria, w której oba zabiegi działają w tym samym produkcie. Zwycięska konstrukcja to hydrofilowa warstwa wewnętrzna, która odprowadza płyn ze skóry oraz hydrofobowa warstwa zewnętrzna, która zamyka go wewnątrz.
Wymagania różnią się w zakresie higieny. Pieluchy dziecięce wymagają szybko wchłaniającej się warstwy wierzchniej i warstwy tylnej o bardzo wysokiej barierowości. Produkty do pielęgnacji kobiet wymagają wolniejszego wchłaniania, aby uniknąć wyciekania po zastosowaniu nacisku. Produkty na nietrzymanie moczu dla dorosłych wymagają większej strefy wchłaniania i powierzchni, która dłużej pozostaje sucha. Każdy z tych projektów wymaga innego docelowego kąta zwilżania.
Praktyczna lekcja polega na określeniu obróbki powierzchni według warstw. Pojedyncza tkanina hydrofilowa nie może zapobiec wyciekom, a pojedyncza tkanina hydrofobowa nie może wchłonąć. W przypadku przetwórców, którzy dostarczają obie warstwy, tę samą bazę PP typu spunbond można przepuścić przez oddzielne linie wykańczające, aby uzyskać dwustronne działanie wymagane w produktach higienicznych.
W rolnictwie najlepszą obróbką powierzchni jest taka, która odpowiada lokalnym opadom deszczu i strefie korzeniowej rośliny. Hydrofobowa folia ściółkowa nie jest rozwiązaniem dla każdego pola.
Blokuje parowanie, utrzymuje ciepło gleby, tłumi chwasty. Najlepiej sprawdza się w suchych regionach, gdzie głównym ograniczeniem jest utrata wody. Kąt zwilżania większy niż 90 stopni zatrzymuje wodę po stronie gleby.
Umożliwia infiltrację deszczu, odprowadza wilgoć w dół, zapobiega spływowi na gruntach ubitych lub pochyłych. Najlepsza w regionach o obfitych opadach deszczu i dużej zawartości gliny.
Jest jeszcze kwestia dawkowania. Obróbkę hydrofilową można dostosować do określonego kąta zwilżania, dzięki czemu można wykonać pokrycie tak, aby powoli wchłaniało wodę, zamiast przepuszczać ją całą na raz. To kontrolowane uwalnianie jest przydatne w przypadku tacek do sadzonek i mat darniowych.
Hydrofobowa folia ściółkowa może zmniejszyć zapotrzebowanie na nawadnianie o około 15–30 procent w suchym klimacie, głównie poprzez zatrzymanie parowania z powierzchni gleby. Hydrofilna okrywa roślinna ma odwrotny skutek: poprawia infiltrację i może ograniczyć spływ na ubitym terenie. Właściwy wybór zależy od tego, czy przyczyną awarii jest susza, czy podmoknięcie.
Włóknina spunbond PP w kratkę do folii rolniczej Ta włóknina w kratkę łączy w sobie oddychalność i przepuszczalność wody, oferując stabilną barierę fizyczną dla upraw. Jego forma w postaci rolki umożliwia kontrolowane wykończenie powierzchni, co czyni go praktycznym wyborem do zarządzania wilgotnością i temperaturą gleby w zastosowaniach rolniczych. Zobacz produkt → Włóknina spunbond PP w kratkę na folię rolniczą produkowana jest w rolkach o kontrolowanym wykończeniu powierzchni, dzięki czemu przetwórcy mogą określić zakres kąta zwilżania zanim folia dotrze na pole.
Włókniny medyczne są najbardziej wymagającą kategorią, ponieważ obróbka powierzchniowa musi stworzyć barierę dla płynów, nie zatrzymując ciepła wokół pacjenta. W fartuchach chirurgicznych warstwa zewnętrzna jest zazwyczaj hydrofobowa, a warstwa wewnętrzna może być hydrofilowa dla wygody pacjenta.
Maska chirurgiczna wymaga hydrofobowej warstwy zewnętrznej, która jest odporna na kropelki, oraz hydrofilowej warstwy wewnętrznej, która pochłania wilgoć z wydychanego powietrza. Ten sam spunbond PP, z którego wytwarzana jest tkanina w kratkę na maskę medyczną, może zostać wykończony w celu spełnienia obu wymagań za pomocą dwustronnej obróbki.
Włóknina PP typu spunbond w kratkę do masek medycznych Tkanina ta zapewnia trwałą konstrukcję masek, charakteryzującą się dużą wytrzymałością i oddychalnością. Jego właściwości wspierają zarówno wykończenia hydrofobowe, jak i hydrofilowe, pomagając spełnić podwójne wymagania dotyczące odporności na krople i absorpcji wilgoci w zastosowaniach medycznych. Zobacz produkt → Kontrola infekcji powoduje komplikacje: jakakolwiek obróbka powierzchni nie może zakłócać funkcji antybakteryjnych ani antystatycznych. Hydrofilowe wykończenie, które migruje na powierzchnię, może związać się z czwartorzędowym środkiem przeciwbakteryjnym na bazie amonu i zmniejszyć jego skuteczność. Z tego powodu dodatki stopione stają się standardem w przypadku wstęg medycznych, które wymagają trwałej bariery i stabilnej warstwy przeciwdrobnoustrojowej.
ASTM F1670 wymaga syntetycznej odporności na przenikanie krwi przy kącie zwilżania, zwykle powyżej 120 stopni. Wytłaczana tkanina hydrofobowa może spełnić te wymagania bez wykończenia fluorochemicznego, dzięki czemu tkanina jest łatwiejsza do sterylizacji.
Oddychalność jest utrzymywana dzięki strukturze porów, a nie dzięki obróbce chemicznej, dlatego wytłoczona hydrofobowa tkanina może blokować płyn, jednocześnie umożliwiając wymianę powietrza. Jest to ta sama logika projektowania, którą zastosowano w Przewodnik po właściwościach włókniny PP typu spunbond na naszej stronie internetowej, która opisuje wpływ ciężaru wstęgi i rozmiaru porów na opór cieczy.
Wybierz leczenie, rysując linię od stanu awarii, któremu najbardziej potrzebujesz zapobiec. Poniższa sekwencja działa dla dowolnego konwertera określającego obróbkę powierzchni włókniny.
Droga produkcji też ma znaczenie. Przetwórca posiadający linię do wiązania typu spunbond może zastosować dozowanie przedmieszki na linii produkcyjnej, aby zablokować obróbkę powierzchni, która jest bardziej spójna niż oddzielny etap wykańczania. Konstruktor, który kupuje rolki z półki, musi polegać na specyfikacji dostawcy dotyczącej wykończenia powierzchni.
Obydwa są potrzebne w większości produktów higienicznych. Hydrofilowa warstwa wierzchnia odprowadza płyn ze skóry, a hydrofobowa warstwa tylna zapobiega wyciekom. Obie warstwy to często ta sama podstawa z włókniny PP z różnymi obróbkami powierzchni.
Tak, z obróbką dwustronną. Górną powierzchnię można wykończyć hydrofilowo, dolną zaś hydrofobowo, co jest powszechne w przypadku serwet medycznych i chłonnych produktów higienicznych.
To zależy od metody. Wykończenia miejscowe wytrzymują kilka cykli prania, podczas gdy środki z dodatkiem stopu zachowują 80–95 procent swojej skuteczności po pięciu cyklach prania. W przypadku produktów jednorazowego użytku typowy jest dodatek 3-5 procent.
Włóknina hydrofobowa ma kąt zwilżania wodą powyżej 90 stopni. W przypadku zastosowań związanych z barierą krwi w zastosowaniach medycznych wartość docelowa wynosi zwykle powyżej 120 stopni, aby spełnić standardy ASTM F1670/F1671.
Włókniny polipropylenowe typu spunbond są domyślnym materiałem wierzchnim w rolnictwie i budownictwie, ale ich...
READ MOREPrzetwórca przetwarzający dziennie 500 000 metrów materiału PP typu spunbond na obłożenia chirurgiczne, folię ...
READ MORECo to jest włóknina? Definicja bezpośrednia Co to jest włóknina ? Włóknina to arkusz lub wstęga włó...
READ MORECo to jest włóknina: definicja materiału, która ma znaczenie Pytanie co to jest włóknina najlepie...
READ MOREMożliwość zaprojektowania włókniny pod kątem określonych właściwości – wytrzymałości, chłonności, filtracji, mię...
READ MORE
