مقدمه

هر مهندس نساجی، تولید کننده غیر بافته، و توسعه دهنده محصول در نهایت با یک سوال مهم روبرو می شود: آیا باید از الیاف پلی استر آبگریز یا آبدوست استفاده کنم؟

پاسخ به ندرت از یک برگه مشخصات به تنهایی واضح است. آنچه برای یک ورقه پوشک فوق العاده کار می کند، در لایه زهکشی ژئوتکستایل کاملاً از بین می رود. عملکردی بی عیب و نقص در یک سایبان در فضای باز، دستمال مرطوب بهداشتی را خراب می کند. انتخاب بین الیاف اصلی پلی استر آبگریز و آبدوست این نیست که کدام الیاف از نظر عینی "بهتر" است - بلکه در مورد همسو کردن شیمی سطح الیاف با نیازهای عملکردی محصول نهایی شما است.

با این حال، علی‌رغم اهمیت این تصمیم، راهنمایی‌های عملی و روشن به‌طور شگفت‌انگیزی برای خریداران و مهندسانی که باید آن را اتخاذ کنند، وجود دارد. برگه های اطلاعات فنی به ندرت "چرا" را در پشت عملیات سطح توضیح می دهند. توصیه‌های تامین‌کننده اغلب دانشی را فرض می‌کنند که توسعه‌دهنده محصول جدید به سادگی آن را ندارد. نتیجه ناامیدی، آزمون و خطا، تولید هدر رفته و محصولاتی است که در بازار عملکرد ضعیفی دارند.

این مقاله این شکاف را از بین می برد. این یک مقایسه جامع و متمرکز بر کاربرد از الیاف اصلی پلی استر آبگریز و آبدوست ارائه می دهد - هر کدام چیست، چگونه در سطح مولکولی متفاوت هستند، کدام برنامه ها به کدام نوع نیاز دارند، چگونه عملکرد را تأیید کنند، چگونه هر کدام را به درستی پردازش کنند، و چگونه از اشتباهات پرهزینه ناشی از استفاده از الیاف نامناسب برای کار جلوگیری کنیم.

برای انتخاب درست، ابتدا باید بفهمید که در سطح فیبر چه اتفاقی می افتد.

الیاف پلی استر استاندارد، در حالت تصفیه نشده، به طور طبیعی آبگریز است. ساختار مولکولی پلی اتیلن ترفتالات (PET) شامل چند گروه قطبی است که قادر به تشکیل پیوند هیدروژنی با مولکول های آب هستند. نتیجه یک سطح فیبری است که آب به راحتی خیس نمی شود.

بازیابی رطوبت پلی استر تصفیه نشده تقریباً 0.4٪ است - به این معنی که در شرایط جوی استاندارد، پلی استر کمتر از نیم درصد وزن خود را در رطوبت جذب می کند. این را با پنبه با 8.5٪ یا ریون ویسکوز با 12-14٪ مقایسه کنید و متوجه خواهید شد که چرا پلی استر اساساً متفاوت است.

در عمل، فیبر پلی استر آبگریز تصفیه نشده:

• آب مایع روی سطح آن را دفع می کند
• رطوبت را به ساختار فیبر جذب نمی کند
• تقریباً بلافاصله پس از خیس شدن خشک می شود (تبخیر فقط سطحی)
• خواص فیزیکی خود را در هنگام مرطوب حفظ می کند (بدون تورم، بدون کاهش قدرت)
• الکتریسیته ساکن را به راحتی به دلیل سطح غیر رسانا جمع می کند

این ویژگی‌ها عیب نیستند - آنها ویژگی‌هایی هستند که فیبر پلی‌استر آبگریز را به گزینه‌ای ایده‌آل برای طیف وسیعی از کاربردها تبدیل می‌کنند که در آن آب‌گریزی، خشک شدن سریع و حفظ مقاومت در برابر رطوبت بسیار مهم است.

فیبر منگنه پلی استر هیدروفیل با اصلاح سطح الیاف برای افزایش میل ترکیبی آن به آب تولید می شود. چندین روش به این امر می رسند:

پوشش سطح (کاربرد نهایی):رایج ترین روش. یک عامل فعال سطحی آبدوست (سورفکتانت) در طول تولید بر روی سطح الیاف اعمال می شود. پوشش آبدوست حاوی مولکول‌هایی با گروه‌های قطبی است که به سطح الیاف لنگر می‌زنند و به سمت بیرون امتداد می‌یابند تا مولکول‌های آب را جذب و با آن پیوند برقرار کنند. این یک درمان بادوام است اما دائمی نیست - در برابر پردازش مقاومت می کند و ممکن است در چرخه های شستشوی محدود باقی بماند، اما به گونه ای طراحی نشده است که در طول چرخه عمر کامل محصول دائمی باشد.

درمان پلاسما:یک روش پیشرفته تر که در آن سطح فیبر با مولکول های گاز پرانرژی (پلاسما) بمباران می شود و گروه های عاملی قطبی را مستقیماً روی زنجیره های پلیمری در سطح ایجاد می کند. این یک اصلاح دائمی است زیرا بدون اعمال پوششی که می تواند شسته شود، سطح را از نظر شیمیایی تغییر می دهد.

هم پلیمریزاسیون:در برخی موارد، مونومرهای آبدوست در مرحله پلیمریزاسیون به پلیمر پلی استر وارد می شوند. این باعث ایجاد الیافی می شود که در سراسر ساختار خود آبدوست است، نه فقط در سطح. زنجیره های پلیمری اصلاح شده بخشی از خود فیبر هستند و آب دوستی را واقعاً دائمی می کنند.

درمان قلیایی / اچینگ:اچ کردن سطح کنترل شده با قلیایی، زبری میکروسکوپی ایجاد می کند و گروه های کربونیل بیشتری را روی سطح الیاف در معرض دید قرار می دهد و خیس شدن را افزایش می دهد. این روش برای الیاف اصلی کمتر رایج است و بیشتر برای نخ های رشته ای در کاربردهای پوشاک استفاده می شود.

چندین روش کمی برای ارزیابی رفتار خیس شدن سطح فیبر وجود دارد. درک این روش‌ها به شما کمک می‌کند تا بررسی کنید فیبری که می‌خرید واقعاً عملکرد وعده داده شده را ارائه می‌دهد:

برای کنترل کیفیت عملی، آزمایش زمان غرق شدن متداول ترین روش سریع است: یک بسته 5 گرمی فیبر برش خورده را روی سطح آب با دمای اتاق قرار دهید و اندازه گیری کنید که چقدر طول می کشد تا به طور کامل غوطه ور شود. فیبر هیدروفیل باید در عرض 3 تا 5 ثانیه غرق شود. فیبر آبگریز ممکن است به طور نامحدود شناور شود.

این بخش هسته اصلی راهنما است. برای هر دسته از کاربردهای اصلی، ما توضیح می دهیم که کدام نوع فیبر مورد نیاز است و چرا.

فیبر مورد نیاز: هیدروفیل

محصولات بهداشتی تنها بزرگترین کاربرد تقاضا برای الیاف اصلی پلی استر هیدروفیل هستند. دلیل آن ساده است: یک ورقه روی پوشک یا پوشش محافظ زنانه که مایع را دفع می کند، محصولی است که شکست خورده است.

در پوشک، ورقه بالایی باید به سرعت ادرار را جذب کرده و آن را به لایه توزیع جذب (ADL) و هسته جاذب منتقل کند. هرگونه تأخیر در نفوذ مایع - حتی کسری از ثانیه - منجر به تجمع روی سطح، افزایش رطوبت مجدد و تحریک پوست می شود. الیاف پلی استر هیدروفیل، که با روکش آبدوست بادوام پردازش شده است، عملکرد سریع مورد نیاز این محصولات را ارائه می دهد.

مشخصات معمولی برای الیاف پلی استر هیدروفیل درجه بهداشت:

• Denier: 1.5D–4D (الیاف ظریف برای ورق های رویی نرم تر)
• طول برش: 38-51 میلی متر
• زمان ضربه: <2 ثانیه (تست استاندارد)
• ضربه زدن چندگانه: عملکرد را از طریق حداقل 3 توهین حفظ می کند
• دوام پایان: از اتصال حرارتی در دمای 130 تا 160 درجه سانتیگراد زنده می ماند

شرکت فیبر اختاپوس گوانگژو، الیاف اصلی پلی استر هیدروفیل را تولید می کند که به طور خاص برای پارچه های غیر بافته هوای گرم که در ورق های رویه بهداشتی، لایه های اکتسابی و استوک پوشش استفاده می شود، مهندسی شده است. درجه 4D * 51mm یک محصول استاندارد است که توسط تولید کنندگان در سراسر جهان استفاده می شود.

هنگامی که آبگریز ممکن است اعمال شود:در برخی از سازه های پوشک، از یک کاف آبگریز یا مواد مانع برای جلوگیری از نشت در لبه ها استفاده می شود. با این حال، این معمولاً از طریق ساختار غیر بافته و لایه‌بندی به دست می‌آید، نه با استفاده از فیبر آبگریز به عنوان ماده اولیه.

فیبر مورد نیاز: بستگی به محصول دارد

اینجاست که انتخاب به برنامه خاص تبدیل می شود:

دستمال مرطوب (از قبل مرطوب شده): آب دوست.دستمال مرطوب با یک فرمول مایع اشباع شده است که باید به طور مساوی در سراسر پارچه توزیع شود و به راحتی هنگام استفاده از دستمال مرطوب آزاد شود. فیبر هیدروفیل تضمین می کند که مایع در ساختار پارچه جذب شده و به طور یکنواخت آزاد می شود. فیبر باید آب دوستی خود را حتی پس از تماس طولانی مدت با فرمول مایع حفظ کند، که ممکن است حاوی سورفاکتانت ها، نگهدارنده ها و سایر مواد افزودنی باشد که می تواند با شیمی سطح تداخل داشته باشد.

دستمال مرطوب خشک / دستمال مرطوب صنعتی: هیدروفیل.هنگامی که از دستمال خشک برای تمیز کردن نشت استفاده می شود، توانایی جذب سریع مایع در ساختار پارچه ضروری است. فیبر آبگریز به سادگی مایع را به اطراف سطح فشار می دهد.

دستمال مرطوب کودک: هیدروفیل - بحرانی.دستمال مرطوب نوزاد در تماس مستقیم با پوست ظریف است. فیبر آبدوست نه تنها باید توزیع سریع مایع را فراهم کند، بلکه باید دقیق ترین استانداردهای ایمنی پوست را نیز رعایت کند. گواهی OEKO-TEX برای این برنامه ضروری است.

فیبر مورد نیاز: بستگی به آنچه فیلتر می کنید دارد

فیلتراسیون برنامه ای است که در آن انتخاب کاملاً به آلاینده هدف بستگی دارد:

فیلتر هوا (گرد و غبار، ذرات): آبگریز.در فیلتراسیون هوا، جذب رطوبت نمی خواهید. رطوبت جذب شده می تواند باعث متورم شدن محیط فیلتر، از دست دادن ثبات ابعادی یا ایجاد بستر مناسب برای رشد میکروبی شود. فیبر پلی استر آبگریز ساختار و کارایی فیلتراسیون خود را بدون توجه به رطوبت محیط حفظ می کند. شرکت گوانگژو Octopus Fiber Co., Ltd. فیبر را به صورت 1.5D–25D برای کاربردهای فیلتراسیون هوا تامین می کند.

فیلتراسیون مایع (آب، مواد شیمیایی): بسته به سیستم، آب دوست یا آبگریز است.برای فیلتراسیون مبتنی بر آب، فیبر آبدوست باعث خیس شدن و توزیع یکنواخت جریان در محیط فیلتر می شود. برای فیلتراسیون روغن یا حلال، فیبر آبگریز (یا فیبر تیمار شده با اولئوفیل) ممکن است ترجیح داده شود.

فیلترهای ترکیبی (جداسازی روغن از آب): هر دو.برخی از طرح های پیچیده فیلتر ترکیبی از لایه های متناوب الیاف آب دوست و آبگریز برای جداسازی روغن امولسیون شده از آب استفاده می کنند. این یک برنامه تخصصی است، اما نشان می دهد که چگونه هر دو نوع فیبر جایگاه خود را در فیلتراسیون پیشرفته دارند.

فیبر مورد نیاز: آبگریز - با بهبود عملکرد

فضای داخلی خودرو، مواد مبتنی بر الیاف را در معرض ترکیبی چالش برانگیز از شرایط قرار می دهد: چرخه دما، تغییرات رطوبت، نشت مایعات بالقوه و الزامات ایمنی در برابر آتش.

الیاف پلی استر آبگریز استاندارد مقاومت در برابر رطوبت مورد نیاز برای پانل های در، آستر صندوق عقب، عایق کف و سرپوش ها را فراهم می کند. با این حال، کاربردهای خودرو اغلب به بیش از آبگریزی اولیه نیاز دارند:

درمان دافع آب و روغن:روکش‌های دافع آب و روغن با طراحی خاص، سطوح الیافی را ایجاد می‌کنند که در برابر مایعات آبی و روغنی مقاومت می‌کنند - برای داخل خودروها که در آن‌ها نشت مواد غذایی و نوشیدنی رایج است، مهم است.

بازدارنده شعله + ترکیب دافع آب/روغن:شرکت فیبر اختاپوس گوانگژو، الیاف چند منظوره تولید می‌کند که مقاومت در برابر شعله را با دفع آب و روغن در یک محصول ترکیب می‌کند و هم الزامات ایمنی آتش (FMVSS 302، ASTM E84) و هم مقاومت مایع را در یک ماده برآورده می‌کند.

بوی کم و VOC کم:الیاف داخلی خودرو باید استانداردهای بوی سخت و ترکیبات آلی فرار (VOC) را برای اطمینان از راحتی و سلامت مسافر رعایت کنند. Guangzhou Octopus Fiber Co., Ltd. گریدهای فیبر کم بو را به طور خاص برای این کاربرد تولید می کند.