Khi nhận thức về môi trường toàn cầu tăng lên, các vật liệu truyền thống đã bị chỉ trích là không phân hủy và gây ô nhiễm môi trường. Việc nghiên cứu và phát triển và ứng dụng các vật liệu thân thiện với môi trường mới đã trở thành trọng tâm của ngành công nghiệp. Non dệt kim loại sợi tre đã xuất hiện trong lĩnh vực vật liệu thân thiện với môi trường với quy trình độc đáo và hiệu suất tuyệt vời của chúng.
Phân tích công nghệ cốt lõi của vải phun tre không dệt bằng vải phun
(1) Tăng cường tác dụng của công nghệ hydroentangal đối với cấu trúc sợi
Là một quá trình quan trọng trong việc sản xuất các chất tạo ra sợi tre tre, nguyên tắc của công nghệ hydroentangal dựa trên lực tác động của dòng nước áp suất cao. Trong quá trình sản xuất, các sợi tre được xử lý trước được đặt trên mạng băng tải trong một lưới mịn và lộn xộn. Hàng chục ngàn kim nước nhỏ trên tấm kim áp suất cao được phun theo chiều dọc vào lưới sợi với áp suất lên hàng chục megapascals. Những dòng nước tốc độ cao này giống như vô số "kim linh hoạt" nhỏ, nhanh chóng xâm nhập vào lưới sợi, khiến các sợi vướng mắc và ôm lấy nhau.
Hiệu quả tăng cường của công nghệ hydroentangal đối với cấu trúc sợi được phản ánh ở nhiều khía cạnh. Từ quan điểm của cấu trúc vi mô, trong quá trình hydroentangal, các sợi bị dịch chuyển, xen kẽ và vướng vào tác động của dòng nước và các sợi lỏng lẻo dần dần tạo thành cấu trúc mạng ba chiều chặt chẽ. Cấu trúc này làm tăng đáng kể ma sát và sự gắn kết giữa các sợi, do đó cải thiện sức mạnh và độ bền của vải không dệt. Ví dụ, cường độ phá vỡ của vải không dệt bằng sợi tre hydroentangled có thể tăng lên 2-3 lần so với lưới sợi không được xử lý, giúp tăng cường hiệu quả độ bền của vật liệu.
Trong sản xuất thực tế, các thông số quy trình quay có ảnh hưởng quan trọng đến cấu trúc sợi và hiệu suất vải không dệt. Áp lực quay là một trong những thông số chính. Nếu áp suất quá nhỏ, các sợi không bị vướng vào hoàn toàn và vải không dệt có cường độ thấp. Nếu áp lực quá cao, nó có thể gây ra thiệt hại sợi và ảnh hưởng đến hiệu suất của nó. Nói chung, áp lực xoay cần phải được điều chỉnh chính xác theo các yếu tố như loại, chiều dài và độ mịn của sợi. Ngoài ra, các tham số như số lượng và sự sắp xếp của đầu xoay và số lượng đường truyền xoay cũng sẽ ảnh hưởng đến hiệu ứng vướng víu sợi và tính đồng nhất của vải không dệt. Bằng cách tối ưu hóa một cách hợp lý các tham số này, các sản phẩm vải không dệt sợi bằng sợi tre đáp ứng các yêu cầu ứng dụng khác nhau có thể được sản xuất.
(2) Các chỉ số chính cho sàng lọc và tiền xử lý nguyên liệu bột tre
Chất lượng của nguyên liệu thô tre ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của các loại vải không dệt sợi tre, vì vậy sàng lọc nguyên liệu thô là rất quan trọng. Trong quá trình sàng lọc nguyên liệu thô tre, các loài tre, môi trường tăng trưởng và chu kỳ tăng trưởng là những cân nhắc chính. Các giống tre khác nhau có thành phần hóa học và tính chất vật lý khác nhau. Ví dụ, sợi tre moso là mảnh khảnh và mạnh mẽ, phù hợp để sản xuất các sản phẩm không dệt có độ bền cao; Sợi tre Cycad mềm và tinh tế, phù hợp hơn cho các trường có yêu cầu xúc giác cao. Tre phát triển trong một môi trường có đủ ánh nắng mặt trời, mưa phong phú và đất màu mỡ, và chất lượng sợi của nó thường tốt hơn. Đồng thời, chu kỳ tăng trưởng của tre cũng cần phải phù hợp. Nói chung, tre 3-5 tuổi có hàm lượng chất xơ cao và chất lượng tốt, đây là một lựa chọn nguyên liệu lý tưởng.
Ngoài sự đa dạng, môi trường và chu kỳ, chiều dài sợi, độ mịn và độ tinh khiết của nguyên liệu bột bằng tre cũng là các chỉ số chính. Các sợi dài hơn, mịn hơn và tinh khiết hơn có thể tạo thành một mạng lưới sợi đồng nhất và dày đặc hơn, có lợi để cải thiện sức mạnh, độ mềm và độ thở của các loại vải không dệt. Nói chung, chiều dài của các sợi bột tre chất lượng cao là từ 1-3 mm, độ mịn là khoảng 1,5-3 denier và độ tinh khiết sẽ đạt hơn 95%.
Tiền xử lý bột tre cũng không thể thiếu. Tiền xử lý chủ yếu bao gồm nấu ăn, tẩy trắng, đánh đập và các quy trình khác. Nấu ăn là để phản ứng nguyên liệu thô tre với các tác nhân hóa học dưới nhiệt độ cao và áp lực để hòa tan các tạp chất như lignin và sợi riêng biệt. Các tham số quy trình nấu cần phải được kiểm soát chính xác. Nhiệt độ quá cao hoặc quá lâu sẽ dẫn đến suy thoái sợi quá mức và giảm sức mạnh; Nhiệt độ quá thấp hoặc không đủ thời gian sẽ không loại bỏ hoàn toàn tạp chất. Mục đích của việc tẩy trắng là loại bỏ các sắc tố và tạp chất còn lại trong sợi và cải thiện độ trắng của sợi, nhưng tẩy trắng quá mức sẽ làm hỏng sợi và ảnh hưởng đến hiệu suất của nó. Pulping là tách sợi thành sợi thông qua hành động cơ học, tăng diện tích bề mặt cụ thể và tính linh hoạt của sợi và giúp các sợi dễ dàng vướng mắc, do đó cải thiện các tính chất vật lý của vải không dệt. Mức độ đánh thích thích hợp thường được kiểm soát trong khoảng từ 25-45 ° SR để đảm bảo hiệu suất tốt của sợi và chất lượng của vải không dệt.
Hiệu suất khác biệt của các chất không dệt sợi tre tre
(1) So sánh dữ liệu thực nghiệm về tính chất kháng khuẩn, khả năng thở và khả năng suy giảm
Bamboo Fiber Spunlace không dệt vải có đặc tính kháng khuẩn tuyệt vời. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng sợi tre chứa một chất kháng khuẩn tự nhiên gọi là "Zhukun", có tác dụng ức chế đáng kể đối với các mầm bệnh thông thường như Escherichia coli, Staphylococcus aureus và Candida albicans. Dữ liệu thử nghiệm có liên quan cho thấy trong cùng một điều kiện thí nghiệm, tốc độ kháng khuẩn của các loại vải không dệt bằng sợi tre trên Escherichia coli có thể đạt hơn 98%và tỷ lệ kháng khuẩn trên Staphylococcus aureus là hơn 95% Tài sản kháng khuẩn tuyệt vời này cung cấp cho nó một loạt các triển vọng ứng dụng trong các lĩnh vực của các sản phẩm y tế và vệ sinh.
Về tính thấm của không khí, vải không dệt bằng sợi tre cũng vượt trội so với nhiều vật liệu truyền thống. Do cấu trúc sợi độc đáo của nó và cấu trúc xốp được hình thành bởi quá trình quay, không khí có thể chảy tự do. Các thử nghiệm thử nghiệm cho thấy tính thấm không khí của vải quay bằng sợi tre có thể đạt tới 300-500mm/s, trong khi tính thấm không khí của vải không dệt PP truyền thống chỉ là 100-200mm/s. Tính thấm không khí tốt cho phép nó giữ cho da khô và thoải mái khi được sử dụng trong các sản phẩm y tế và vệ sinh, vải quần áo và các lĩnh vực khác, cải thiện hiệu quả trải nghiệm sản phẩm.
Khả năng phân hủy là một đặc điểm quan trọng của các chất không có sợi trục tre để đáp ứng nhu cầu bảo vệ môi trường. Trong môi trường tự nhiên, sợi tre có thể bị phân hủy thành carbon dioxide và nước bởi các vi sinh vật, và sẽ không gây ô nhiễm môi trường. Các thí nghiệm thoái hóa mô phỏng môi trường tự nhiên cho thấy các chất không có sợi tre có thể bị suy giảm hoàn toàn trong đất trong 6-8 tháng, trong khi các bản không dệt PP truyền thống có thể xuống cấp trong hàng trăm năm hoặc thậm chí lâu hơn trong cùng điều kiện. Đặc điểm suy thoái nhanh chóng này làm cho các chất không có sợi tre có tiềm năng ứng dụng tuyệt vời trong bao bì thân thiện với môi trường, phủ nông nghiệp và các lĩnh vực khác, giúp giảm ô nhiễm trắng và thúc đẩy sự phát triển bền vững.
(2) Sự khác biệt về các tham số hiệu suất vật lý so với các tác phẩm không dệt PP truyền thống
Về mặt tính chất vật lý, các chất không dệt sợi bằng sợi tre khác biệt đáng kể so với các chất không dệt PP truyền thống. Về mặt hiệu suất sức mạnh, mặc dù PP không dệt có độ bền kéo nhất định, các chất không dệt sợi xoay bằng sợi tre có sức mạnh phá vỡ tốt hơn và sức mạnh xé sau khi được đối xử bằng công nghệ trục chính tối ưu. Ví dụ, ở cùng một trọng lượng gram, sức mạnh phá vỡ của các chất không có dây quay bằng sợi tre có thể đạt tới 15-20N/5cm, trong khi sức mạnh phá vỡ của các chất không dệt pp là khoảng 10-15N/5cm. Về độ dẻo dai, các chất không dệt sợi tre có khả năng phục hồi tốt hơn và không dễ bị biến dạng, trong khi PP không dệt dễ bị biến dạng vĩnh viễn sau khi lặp đi lặp lại.
Về độ mềm, sự mềm mại của sợi tre làm cho sợi tre không dệt bằng sợi tre cảm thấy tinh tế và mềm hơn. Theo thử nghiệm, độ cứng uốn của vải quay bằng sợi tre là 0,1 - 0,2cn ・ cm²/cm, trong khi độ cứng uốn của vải không dệt pp là 0,3 - 0,4cn ・ CM²/cm, cao hơn đáng kể so với vải quay bằng sợi tre và cảm thấy tương đối khó khăn. Ngoài ra, vải không dệt bằng sợi tre cũng có khả năng hút ẩm tốt và tốc độ hấp thụ nước của nó có thể đạt 5 - 8 lần trọng lượng của chính nó, trong khi vải không dệt PP có tốc độ hấp thụ nước chỉ 0,1 - 0,3 lần trọng lượng của chính nó do tính kỵ nước. Sự khác biệt trong các tham số hiệu suất vật lý này xác định rằng vải không dệt sợi tre có lợi thế duy nhất trong các kịch bản ứng dụng khác nhau.
Thảo luận về khả năng thích ứng kỹ thuật trong các kịch bản ứng dụng
(1) Yêu cầu hấp thụ chất lỏng và khả năng tương thích sinh học trong lĩnh vực chăm sóc y tế và sức khỏe
Trong lĩnh vực các vật liệu y tế và vệ sinh, các chất không có chất làm trục bằng sợi tre cần phải đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt đối với sự hấp thụ chất lỏng và khả năng tương thích sinh học. Hấp thụ chất lỏng là một trong những chỉ số hiệu suất quan trọng của vật liệu y tế và vệ sinh, và đặc biệt quan trọng đối với các sản phẩm như băng vết thương, khăn phẫu thuật và miếng đệm chăm sóc vệ sinh. Bamboo Fiber Spunlace không dệt có thể nhanh chóng hấp thụ và khóa chất lỏng do khả năng hút ẩm tốt và cấu trúc xốp độc đáo của chúng. Dữ liệu thử nghiệm cho thấy trong các thử nghiệm mô phỏng vết thương, tốc độ hấp thụ chất lỏng của các chất không dây kéo sợi tre có thể đạt tới 1-2 giây/100mm, và lượng hấp thụ chất lỏng có thể đạt tới 10-15 lần trọng lượng của chính nó, có thể giữ khô vết thương và thúc đẩy vết thương.
Khả năng tương thích sinh học cũng là một tài sản bắt buộc đối với các tài liệu y tế và y tế. Sợi tre là một sợi thực vật tự nhiên có khả năng tương thích tốt với mô người và không gây ra các phản ứng bất lợi như dị ứng và kích ứng. Sau khi khử trùng nghiêm ngặt, các chất không dệt sợi tre có thể được sử dụng một cách an toàn trong lĩnh vực y tế. Trong các ứng dụng lâm sàng, băng vết thương làm từ các chất không dây kéo bằng sợi tre có thể làm giảm nguy cơ nhiễm trùng vết thương và đẩy nhanh quá trình chữa lành vết thương, được nhân viên y tế và bệnh nhân công nhận rộng rãi. Ngoài ra, các đặc tính kháng khuẩn của sợi tre có thể ức chế hiệu quả sự phát triển của vi khuẩn xung quanh vết thương, đảm bảo thêm môi trường chữa lành vết thương.
(2) Cân bằng giữa sức mạnh và chu kỳ suy thoái của vật liệu đóng gói thân thiện với môi trường
Trong lĩnh vực vật liệu đóng gói thân thiện với môi trường, các chất không dây kéo bằng sợi tre cần tìm sự cân bằng giữa chu kỳ sức mạnh và suy thoái. Một mặt, vật liệu đóng gói cần có đủ sức mạnh để bảo vệ các sản phẩm khỏi thiệt hại trong quá trình vận chuyển và lưu trữ. Sức mạnh của các chất không có dây quay bằng sợi tre có thể được cải thiện bằng cách tối ưu hóa các tham số quy trình trục quay và điều chỉnh tỷ lệ sợi. Ví dụ, việc tăng số lượng đường trục quay và tăng áp suất quay có thể tăng cường sự vướng mắc giữa các sợi và cải thiện sức mạnh tổng thể của vải không dệt; Thêm một cách thích hợp các sợi cường độ cao khác, chẳng hạn như sợi polyester, vào sợi tre cũng có thể cải thiện tính chất cơ học của chúng.
Mặt khác, để đáp ứng các yêu cầu bảo vệ môi trường, chu kỳ suy thoái của vật liệu đóng gói không thể quá dài. Bằng cách kiểm soát quá trình tiền xử lý của sợi tre và thêm các chất phụ gia có thể phân hủy, tốc độ suy giảm của các loại vải không có dây quay bằng sợi tre có thể được điều chỉnh. Ví dụ, việc tăng một cách thích hợp mức độ đánh bại để làm cho sợi mịn hơn có thể làm tăng diện tích tiếp xúc giữa các vi sinh vật và sợi và tăng tốc tốc độ suy giảm; Thêm các chất phụ gia có thể phân hủy như cơ sở tinh bột có thể thúc đẩy sự phân hủy các loại vải không dệt trong môi trường tự nhiên. Trong các ứng dụng thực tế, theo chu kỳ sử dụng và điều kiện lưu trữ của các sản phẩm đóng gói khác nhau, công thức và quy trình của các loại vải không dệt sợi tre được thiết kế hợp lý để đạt được sự cân bằng tốt nhất giữa chu kỳ sức mạnh và suy thoái, không chỉ đảm bảo chức năng đóng gói mà còn giảm tác động đến môi trường.
Tóm lại, các chất tạo ra bằng sợi tre không được đáp ứng đầy đủ nhu cầu về các vật liệu thân thiện với môi trường với công nghệ cốt lõi độc đáo của chúng, hiệu suất khác biệt tuyệt vời và khả năng thích ứng kỹ thuật tốt trong các kịch bản ứng dụng khác nhau. Với sự tiến bộ liên tục của công nghệ và việc mở rộng các trường ứng dụng, các sản phẩm không có dây quay bằng sợi tre dự kiến sẽ đóng một vai trò lớn hơn trong thị trường vật liệu thân thiện với môi trường và đóng góp quan trọng cho sự phát triển bền vững.
