Foukání taveniny - Melt blowing - Wikipedia

Proces vyfukování taveniny

Foukání taveniny je konvenční metoda výroby mikrovláken a nanovláken, kde se polymerní tavenina vytlačuje malými tryskami obklopenými vysokorychlostním vyfukováním. Náhodně uložená vlákna tvoří a netkaný listový výrobek použitelné pro filtraci, sorbenty, oděvy a systémy pro dodávání léčiv. Podstatnými výhodami vyfukování taveniny jsou jednoduchost a vysoká specifická produktivita[žargon ] a bezrozpouštědlový provoz. Výběr vhodné kombinace polymerů s optimalizovanými reologické a povrchové vlastnosti, byli vědci schopni produkovat vlákna vyfukovaná z taveniny se středním průměrem až 36 nm.[1]

Dějiny

Během sopečné činnosti může být vláknitý materiál tažen prudkým větrem z roztaveného čedičového magmatu Pele vlasy.[2] Stejný jev platí pro vyfukování polymerů z taveniny. Prvním výzkumem vyfukování taveniny byl námořní pokus v USA o výrobu jemných filtračních materiálů pro měření radiace na dronech v padesátých letech.[3] Později Exxon Corporation vyvinul první průmyslový proces založený na principu vyfukování taveniny s vysokou úrovní výkonu.[4] Čína vyrábí 40% netkané textilie na světě, přičemž většina se vyrábí v Hebei provincie (2018).[5]

Polymery

Pro vyfukování taveniny jsou použitelné polymery s termoplastickým chováním. Hlavní typy polymerů běžně zpracovávané vyfukováním taveniny:[6]

Použití

Hlavní použití netkaných textilií foukaných z taveniny a další inovativní přístupy jsou následující.[7]

Filtrace

Netkané textilie foukané z taveniny jsou porézní. Díky tomu mohou filtrovat kapaliny a plyny. Mezi jejich aplikace patří úprava vody, masky a vzduchové filtry. Během pandemie COVID-19 stoupla cena taveniny z několika tisíc USD za tunu na přibližně 100 tisíc USD za tunu.

Sorbenty

Netkané materiály mohou zadržovat kapaliny několikrát větší, než je jejich vlastní hmotnost. Tedy ty vyrobené z polypropylenu jsou ideální pro sběr kontaminace olejem.[8][9]

Hygienické výrobky

Vysoká absorpce roztavených textilií je využívána v jednorázových plenkách a výrobcích pro ženskou hygienu.[10]

Oblečení

Tkaniny foukané z taveniny mají tři vlastnosti, díky nimž jsou užitečné pro oděvy, zejména v drsných podmínkách: tepelná izolace, relativní odolnost proti vlhkosti a prodyšnost.

Dodávka léku

Foukání taveniny může produkovat vlákna s obsahem léčiva pro řízené dodávka léků.[11] Vysoká rychlost podávání léčiva (vytlačování), bezrozpouštědlový provoz a zvětšená povrchová plocha produktu činí z vyfukování taveniny slibnou novou formulační techniku.[12]

Reference

  1. ^ Soltani, Iman a Macosko, Chrisotpher W. (2018). „Vliv reologie a povrchových vlastností na morfologii nanovláken odvozených z netkaných textilií vyfukovaných z ostrovů v moři“. Polymer. 145: 21–30. doi:10.1016 / j.polymer.2018.04.051.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)
  2. ^ Shimozuru, D. (1994). "Fyzikální parametry ovlivňující tvorbu Peleových vlasů a slz". Bulletin of vulcanology. 56 (3): 217–219. Bibcode:1994BVol ... 56..217S. doi:10,1007 / s004450050030.
  3. ^ Shaumbaugh, R.L. (1988). "Makroskopický pohled na proces vyfukování taveniny pro výrobu mikrovláken". Ind. Eng. Chem. Res. 27 (12): 2363–2372. doi:10.1021 / ie00084a021.
  4. ^ Ellison CJ, Phatak A, Giles DW, Macosko CW, Bates FS (2007). „Nanovlákna foukaná z taveniny: Distribuce průměru vláken a počátek rozpadu vláken“. Polymer. 48 (11): 3306–3316. doi:10.1016 / j.polymer.2007.04.005.
  5. ^ „Čínská pojišťovací společnost pro exportní úvěry zveřejňuje analýzu a výhled rizika domácí masky nabídky a poptávky“. Textilní síť Čína. 17. února 2020.
  6. ^ Dutton, Kathryn C. (2008). "Přehled a analýza procesu a parametrů procesu tavení". Journal of Textile and Apparel, Technology and Management. 6.
  7. ^ McCulloch, John G. (1999). „Historie vývoje technologie vyfukování taveniny“. International Nonwovens Journal. 8: 1558925099OS – 80. doi:10.1177 / 1558925099os-800123.
  8. ^ Wei, Q. F .; Mather, R. R .; Fotheringham, A. F. & Yang, R. D. (2003). „Hodnocení netkaných polypropylenových olejových sorbentů při mořském úniku ropných skvrn“. Bulletin o znečištění moří. 46 (6): 780–783. doi:10.1016 / s0025-326x (03) 00042-0. PMID  12787586.
  9. ^ Sarbatly R .; Kamin, Z. & Krishnaiah D. (2016). „Přehled polymerních nanovláken elektrostatickým zvlákňováním a jejich použití při separaci oleje a vody pro čištění ropných skvrn na moři“. Bulletin o znečištění moří. 106 (1–2): 8–16. doi:10.1016 / j.marpolbul.2016.03.037. PMID  27016959.
  10. ^ Wehmann, Michael; McCulloch, W. John G. (2012). "Technologie vyfukování taveniny". V Karger-Kocsis, J. (ed.). Polypropylen: reference A-Z. Řada polymerních věd a technologií. 2. Springer Science & Business Media. 415–420. doi:10.1007/978-94-011-4421-6_58. ISBN  978-94-010-5899-5.
  11. ^ Balogh, A .; Farkas, B .; Faragó, K .; Farkas, A .; Wagner, I .; Van Assche, I .; et al. (2015). „Tavené a elektrostaticky zvlákňované rohože z polymerních vláken s obsahem léčiva pro zlepšení rozpouštění: srovnávací studie“ (PDF). Journal of Pharmaceutical Sciences. 104 (5): 1767–1776. doi:10,1002 / jps.24399. PMID  25761776.
  12. ^ QVývoj. "Foukání taveniny". Citováno 1. června 2016.

externí odkazy