Fysisk hydrofil behandlingsteknologi er en miljøvennlig og effektiv overflatemodifikasjonsmetode. Den bruker fysiske midler for å behandle overflaten av materialet i mikro-nano-skalaen, og dermed endre overflateegenskapene. I produksjonsprosessen av hydrofile supermyke PP spunbond nonwovens , fysisk hydrofil behandlingsteknologi inkluderer hovedsakelig tre metoder: plasmabehandling, ultrafiolettbehandling og laserbehandling.
Plasma er en ionisert gass som består av elektroner, ioner, nøytrale atomer og molekyler, med høy energitetthet og høy reaktivitet. Under plasmabehandlingsprosessen plasseres fiberduken i et plasmamiljø, og høyenergipartikler (som elektroner og ioner) kolliderer med fibermolekylene på overflaten av fiberduken, noe som resulterer i brudd og rekombinasjon av kjemiske bindinger . I denne prosessen kan det dannes frie radikaler på fiberoverflaten. Disse frie radikalene kan reagere med oksygen, vannmolekyler, etc. i luften for å generere hydrofile grupper som hydroksyl og karboksyl, og derved øke hydrofilisiteten til fiberduken.
Fordelene med plasmabehandling er rask prosesseringshastighet, høy effektivitet og overflatemodifisering uten å introdusere ytterligere kjemikalier. Plasmabehandling kan imidlertid også ha en viss innvirkning på de fysiske egenskapene til ikke-vevde stoffer, som redusert styrke og økt overflateruhet, så parametere må optimaliseres i henhold til spesifikke brukskrav.
Ultrafiolett behandling er en metode for å modifisere overflaten av materialer ved å bruke den fotokjemiske effekten av ultrafiolette stråler. Under ultrafiolett bestråling absorberer fibermolekylene på overflaten av ikke-vevde stoffer lysenergi, bryter og omorganiserer kjemiske bindinger og danner nye kjemiske bindinger eller funksjonelle grupper. Disse nye funksjonelle gruppene er ofte hydrofile, og forbedrer dermed de hydrofile egenskapene til ikke-vevde stoffer.
Ultrafiolett behandling har fordelene med enkel betjening, lav pris, miljøvern og forurensningsfri. Imidlertid påvirkes effekten av ultrafiolett behandling ofte av faktorer som lyskildetype, bestrålingsintensitet og bestrålingstid, og behandlingsdybden er begrenset, og virker hovedsakelig på overflaten av materialet innen noen få nanometer til titalls nanometer. For ikke-vevde materialer med tykkere tykkelse kan det derfor være nødvendig å forlenge behandlingstiden eller øke antall behandlinger for å oppnå den ideelle hydrofile effekten.
Laserbehandling er bruken av laserstrålens høye energitetthet og presisjon for å behandle og modifisere overflaten av materialet i mikro-nano-skalaen. Under laserbehandlingsprosessen er laserstrålen fokusert på overflaten av det ikke-vevde stoffet, og genererer et høytemperatur- og høytrykksplasmamiljø, noe som får de kjemiske bindingene på fiberoverflaten til å bryte og omorganiseres. Samtidig kan laserstrålen også danne mikronanostrukturer på overflaten av materialet, som for eksempel riller og hull. Disse strukturene øker det spesifikke overflatearealet til materialoverflaten, noe som bidrar til adsorpsjon og diffusjon av vannmolekyler, og forbedrer dermed hydrofilisiteten til det ikke-vevde stoffet.
Fordelene med laserbehandling er høy prosesseringsnøyaktighet, sterk kontrollerbarhet og overflatemodifikasjon uten å skade den generelle ytelsen til materialet. Imidlertid er kostnadene for laserbehandlingsutstyr høye og prosesseringseffektiviteten er relativt lav, noe som begrenser bruken i storskala industriell produksjon.
Fysisk hydrofil behandlingsteknologi har betydelige fordeler ved produksjon av hydrofile ultramyke PP spunbond non-woven stoffer. For det første krever ikke denne teknologien introduksjon av ytterligere kjemikalier, og unngår miljøforurensning og sikkerhetsfarer som kan være forårsaket av kjemisk behandling. For det andre kan fysisk hydrofil behandling oppnå presis modifikasjon av materialoverflaten uten å endre den generelle ytelsen til materialet, og oppfylle kravene til materialytelse i forskjellige bruksområder. I tillegg har fysisk hydrofil behandling også fordelene med rask prosesseringshastighet, høy effektivitet og enkel drift, noe som bidrar til å redusere produksjonskostnadene og forbedre produksjonseffektiviteten.
Fysisk hydrofil behandlingsteknologi står også overfor noen utfordringer. For det første varierer anvendelsesomfanget og effekten av ulike fysiske behandlingsmetoder, og den aktuelle behandlingsmetoden må velges i henhold til spesifikke brukskrav. For det andre er modifikasjonsdybden til materialoverflaten ved fysisk hydrofil behandling begrenset, og den virker hovedsakelig på overflaten innen noen få nanometer til titalls nanometer. For tykkere materialer kan det være nødvendig med flere behandlinger for å oppnå den ideelle hydrofile effekten. I tillegg er kostnadene for fysisk hydrofilt behandlingsutstyr høye, og en viss mengde energiforbruk og avfall kan genereres under behandlingsprosessen, noe som krever ytterligere optimalisering og forbedring.
