Die physikalisch-hydrophile Behandlungstechnologie ist eine umweltfreundliche und effiziente Methode zur Oberflächenmodifizierung. Es nutzt physikalische Mittel, um die Oberfläche des Materials im Mikro-Nano-Bereich zu behandeln und dadurch seine Oberflächeneigenschaften zu verändern. Im Produktionsprozess von hydrophile superweiche PP-Spinnvliesstoffe Die physikalische hydrophile Behandlungstechnologie umfasst hauptsächlich drei Methoden: Plasmabehandlung, UV-Behandlung und Laserbehandlung.
Plasma ist ein ionisiertes Gas bestehend aus Elektronen, Ionen, neutralen Atomen und Molekülen mit hoher Energiedichte und hoher Reaktivität. Während des Plasmabehandlungsprozesses wird der Vliesstoff in eine Plasmaumgebung gebracht und hochenergetische Partikel (wie Elektronen und Ionen) kollidieren mit den Fasermolekülen auf der Oberfläche des Vliesstoffs, was zum Aufbrechen und zur Rekombination chemischer Bindungen führt . Dabei können auf der Faseroberfläche freie Radikale entstehen. Diese freien Radikale können mit Sauerstoff, Wassermolekülen usw. in der Luft reagieren und hydrophile Gruppen wie Hydroxyl- und Carboxylgruppen erzeugen, wodurch die Hydrophilie des Vliesstoffs erhöht wird.
Die Vorteile der Plasmabehandlung sind schnelle Verarbeitungsgeschwindigkeit, hohe Effizienz und Oberflächenmodifizierung ohne den Einsatz zusätzlicher Chemikalien. Die Plasmabehandlung kann jedoch auch einen gewissen Einfluss auf die physikalischen Eigenschaften von Vliesstoffen haben, wie z. B. eine verringerte Festigkeit und eine erhöhte Oberflächenrauheit, sodass die Parameter entsprechend den spezifischen Anwendungsanforderungen optimiert werden müssen.
Bei der UV-Behandlung handelt es sich um eine Methode zur Modifizierung der Oberfläche von Materialien mithilfe der photochemischen Wirkung ultravioletter Strahlen. Unter ultravioletter Bestrahlung absorbieren die Fasermoleküle auf der Oberfläche von Vliesstoffen Lichtenergie, brechen und reorganisieren chemische Bindungen und bilden neue chemische Bindungen oder funktionelle Gruppen. Diese neuen funktionellen Gruppen sind häufig hydrophil und verbessern dadurch die hydrophilen Eigenschaften von Vliesstoffen.
Die UV-Behandlung bietet die Vorteile einer einfachen Bedienung, geringer Kosten, Umweltschutz und Schadstofffreiheit. Die Wirkung der UV-Behandlung wird jedoch häufig durch Faktoren wie Art der Lichtquelle, Bestrahlungsintensität und Bestrahlungszeit beeinflusst, und die Behandlungstiefe ist begrenzt und wirkt sich hauptsächlich auf die Oberfläche des Materials innerhalb weniger Nanometer bis hin zu mehreren zehn Nanometern aus. Daher kann es bei Vliesstoffen mit größerer Dicke erforderlich sein, die Behandlungszeit zu verlängern oder die Anzahl der Behandlungen zu erhöhen, um den idealen hydrophilen Effekt zu erzielen.
Bei der Laserbehandlung wird die hohe Energiedichte und Präzision des Laserstrahls genutzt, um die Oberfläche des Materials im Mikro-Nano-Bereich zu bearbeiten und zu verändern. Während des Laserbehandlungsprozesses wird der Laserstrahl auf die Oberfläche des Vliesstoffs fokussiert und erzeugt eine Plasmaumgebung mit hoher Temperatur und hohem Druck, die dazu führt, dass die chemischen Bindungen auf der Faseroberfläche aufbrechen und sich neu organisieren. Gleichzeitig kann der Laserstrahl auch Mikro-Nano-Strukturen auf der Oberfläche des Materials erzeugen, wie zum Beispiel Rillen und Löcher. Diese Strukturen vergrößern die spezifische Oberfläche der Materialoberfläche, was die Adsorption und Diffusion von Wassermolekülen begünstigt und dadurch die Hydrophilie des Vliesstoffs verbessert.
Die Vorteile der Laserbehandlung sind eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit, gute Kontrollierbarkeit und Oberflächenmodifizierung, ohne die Gesamtleistung des Materials zu beeinträchtigen. Allerdings sind die Kosten für Laserbearbeitungsgeräte hoch und die Bearbeitungseffizienz relativ gering, was ihre Anwendung in der großtechnischen Industrieproduktion einschränkt.
Die physikalische hydrophile Behandlungstechnologie bietet erhebliche Vorteile bei der Herstellung hydrophiler ultraweicher PP-Spinnvliesstoffe. Erstens erfordert diese Technologie nicht den Einsatz zusätzlicher Chemikalien, wodurch Umweltverschmutzung und Sicherheitsrisiken vermieden werden, die durch die chemische Behandlung verursacht werden können. Zweitens kann durch die physikalische Hydrophiliebehandlung eine präzise Modifikation der Materialoberfläche erreicht werden, ohne die Gesamtleistung des Materials zu verändern, wodurch die Anforderungen an die Materialleistung in verschiedenen Anwendungsbereichen erfüllt werden. Darüber hinaus bietet die physikalische Hydrophiliebehandlung auch die Vorteile einer schnellen Verarbeitungsgeschwindigkeit, einer hohen Effizienz und einer einfachen Bedienung, was zur Senkung der Produktionskosten und zur Verbesserung der Produktionseffizienz beiträgt.
Auch die physikalisch-hydrophile Behandlungstechnologie steht vor einigen Herausforderungen. Erstens variieren der Anwendungsbereich und die Wirkung verschiedener physikalischer Behandlungsmethoden, und die geeignete Behandlungsmethode muss entsprechend den spezifischen Anwendungsanforderungen ausgewählt werden. Zweitens ist die Modifikationstiefe der Materialoberfläche durch physikalische hydrophile Behandlung begrenzt und wirkt hauptsächlich auf die Oberfläche innerhalb weniger Nanometer bis zu mehreren zehn Nanometern. Bei dickeren Materialien können mehrere Behandlungen erforderlich sein, um den idealen hydrophilen Effekt zu erzielen. Darüber hinaus sind die Kosten für physikalische hydrophile Behandlungsgeräte hoch, und während des Behandlungsprozesses kann ein gewisser Energieverbrauch und Abfall entstehen, der einer weiteren Optimierung und Verbesserung bedarf.
