Fysisk hydrofil behandlingsteknologi er en miljøvenlig og effektiv overflademodifikationsmetode. Den bruger fysiske midler til at behandle materialets overflade i mikro-nano-skalaen og ændrer derved dets overfladeegenskaber. I produktionsprocessen af hydrofile superbløde PP spunbond nonwovens , fysisk hydrofil behandlingsteknologi omfatter hovedsageligt tre metoder: plasmabehandling, ultraviolet behandling og laserbehandling.
Plasma er en ioniseret gas sammensat af elektroner, ioner, neutrale atomer og molekyler, med høj energitæthed og høj reaktivitet. Under plasmabehandlingsprocessen placeres nonwovenstoffet i et plasmamiljø, og højenergipartikler (såsom elektroner og ioner) kolliderer med fibermolekylerne på overfladen af nonwovenstoffet, hvilket resulterer i brud og rekombination af kemiske bindinger . I denne proces kan der dannes frie radikaler på fiberoverfladen. Disse frie radikaler kan reagere med ilt, vandmolekyler osv. i luften for at generere hydrofile grupper såsom hydroxyl og carboxyl og derved øge det ikke-vævede stofs hydrofilicitet.
Fordelene ved plasmabehandling er hurtig behandlingshastighed, høj effektivitet og overflademodifikation uden at indføre yderligere kemikalier. Plasmabehandling kan dog også have en vis indvirkning på ikke-vævede stoffers fysiske egenskaber, såsom reduceret styrke og øget overfladeruhed, så parametre skal optimeres i henhold til specifikke anvendelseskrav.
Ultraviolet behandling er en metode til at modificere overfladen af materialer ved hjælp af den fotokemiske effekt af ultraviolette stråler. Under ultraviolet bestråling absorberer fibermolekylerne på overfladen af ikke-vævede stoffer lysenergi, bryder og omorganiserer kemiske bindinger og danner nye kemiske bindinger eller funktionelle grupper. Disse nye funktionelle grupper er ofte hydrofile og forbedrer derved de hydrofile egenskaber af ikke-vævede stoffer.
Ultraviolet behandling har fordelene ved enkel betjening, lav pris, miljøbeskyttelse og forureningsfri. Effekten af ultraviolet behandling påvirkes dog ofte af faktorer som lyskildetype, bestrålingsintensitet og bestrålingstid, og behandlingsdybden er begrænset, idet den primært virker på overfladen af materialet inden for få nanometer til titusvis af nanometer. For ikke-vævede materialer med tykkere tykkelse kan det derfor være nødvendigt at forlænge behandlingstiden eller øge antallet af behandlinger for at opnå den ideelle hydrofile effekt.
Laserbehandling er brugen af laserstrålens høje energitæthed og præcision til at behandle og modificere materialets overflade i mikro-nano-skalaen. Under laserbehandlingsprocessen fokuseres laserstrålen på overfladen af det ikke-vævede stof, hvilket genererer et højtemperatur- og højtryksplasmamiljø, som får de kemiske bindinger på fiberoverfladen til at bryde og reorganiseres. Samtidig kan laserstrålen også danne mikro-nano strukturer på overfladen af materialet, såsom riller og huller. Disse strukturer øger det specifikke overfladeareal af materialeoverfladen, hvilket er befordrende for adsorption og diffusion af vandmolekyler, og derved forbedrer det ikke-vævede stofs hydrofilicitet.
Fordelene ved laserbehandling er høj behandlingsnøjagtighed, stærk kontrollerbarhed og overflademodifikation uden at ødelægge materialets samlede ydeevne. Omkostningerne ved laserbehandlingsudstyr er imidlertid høje, og behandlingseffektiviteten er relativt lav, hvilket begrænser dets anvendelse i storstilet industriel produktion.
Fysisk hydrofil behandlingsteknologi har betydelige fordele i produktionen af hydrofile ultrabløde PP spunbond non-woven stoffer. For det første kræver denne teknologi ikke introduktion af yderligere kemikalier, hvilket undgår miljøforurening og sikkerhedsrisici, der kan være forårsaget af kemisk behandling. For det andet kan fysisk hydrofil behandling opnå præcis ændring af materialeoverfladen uden at ændre materialets overordnede ydeevne, hvilket opfylder kravene til materialeydeevne i forskellige anvendelsesområder. Derudover har fysisk hydrofil behandling også fordelene ved hurtig behandlingshastighed, høj effektivitet og enkel betjening, hvilket er befordrende for at reducere produktionsomkostningerne og forbedre produktionseffektiviteten.
Fysisk hydrofil behandlingsteknologi står også over for nogle udfordringer. For det første varierer anvendelsesomfanget og virkningerne af forskellige fysiske behandlingsmetoder, og den passende behandlingsmetode skal vælges i henhold til specifikke anvendelseskrav. For det andet er modifikationsdybden af materialeoverfladen ved fysisk hydrofil behandling begrænset, og den virker hovedsageligt på overfladen inden for få nanometer til titusinder af nanometer. For tykkere materialer kan det være nødvendigt med flere behandlinger for at opnå den ideelle hydrofile effekt. Derudover er omkostningerne til fysisk hydrofilt behandlingsudstyr høje, og en vis mængde energiforbrug og affald kan genereres under behandlingsprocessen, hvilket kræver yderligere optimering og forbedring.
