Гидрофильные и гидрофобные нетканые материалы: обработка поверхности для гигиены, Ag, медицины

Переработчик, производящий 500 000 метров полипропиленового спанбонда в день для хирургических простыней, мульчирующей пленки и впитывающих гигиенических подкладок, на каждом производственном совещании сталкивается с одним и тем же вопросом: какая обработка поверхности действительно необходима для конечного использования? Гидрофильные и гидрофобные нетканые материалы часто рассматривают как две чистые категории, но решение зависит от измеримых свойств: угла контакта с водой, скорости впитывания жидкости, барьера для жидкости и долговечности обработки.

Jiangyin Jingang Non-Woven Co., Ltd., производитель нетканых материалов, базирующийся в Цзянинь, Китай, в течение 26 лет занимается производством ПП-тканей спанбонд и производственных линий, которые их производят. По нашему опыту, выбор между гидрофильностью и гидрофобностью редко бывает универсальным. Это решение, зависящее от конкретного приложения, которое меняется в зависимости от режима отказа продукта. В этой статье представлены варианты химии и обработки поверхности для применения в гигиене, сельском хозяйстве и медицине, так что вы сможете с первого раза выбрать подходящую ткань.

Разница в химическом составе поверхности: гидрофильные и гидрофобные нетканые материалы

Гидрофильные и гидрофобные нетканые материалы различают по одному числу: углу контакта с водой. Любая ткань с углом контакта ниже 90 градусов является гидрофильной, то есть вода распространяется и впитывает влагу через структуру. Полотно с углом контакта более 90 градусов является гидрофобным, то есть образует капли воды и препятствует проникновению.

Для ПП-спанбонда химический состав полимера не меняется. Стандартная полипропиленовая смола уже является гидрофобной по своей природе. По умолчанию установлено водоотталкивающее состояние. Для изготовления гидрофильного нетканого материала требуется дополнительный смачивающий агент, тогда как для изготовления гидрофобного нетканого материала может вообще не потребоваться ничего или усиление отделкой на основе фторполимера, силикона или парафина.

Эта разница не косметическая. В средствах гигиены гидрофильный верхний слой отводит мочу или менструальную жидкость от кожи, а гидрофобный задний слой предотвращает протекание. В сельском хозяйстве гидрофобная мульчирующая пленка удерживает влагу в почве, а гидрофильное покрытие сельскохозяйственных культур пропускает дождь. В медицинских тканях одно и то же полотно может быть барьером для жидкости или абсорбирующим слоем в зависимости от того, какая сторона обрабатывается. На диаграмме ниже показано, как эти два метода лечения оцениваются в трех областях применения.

Методы обработки поверхности: от поверхностной отделки до плавящейся добавки

Метод лечения определяет, как долго сохраняется гидрофильный или гидрофобный эффект. Актуальные отделки самые дешевые, но самые слабые; Плавные добавки являются наиболее долговечными, но требуют правильной конфигурации производственной линии.

Плавящая добавка — наиболее интересный вариант для переработчиков, владеющих линией спанбонда. Гидрофильную маточную смесь можно подавать в экструдер, так что весь валок обрабатывается начиная со стадии волокна. Актуальная отделка, напротив, добавляет этап смачивания и сушки после формирования полотна, что увеличивает стоимость и может создать проблемы с однородностью по ширине.

Для Линия по производству нетканого материала ПП спанбонд длиной 2,4 м , встроенное дозирование является стандартной конфигурацией. После выбора маточной смеси обработка поверхности наносится на каждый метр ткани, поэтому мы рекомендуем плавкие добавки для любого продукта, который предполагается стирать или использовать в полевых условиях более месяца.

Гигиенические применения: как гидрофильные и гидрофобные слои работают вместе

Гигиенические полотна — это та категория, в которой оба вида обработки работают внутри одного и того же продукта. Выигрышная конструкция — это гидрофильный внутренний слой, который отводит жидкость от кожи, и гидрофобный внешний слой, который удерживает ее внутри.

Требования варьируются в пределах гигиены. Детские подгузники нуждаются в быстро впитывающем влагу верхнем слое и очень прочном заднем слое. Средствам по уходу за женщинами требуется более медленное впитывание, чтобы избежать вытекания при надавливании. Изделия для взрослых, страдающие недержанием, требуют большей зоны впитывания и поверхности, которая дольше остается сухой. Каждая из этих конструкций требует разного целевого угла контакта.

• Скорость впитывания: измеряется в секундах, обычно менее 1 секунды для верхних листов гигиены премиум-класса.
• Повторное увлажнение: количество жидкости, которое возвращается на поверхность под давлением, удерживается на низком уровне благодаря гидрофобному барьерному слою.
• Мягкость: гидрофильное покрытие может уменьшить трение волокон, улучшая ощущение рук на слоях, контактирующих с кожей.
• Завершение миграции: агенты местного применения могут мигрировать на поверхность и влиять на эффективность впитывающей основы.

Практический урок заключается в определении обработки поверхности по слоям. Одно гидрофильное полотно не может предотвратить утечку, а одно гидрофобное полотно не может абсорбировать. Для производителей, поставляющих оба слоя, одну и ту же основу из полипропиленового спанбонда можно пропустить через отдельные линии отделки, чтобы обеспечить двусторонние характеристики, необходимые для гигиенических продуктов.

Применение в сельском хозяйстве: подбор гидрофобных и гидрофильных тканей для использования в полевых условиях

В сельском хозяйстве лучшая обработка поверхности — это та, которая соответствует количеству местных осадков и корневой зоне сельскохозяйственных культур. Гидрофобная мульчирующая пленка не подойдет для каждого поля.

Еще есть вопрос дозировки. Гидрофильную обработку можно настроить на определенный угол контакта, поэтому можно сделать так, чтобы крышка поглощала воду медленно, а не пропускала ее всю сразу. Это контролируемое высвобождение полезно для лотков для рассады и газонных ковриков.

Гидрофобная мульчирующая пленка может снизить потребность в орошении примерно на 15-30 процентов в засушливом климате, в первую очередь за счет прекращения испарения с поверхности почвы. Гидрофильное покрытие сельскохозяйственных культур имеет противоположный эффект: оно улучшает инфильтрацию и может уменьшить сток с уплотненной земли. Правильный выбор зависит от того, является ли причиной отказа засуха или заболачивание.

Нетканый материал Spunbond PP в клетку для сельскохозяйственной пленки Эта клетчатая нетканая пленка сочетает в себе воздухопроницаемость и водопроницаемость, обеспечивая стабильный физический барьер для сельскохозяйственных культур. Форма рулона позволяет контролировать качество поверхности, что делает его практичным выбором для регулирования влажности и температуры почвы в сельском хозяйстве. Посмотреть продукт →

Клетчатый нетканый материал Spunbond PP для сельскохозяйственной пленки производится в рулонах с контролируемым качеством поверхности, поэтому переработчики могут указать диапазон угла контакта до того, как пленка достигнет поля.

Медицинское применение: гидрофобные барьеры и гидрофильные комфортные слои

Медицинские нетканые материалы являются наиболее требовательной категорией, поскольку обработка поверхности должна создавать барьер для жидкости, не удерживая тепло вокруг пациента. В хирургических халатах внешний слой обычно гидрофобный, а внутренний слой может быть гидрофильным для комфорта пациента.

Хирургической маске необходим гидрофобный внешний слой, устойчивый к каплям, и гидрофильный внутренний слой, поглощающий влагу из выдыхаемого воздуха. Тот же полипропиленовый спанбонд, из которого изготавливается клетчатая ткань для медицинских масок, может быть обработан для удовлетворения обоих требований путем двусторонней обработки.

Клетчатый нетканый материал Spunbond PP для медицинских масок Эта ткань обеспечивает прочную структуру масок, обладающую высокой прочностью и воздухопроницаемостью. Его свойства поддерживают как гидрофобные, так и гидрофильные покрытия, помогая удовлетворить двойные требования к устойчивости к каплям и поглощению влаги в медицинских учреждениях. Посмотреть продукт →

Инфекционный контроль усложняет ситуацию: любая обработка поверхности не должна мешать антимикробным или антистатическим функциям. Гидрофильное покрытие, которое мигрирует на поверхность, может связываться с противомикробным препаратом на основе четвертичного аммония и снижать его эффективность. Вот почему химические добавки с плавкими добавками становятся стандартом для медицинских тканей, которым необходим прочный барьер и стабильный антимикробный слой.

Воздухопроницаемость поддерживается за счет пористой структуры, а не за счет химической обработки, поэтому тисненое гидрофобное полотно может блокировать жидкость, сохраняя при этом воздухообмен. Это та же самая логика проектирования, которая используется в Справочник свойств нетканого материала ПП-спанбонд на нашем сайте, где рассказывается, как вес полотна и размер пор влияют на сопротивление жидкости.

Практическая основа выбора для вашего приложения

Выберите метод лечения, проведя черту между теми видами отказов, которые вам больше всего необходимо предотвратить. Приведенная ниже последовательность применима для любого конвертера, определяющего обработку поверхности нетканого материала.

1. Определите режим отказа. Это утечка, сухость, заболачивание или нарушение воздухопроницаемости?
2. Установите целевой угол контакта. Используйте температуру выше 90 градусов для барьерных свойств, ниже 90 градусов для впитываемости и выше 120 градусов для гематобарьерных применений.
3. Выберите тип лечения. Актуальное покрытие для одноразовых изделий, плавящая добавка для многоразовых изделий или изделий, подвергаемых эксплуатации.
4. Подтвердить на производственном рулоне. Прежде чем утверждать маточную смесь, проверьте время впитывания, повторное смачивание, угол контакта и долговечность после стирки.

Маршрут производства также имеет значение. Переработчик, владеющий линией спанбонда, может использовать поточное дозирование маточной смеси для фиксации обработки поверхности, что более последовательно, чем отдельный этап окончательной обработки. Переработчик, покупающий готовые рулоны, должен полагаться на спецификации качества поверхности поставщика.

Часто задаваемые вопросы

Какой нетканый материал лучше с точки зрения гигиены: гидрофильный или гидрофобный?

Оба необходимы в большинстве продуктов гигиены. Гидрофильный верхний слой отводит жидкость от кожи, а гидрофобный задний слой предотвращает протекание. Два слоя часто представляют собой одну и ту же нетканую основу из полипропилена с разной обработкой поверхности.

Может ли ПП-спанбонд быть одновременно гидрофильным и гидрофобным?

Да, с двусторонней обработкой. Верхняя поверхность может быть гидрофильной, а нижняя — гидрофобной, что часто встречается в медицинских простынях и впитывающих гигиенических изделиях.

Как долго сохраняется гидрофильная обработка поверхности нетканого материала?

Это зависит от метода. Покрытия для местного применения выдерживают несколько циклов стирки, а обработка плавящимися добавками сохраняет 80–95 процентов своих характеристик после пяти циклов стирки. Для одноразовой продукции типична надбавка в 3-5 процентов.

Каков диапазон угла контакта водоотталкивающего нетканого материала?

Гидрофобный нетканый материал имеет угол контакта с водой более 90 градусов. Для применения гематобарьера в медицинских целях целевая температура обычно превышает 120 градусов, чтобы соответствовать стандартам ASTM F1670/F1671.