В тази публикация в блога разглеждаме структурата и принципите на производство на микрофибъра и научно изследваме колко ефективно този материал може действително да блокира акари и прах.
Чували ли сте за спално бельо, което предотвратява образуването на акари и прах? Това е нова технология, която привлича вниманието в производството на облекло и спално бельо. Всеки, който някога е разглеждал различни продукти, докато е пазарувал спално бельо или дрехи, вероятно е чувал за този продукт и неговия материал - микрофибър.
Ултрафините влакна се отнасят до влакна с дебелина една стотна от човешки косъм. Когато се използват в продукти, те създават въздушни джобове, по-малки от финия прах или праховите акари, но по-големи от молекулите на въздуха. Това позволява на влакнестите продукти да поддържат дишаемост, като същевременно осигуряват бариерен ефект, който предотвратява проникването на прах и акари. Тази функционалност е особено полезна за страдащи от алергии и хора с чувствителна кожа. Тъй като тъканта притежава дишаемост, подобна на керамиката, като същевременно предотвратява залепването на фин прах или обитаването на прахови акари, тя се използва широко във функционално спално бельо и дрехи. И така, как се произвеждат тези влакна, 100 пъти по-фини от човешки косъм?
Конвенционалната прежда се произвежда чрез напълване на куха цилиндрична тръба с течен полимерен материал, прилагане на налягане и екструдиране на нишки една по една, подобно на производството на юфка. Създаването на микрофибър по същия метод обаче изисква първо производство на тръби с диаметър от десетки нанометри, което е технически изключително трудно. Следователно, микрофибърните влакна се произвеждат предимно чрез електропредене, което използва електрическо поле, а не механична манипулация.
Електроспинингът е метод, при който се прилага високо напрежение към течен суров материал, което кара молекулите, образуващи веществото, да се отблъскват взаимно. Материята е съставена от безброй частици, наречени молекули. Когато към материала се приложи високо напрежение, тези молекули се влияят и се зареждат електрически. Подобно е на начина, по който гласът ви естествено става по-силен на шумни места като концертни зали или пазари. В силно електрифицирана зона молекулите също се зареждат електрически, създавайки електростатично явление. Молекулите придобиват еднакъв заряд и еднакви заряди се отблъскват взаимно. Следователно, те се отблъскват. Обратно, в течно състояние молекулите също притежават сила на привличане помежду си. Това се дължи на повърхностното напрежение, което кара молекулите да се групират, за да се намали повърхностната им площ. Когато силата на отблъскване, причинена от зарядите, стане по-силна от повърхностното напрежение, което иска молекулите да останат групирани, течността вече не може да остане групирана и се пръска. Ето защо тя се пръска под формата на течни капчици. Тези пръскани течни капчици постепенно се втвърдяват, докато преминават през въздуха. Докато преминават през въздуха, те прехвърлят заряда си в атмосферата и постепенно губят собствения си заряд. След като загубят достатъчно количество заряд, потокът от тези капчици става нестабилен. В резултат на това потокът се усуква в спирала и се удължава във форма, подобна на нишка. Така се ражда нишката, подобно на формата, нарисувана от лентата на гимнастик. Това явление продължава, докато капката достигне високоволтова плоча, разположена на определено разстояние от мястото, където течността е била електрически заредена.
Процесът на създаване на нановлакна чрез електропредене притежава забележителни свойства. При предене на прежда с конвенционални машини е необходимо да се въведат различни машини с различни спецификации, за да се произведат прежди с различна дебелина. Електропреденето обаче елиминира тази необходимост напълно. При електропреденето дебелината на нишките се контролира единствено чрез регулиране на приложеното напрежение. По-високото напрежение води до по-фини нишки, защото по-голямото напрежение доставя повече енергия. Това е аналогично на пускането на крехък предмет от по-голяма височина, което води до разбиването му на по-малки парчета. Течността, получаваща висока енергия от напрежението, носи по-силен заряд и изпитва по-голямо отблъскване. Това силно отблъскване преодолява силите, които карат течностите да се слепват, позволявайки им да се разпръснат на по-малки капчици.
Друго предимство на електропреденето е способността му да комбинира различни материали, за да придаде нови функционалности. Например, създаването на нановлакна с добавени антимикробни агенти може да потисне растежа на бактерии и гъбички, както и на домашни прахови акари. Тези влакна, съчетаващи разнообразни материали и функционалности, намират широки приложения отвъд спалното бельо – от медицински материали и спортно облекло до промишлени филтри. Те играят жизненоважна роля за подобряване на качеството ни на живот.
Несъзнателно използваме много микрофибърни продукти в ежедневието си. Те се използват в различни функционални продукти, от спално бельо, устойчиво на акари, и функционално спортно облекло до кърпи за отстраняване на прах. Всички тези функционални продукти произлизат от малка промяна в мисленето: преобразуване на физическата сила в електрическа. Виждайки това, човек се чуди как би се променил светът, ако в бъдеще бъдат разработени по-новаторски методи, водещи до още по-фини и по-специализирани прежди. Напредъкът в науката и технологиите носи иновации дори в най-малките части от нашето ежедневие, а новите материали като микрофибър ще продължат да доказват своята стойност в различни области.
