Fiziksel hidrofilik arıtma teknolojisi çevre dostu ve etkili bir yüzey modifikasyon yöntemidir. Malzemenin yüzeyini mikro-nano ölçekte işlemek için fiziksel araçlar kullanır, böylece yüzey özelliklerini değiştirir. Üretim sürecinde hidrofilik süper yumuşak PP eğrilerek bağlanmış dokunmamış kumaşlar Fiziksel hidrofilik arıtma teknolojisi temel olarak üç yöntemi içerir: plazma tedavisi, ultraviyole tedavisi ve lazer tedavisi.
Plazma, elektronlar, iyonlar, nötr atomlar ve moleküllerden oluşan, yüksek enerji yoğunluğuna ve yüksek reaktiviteye sahip iyonize bir gazdır. Plazma işlemi sırasında, dokunmamış kumaş bir plazma ortamına yerleştirilir ve yüksek enerjili parçacıklar (elektronlar ve iyonlar gibi), dokunmamış kumaşın yüzeyindeki elyaf molekülleri ile çarpışarak kimyasal bağların kopmasına ve yeniden birleşmesine neden olur. . Bu süreçte lif yüzeyinde serbest radikaller oluşabilmektedir. Bu serbest radikaller, hidroksil ve karboksil gibi hidrofilik gruplar oluşturmak için havadaki oksijen, su molekülleri vb. ile reaksiyona girebilir, böylece dokunmamış kumaşın hidrofilikliği arttırılabilir.
Plazma işleminin avantajları, hızlı işlem hızı, yüksek verimlilik ve ek kimyasal madde eklemeden yüzey modifikasyonudur. Bununla birlikte, plazma işleminin aynı zamanda dokunmamış kumaşların fiziksel özellikleri üzerinde de belirli bir etkisi olabilir (örneğin, mukavemetin azalması ve yüzey pürüzlülüğünün artması gibi), bu nedenle parametrelerin özel uygulama gereksinimlerine göre optimize edilmesi gerekir.
Ultraviyole işlemi, ultraviyole ışınlarının fotokimyasal etkisini kullanarak malzemelerin yüzeyini değiştirmeye yönelik bir yöntemdir. Ultraviyole ışınımı altında, dokunmamış kumaşların yüzeyindeki lif molekülleri ışık enerjisini emer, kimyasal bağları kırar ve yeniden düzenler ve yeni kimyasal bağlar veya fonksiyonel gruplar oluşturur. Bu yeni fonksiyonel gruplar çoğunlukla hidrofiliktir, dolayısıyla dokunmamış kumaşların hidrofilik özelliklerini geliştirir.
Ultraviyole tedavisi, basit kullanım, düşük maliyet, çevre koruma ve kirlilik içermeyen avantajlara sahiptir. Bununla birlikte, ultraviyole işleminin etkisi genellikle ışık kaynağı türü, ışınlama yoğunluğu ve ışınlama süresi gibi faktörlerden etkilenir ve işlem derinliği sınırlıdır, esas olarak birkaç nanometreden onlarca nanometreye kadar malzemenin yüzeyine etki eder. Bu nedenle, daha kalın kalınlığa sahip dokunmamış malzemeler için ideal hidrofilik etkiyi elde etmek amacıyla işlem süresinin uzatılması veya işlem sayısının arttırılması gerekli olabilir.
Lazer tedavisi, malzemenin yüzeyini mikro nano ölçekte işlemek ve değiştirmek için lazer ışınının yüksek enerji yoğunluğunun ve hassasiyetinin kullanılmasıdır. Lazer tedavisi işlemi sırasında, lazer ışını dokunmamış kumaşın yüzeyine odaklanarak yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı bir plazma ortamı oluşturur, bu da fiber yüzeyindeki kimyasal bağların kopmasına ve yeniden düzenlenmesine neden olur. Lazer ışını aynı zamanda malzemenin yüzeyinde oluklar, delikler gibi mikro-nano yapılar da oluşturabilmektedir. Bu yapılar, su moleküllerinin adsorpsiyonuna ve difüzyonuna yardımcı olan malzeme yüzeyinin spesifik yüzey alanını arttırır, böylece dokunmamış kumaşın hidrofilikliğini arttırır.
Lazer işleminin avantajları, yüksek işleme doğruluğu, güçlü kontrol edilebilirlik ve malzemenin genel performansına zarar vermeden yüzey modifikasyonudur. Bununla birlikte, lazer işleme ekipmanının maliyeti yüksektir ve işleme verimliliği nispeten düşüktür, bu da lazer işleme ekipmanının büyük ölçekli endüstriyel üretimdeki uygulamasını sınırlamaktadır.
Fiziksel hidrofilik işlem teknolojisi, hidrofilik ultra yumuşak PP eğrilerek bağlanmış dokunmamış kumaşların üretiminde önemli avantajlara sahiptir. Birincisi, bu teknoloji ilave kimyasalların kullanılmasını gerektirmemekte, kimyasal arıtmanın yol açabileceği çevre kirliliğini ve güvenlik tehlikelerini önlemektedir. İkincisi, fiziksel hidrofilik işlem, malzemenin genel performansını değiştirmeden, farklı uygulama alanlarındaki malzeme performansı gereksinimlerini karşılayarak malzeme yüzeyinde hassas bir modifikasyon sağlayabilir. Ek olarak, fiziksel hidrofilik arıtma aynı zamanda üretim maliyetlerini düşürmeye ve üretim verimliliğini artırmaya yardımcı olan hızlı işlem hızı, yüksek verimlilik ve basit operasyon avantajlarına da sahiptir.
Fiziksel hidrofilik arıtma teknolojisi de bazı zorluklarla karşı karşıyadır. Birincisi, farklı fiziksel tedavi yöntemlerinin uygulama kapsamı ve etkileri farklılık göstermektedir ve özel uygulama gereksinimlerine göre uygun tedavi yönteminin seçilmesi gerekmektedir. İkinci olarak, fiziksel hidrofilik işlemle malzeme yüzeyinin modifikasyon derinliği sınırlıdır ve esas olarak yüzey üzerinde birkaç nanometreden onlarca nanometreye kadar etki eder. Daha kalın malzemelerde ideal hidrofilik etkiyi elde etmek için birden fazla işlem gerekebilir. Ayrıca, fiziksel hidrofilik arıtma ekipmanının maliyeti yüksektir ve arıtma süreci sırasında belirli miktarda enerji tüketimi ve atık üretilebilir, bu da daha fazla optimizasyon ve iyileştirme gerektirir.
