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熔噴技術

十二月 06, 2023

熔噴技術（英文：Melt blowing，又譯熔噴法[1]或熔體吹塑）是微纖維和納米纖維的常規製造方法，熔噴不織布（簡稱熔噴布）製作技術的基礎。這個技術把熔融的聚合物（即聚合物熔體）通過被高速吹塑氣體包圍的小噴嘴擠出，從而形式隨機沉積的非織造片材產品，可適用於過濾、吸附、服裝生產和藥物輸送系統。熔噴技術的實質好處是其簡單，平均比生產力（specific productivity）高，而且不涉及溶劑操作。選擇具有最佳流變和表面特性的聚合物的適當組合，科學家已經能夠生產平均直徑小至36 nm的熔噴纖維。[2]

熔噴過程

歷史 编辑

熔噴技術並非嶄新的技術發明：在大自然亦有類似的現象。舉例說：在火山活動活躍的夏威夷群島，猛風會吹起熔化的玄武岩，令玄武岩形成纖維狀的物質，被稱為「貝利的頭髮（英语：Pele's hair）」[3]。「貝利」（Pele）是夏威夷傳統多神信仰（英语：Hawaiian religion）的女神名稱。儘管玄武岩並不是聚合物的一種，其原理與熔噴技術相同。

熔噴技術的第一個研究在1950年代的美國發生：研究希望生產一種精細的過濾物料，用以量度在一輪無人機所受到的輻射劑量[4]。後來，埃克森集團開發出第一個基於熔噴技術原則而有高度輸出水平的工業程序[5]。根據2018年的統計數字，中國生產的不織布佔全世界市場的四成份額，當中絕大多數生產於河北省[1]。

高分子聚合物 编辑

具有熱塑特性的高分子聚合物均可應用於熔噴技術。以下詳列在熔噴技術中常用的主要塑料[6]：

用途 编辑

 
由熔喷聚合物丝制成的外科口罩外层的显微图像。

熔噴不織布和其他创新方法的主要用途如下。[7]

过滤 编辑

熔噴不織布是多孔的。因此，它们可以过滤液体和气体。熔噴不織布的应用包括水处理、口罩和空调过滤器。在COVID-19大流行期间，熔噴不織布的价格从每吨几千美元飙升至每吨约十万美元。

吸附剂 编辑

非织造材料可以保留数倍于自身重量的液体。因此，那些由聚丙烯制成的吸附剂是收集油污的理想选择。[8][9]

卫生用品 编辑

一次性尿布和女性卫生用品中利用了熔喷织物的高吸收性。[10]

服饰 编辑

熔喷织物具有三种特性，有助于使其适用于服装，尤其是在恶劣环境中：隔热、防潮性和透气性。

给药 编辑

熔喷可以生产用于控制药物输送的载药纤维。[11]高药物吞吐率（挤出进料）、无溶剂操作和增加产品表面积使熔喷成为一种有前途的新制剂技术。[12]

參考文獻 编辑

  1. ^ 1.0 1.1 中国出口信用保险公司发布国内口罩供需风险分析及前景展望. Textile Net China. 2020-02-17 [2020-07-27]. （原始内容于2020-09-11） （中文（简体））. 
  2. ^ Soltani, Iman, and Macosko, Chrisotpher W. Influence of rheology and surface properties on morphology of nanofibers derived from islands-in-the-sea meltblown nonwovens. Polymer. 2018, 145: 21–30. doi:10.1016/j.polymer.2018.04.051. 
  3. ^ Shimozuru, D. Physical parameters governing the formation of Pele's hair and tears. Bulletin of Volcanology. 1994, 56 (3): 217–219. Bibcode:1994BVol...56..217S. doi:10.1007/s004450050030 （英语）. 
  4. ^ Shaumbaugh, R.L. A macroscopic view of the melt-blowing process for producing microfibers. Ind. Eng. Chem. Res. 1988, 27 (12): 2363–2372. doi:10.1021/ie00084a021 （英语）. 
  5. ^ Ellison CJ, Phatak A, Giles DW, Macosko CW, Bates FS. Melt blown nanofibers: Fiber diameter distributions and onset of fiber breakup. Polymer. 2007, 48 (11): 3306–3316. doi:10.1016/j.polymer.2007.04.005. 
  6. ^ Dutton, Kathryn C. Overview and analysis of the meltblown process and parameters. Journal of Textile and Apparel, Technology and Management. 2008, 6 [2020-07-28]. （原始内容于2020-12-05） （英语）. 
  7. ^ McCulloch, John G. The history of the development of melt blowing technology. International Nonwovens Journal. 1999, 8: 1558925099OS–80. doi:10.1177/1558925099os-800123  . 
  8. ^ Wei, Q. F.; Mather, R. R.; Fotheringham, A. F. & Yang, R. D. Evaluation of nonwoven polypropylene oil sorbents in marine oil-spill recovery. Marine Pollution Bulletin. 2003, 46 (6): 780–783. PMID 12787586. doi:10.1016/s0025-326x(03)00042-0. 
  9. ^ Sarbatly R.; Kamin, Z. & Krishnaiah D. A review of polymer nanofibres by electrospinning and their application in oil-water separation for cleaning up marine oil spills. Marine Pollution Bulletin. 2016, 106 (1–2): 8–16. PMID 27016959. doi:10.1016/j.marpolbul.2016.03.037. 
  10. ^ Wehmann, Michael; McCulloch, W. John G. Melt blowing technology. Karger-Kocsis, J. (编). Polypropylene: an A-Z reference. Polymer Science and Technology Series 2. Springer Science & Business Media. 2012: 415–420. ISBN 978-94-010-5899-5. doi:10.1007/978-94-011-4421-6_58. 
  11. ^ Balogh, A.; Farkas, B.; Faragó, K.; Farkas, A.; Wagner, I.; Van Assche, I.; et al. Melt‐blown and electrospun drug‐loaded polymer fiber mats for dissolution enhancement: A comparative study (PDF). Journal of Pharmaceutical Sciences. 2015, 104 (5): 1767–1776 [2022-12-12]. PMID 25761776. doi:10.1002/jps.24399. （原始内容 (PDF)于2023-06-06）. 
  12. ^ QDevelopment. . [1 June 2016]. （原始内容存档于2016-08-06）. 

外部連結 编辑

十二月 06, 2023
熔噴技術, 英文, melt, blowing, 又譯熔噴法, 或熔體吹塑, 是微纖維和納米纖維的常規製造方法, 熔噴不織布, 簡稱熔噴布, 製作技術的基礎, 這個技術把熔融的聚合物, 即聚合物熔體, 通過被高速吹塑氣體包圍的小噴嘴擠出, 從而形式隨機沉積的非織造片材產品, 可適用於過濾, 吸附, 服裝生產和藥物輸送系統, 的實質好處是其簡單, 平均比生產力, specific, productivity, 而且不涉及溶劑操作, 選擇具有最佳流變和表面特性的聚合物的適當組合, 科學家已經能夠生產平均直徑小至36, . 熔噴技術 英文 Melt blowing 又譯熔噴法 1 或熔體吹塑 是微纖維和納米纖維的常規製造方法 熔噴不織布 簡稱熔噴布 製作技術的基礎 這個技術把熔融的聚合物 即聚合物熔體 通過被高速吹塑氣體包圍的小噴嘴擠出 從而形式隨機沉積的非織造片材產品 可適用於過濾 吸附 服裝生產和藥物輸送系統 熔噴技術的實質好處是其簡單 平均比生產力 specific productivity 高 而且不涉及溶劑操作 選擇具有最佳流變和表面特性的聚合物的適當組合 科學家已經能夠生產平均直徑小至36 nm的熔噴纖維 2 熔噴過程 目录 1 歷史 2 高分子聚合物 3 用途 3 1 过滤 3 2 吸附剂 3 3 卫生用品 3 4 服饰 3 5 给药 4 參考文獻 5 外部連結歷史 编辑熔噴技術並非嶄新的技術發明 在大自然亦有類似的現象 舉例說 在火山活動活躍的夏威夷群島 猛風會吹起熔化的玄武岩 令玄武岩形成纖維狀的物質 被稱為 貝利的頭髮 英语 Pele s hair 3 貝利 Pele 是夏威夷傳統多神信仰 英语 Hawaiian religion 的女神名稱 儘管玄武岩並不是聚合物的一種 其原理與熔噴技術相同 熔噴技術的第一個研究在1950年代的美國發生 研究希望生產一種精細的過濾物料 用以量度在一輪無人機所受到的輻射劑量 4 後來 埃克森集團開發出第一個基於熔噴技術原則而有高度輸出水平的工業程序 5 根據2018年的統計數字 中國生產的不織布佔全世界市場的四成份額 當中絕大多數生產於河北省 1 高分子聚合物 编辑具有熱塑特性的高分子聚合物均可應用於熔噴技術 以下詳列在熔噴技術中常用的主要塑料 6 聚丙烯 Polypropylene PP 聚苯乙烯 Polystyrene PS 聚酯 Polyesters 聚氨酯 Polyurethane PU 聚酰胺 Polyamides 即尼龙 聚乙烯 Polyethylene PE 聚碳酸酯 Polycarbonate 用途 编辑 nbsp 由熔喷聚合物丝制成的外科口罩外层的显微图像 熔噴不織布和其他创新方法的主要用途如下 7 过滤 编辑 熔噴不織布是多孔的 因此 它们可以过滤液体和气体 熔噴不織布的应用包括水处理 口罩和空调过滤器 在COVID 19大流行期间 熔噴不織布的价格从每吨几千美元飙升至每吨约十万美元 吸附剂 编辑 非织造材料可以保留数倍于自身重量的液体 因此 那些由聚丙烯制成的吸附剂是收集油污的理想选择 8 9 卫生用品 编辑 一次性尿布和女性卫生用品中利用了熔喷织物的高吸收性 10 服饰 编辑 熔喷织物具有三种特性 有助于使其适用于服装 尤其是在恶劣环境中 隔热 防潮性和透气性 给药 编辑 熔喷可以生产用于控制药物输送的载药纤维 11 高药物吞吐率 挤出进料 无溶剂操作和增加产品表面积使熔喷成为一种有前途的新制剂技术 12 參考文獻 编辑 1 0 1 1 中国出口信用保险公司发布国内口罩供需风险分析及前景展望 Textile Net China 2020 02 17 2020 07 27 原始内容存档于2020 09 11 中文 简体 Soltani Iman and Macosko Chrisotpher W Influence of rheology and surface properties on morphology of nanofibers derived from islands in the sea meltblown nonwovens Polymer 2018 145 21 30 doi 10 1016 j polymer 2018 04 051 Shimozuru D Physical parameters governing the formation of Pele s hair and tears Bulletin of Volcanology 1994 56 3 217 219 Bibcode 1994BVol 56 217S doi 10 1007 s004450050030 英语 Shaumbaugh R L A macroscopic view of the melt blowing process for producing microfibers Ind Eng Chem Res 1988 27 12 2363 2372 doi 10 1021 ie00084a021 英语 Ellison CJ Phatak A Giles DW Macosko CW Bates FS Melt blown nanofibers Fiber diameter distributions and onset of fiber breakup Polymer 2007 48 11 3306 3316 doi 10 1016 j polymer 2007 04 005 Dutton Kathryn C Overview and analysis of the meltblown process and parameters Journal of Textile and Apparel Technology and Management 2008 6 2020 07 28 原始内容存档于2020 12 05 英语 McCulloch John G The history of the development of melt blowing technology International Nonwovens Journal 1999 8 1558925099OS 80 doi 10 1177 1558925099os 800123 nbsp Wei Q F Mather R R Fotheringham A F amp Yang R D Evaluation of nonwoven polypropylene oil sorbents in marine oil spill recovery Marine Pollution Bulletin 2003 46 6 780 783 PMID 12787586 doi 10 1016 s0025 326x 03 00042 0 Sarbatly R Kamin Z amp Krishnaiah D A review of polymer nanofibres by electrospinning and their application in oil water separation for cleaning up marine oil spills Marine Pollution Bulletin 2016 106 1 2 8 16 PMID 27016959 doi 10 1016 j marpolbul 2016 03 037 Wehmann Michael McCulloch W John G Melt blowing technology Karger Kocsis J 编 Polypropylene an A Z reference Polymer Science and Technology Series 2 Springer Science amp Business Media 2012 415 420 ISBN 978 94 010 5899 5 doi 10 1007 978 94 011 4421 6 58 Balogh A Farkas B Farago K Farkas A Wagner I Van Assche I et al Melt blown and electrospun drug loaded polymer fiber mats for dissolution enhancement A comparative study PDF Journal of Pharmaceutical Sciences 2015 104 5 1767 1776 2022 12 12 PMID 25761776 doi 10 1002 jps 24399 原始内容存档 PDF 于2023 06 06 QDevelopment Melt blowing 1 June 2016 原始内容存档于2016 08 06 外部連結 编辑 取自 https zh wikipedia org w index php title 熔噴技術 amp oldid 78856136, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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