ما هو فيلم تنفس؟ لماذا يتم استخدامه في الحفاضات السفلية وحفاضات الكبار؟

الفيلم المسامي عبارة عن حاجز مائي صديق للبيئة (بخار) قابل للتنفس (السوائل والبكتيريا والغبار). إن ظهور فيلم تنفس صغير الحجم له تاريخ يمتد لأكثر من 20 عامًا، وقد شهدت السنوات العشر الأخيرة تطورًا سريعًا.

 

يعتبر الفيلم القابل للتنفس مادة ضرورية لحفاضات البالغين ، وينقسم هيكل حفاضات البالغين إلى 3 طبقات: طبقة التغطية السطحية، والطبقة الأساسية الماصة والطبقة السفلية.

 

الطبقة السطحية لحفاضات البالغين مصنوعة من قماش غير منسوج، والطبقة الأساسية الماصة عبارة عن خرز ماص بألياف رقيق، في حين أن المادة السفلية مصنوعة بشكل أساسي من فيلم PE أو فيلم PE + قماش غير منسوج، والغرض الرئيسي من فيلم سفلي قابل للتنفس PE لمنع التسرب.

 

فيلم بولي أوليفين قابل للتنفس، يتم تصنيعه عن طريق إضافة حشو خامل إلى حامل PE أو PP، من خلال تصنيع الفيلم وتمديده. يستخدم في منتجات العناية بالنظافة الشخصية، الفيلم القابل للتنفس هو منتج مطور من الفيلم العادي المقاوم للماء. لا يمكن أن يكون الفيلم القابل للتنفس والفيلم العادي بديلاً بسيطًا، فالمنتج النهائي لتصميم الهيكل معقول أم لا على الغشاء القابل للتنفس لتأثير التنفس للتجسيد الحيوي!

مبدأ تنفس الفيلم

يتم إضافة ما يسمى بالفيلم القابل للتنفس من خلال المواد الخام من مادة البولي أوليفين بشكل موحد لخلط المنتجات غير العضوية الوظيفية، بحيث تكون المنتجات في عملية تشكيل الفيلم بسبب التمدد العالي الطي وتنتج فتحات هواء، بحيث تكون قابلة للتنفس والرطوبة - إجراء وظيفة؛ وظيفة الفيلم القابل للتنفس باختصار: مقاوم للماء، وقابل للتنفس (الرطوبة)، إلى PE الأكثر استخدامًا كحامل للفيلم القابل للتنفس كمثال.

مبدأ التهوية

المبدأ بسيط للغاية: مادة غير عضوية + تمدد = مسامية صغيرة، في الواقع، العملية حساسة للغاية، الحجم الصحيح فقط، التوزيع الموحد للمسام الصغيرة فعال كما هو موضح في الشكل 1:

كما هو مبين في الشكل 2 و3 أدناه، فإن التمدد غير الكافي وحجم المسام صغير جدًا، والتمدد غير الكافي ولا يوجد حجم للمسام، والتمدد الضعيف والمسام الصغيرة الحجم لا يمكن أن يكون سوى نفايات.

المبدأ الأساسي لتشكيل الفيلم للغشاء القابل للتنفس

مبدأ تشكيل الفيلم المسامي: PE + CaCO3 (الخليط الرئيسي) --- تشكيل الفيلم --- التمدد --- فيلم قابل للتنفس

يتم تصنيع فيلم PE القابل للتنفس عن طريق إضافة حوالي 50% من كربونات الكالسيوم الخاصة إلى حامل راتنج البولي إيثيلين LDPE/LLDPE، ومن ثم تمديده لفترة معينة من الوقت بعد بثق الفيلم. نظرًا لأن راتينج البولي إيثيلين عبارة عن مادة بلاستيكية لدنة بالحرارة، ويمكن تمديدها وتبلورها في ظل ظروف معينة، فإن الواجهة بين البوليمر وجزيئات كربونات الكالسيوم تقشر عند التمدد، وجزيئات كربونات الكالسيوم حول تكوين مسام أو قنوات متعرجة مترابطة، فهي هذه المسام والقنوات لإعطاء الفيلم وظيفة التنفس (الرطب)، وبالتالي التواصل مع الفيلم على جانبي البيئة.

 

آلية عمل الفيلم القابل للتنفس

عندما يكون تركيز بخار الماء على أحد جانبي الفيلم أكبر من البيئة الموجودة على الجانب الآخر من الفيلم، يتشكل فرق ضغط متدرج للرطوبة. وهذا يوفر الظروف الأساسية للحمل الحراري للغاز (البخار)، وينتج عن تكوين الحمل الحراري بيئة رطوبة متوازنة نسبيًا على جانبي الفيلم.

 

فيلم قابل للتنفس يستخدم كغشاء مقاوم للماء، السائل له تأثير حاجز، لأن الفيلم موجود في العديد من المسارات، فإنه يشكل قناة متعرجة قيمة 'نسبة الطول إلى القطر' (L/D) كبيرة جدًا، يمكن أن تكون يُفهم على أنه شعري. لذلك، في نفس السائل (مثل الماء)، نفس الضغط، طالما أن ارتفاع العمود الشعري أقل من طول الأنبوب الشعري، يمكنك التأكد من عدم تسرب السائل.

 

وبالتالي فإن خصائص حاجز الماء للفيلم تعتمد بشكل مباشر على حجم المسام وطول مسار الفيلم المنفذ. يتم قياس هذا الأداء عادةً عن طريق ضغط الماء (ΔP)، وعندما يتجاوز ضغط الماء قيمة ضغط الماء الذي يمكن أن يتحمله الغشاء المسامي، فإن الماء سوف يتسرب.

 وفقًا لمبدأ الشعيرات الدموية أعلاه، يمكن استبدال ضغط الماء في مسام الأغشية الدقيقة بضغط الغمر الشعري ΔP، والذي يمكن التعبير عنه بالصيغة التالية:

Δ P ＝ 2σ cos α /d

فيما بينها:

ضغط نقع ΔP (Pa)

σ-التوتر السطحي (N/m)

α-زاوية الاتصال (درجة)

د-قطر الشعرية

من هذا يمكن ملاحظة أنه يمكن تحقيق WVTR (متطلبات السلامة) من خلال تصميم أقطار مسامية مختلفة وسمك غشاء مختلف؛ من الواضح أنه يمكن أيضًا تحقيق WVTR من خلال تغيير القطر الصغير المسامي والكثافة الدقيقة للفيلم.

ملحوظة: بالنسبة للأفلام القابلة للتنفس المستخدمة في منتجات العناية بالنظافة الشخصية، يجب اتباع مبدأ تحسين تهوية الفيلم مع ضمان السلامة (قيمة ΔP).

المبادئ الفنية لإنتاج الأفلام القابلة للتنفس 

يمكن تقسيم تصنيع الأفلام المسامية الدقيقة إلى أفلام منفوخة وطريقة صب وفقًا لعملية صنع الأفلام المختلفة؛ يمكن تقسيمها إلى طريقة تمدد أحادية الاتجاه وطريقة تمدد ثنائية الاتجاه وطريقة تمدد محلية وفقًا لعملية التمدد المختلفة. بالمقارنة مع الفيلم المنقوش PE العادي، فإن تصنيع الفيلم القابل للتنفس لديه متطلبات فنية أعلى. في عملية الإنتاج، ينبغي إيلاء اهتمام خاص للجوانب التالية:

اختيار المواد الخام

اختيار الراتنج

فيلم تنفس قوي - البولي ايثيلين عالي الكثافة. فيلم مرن للتنفس - بولي إيثيلين منخفض الكثافة؛ فيلم تنفس عالي التمدد - بولي إيثيلين عالي القوة ؛ الطباعة (تسجيل الألوان، قطع الموضع) - بولي إيثيلين عالي القوة

اختيار كربونات الكالسيوم

المعالجة السطحية لكربونات الكالسيوم: السيولة، واستقرار البثق، وفحم الكوك، والثقوب، والخواص الميكانيكية للفيلم، وما إلى ذلك.

 

اختيار حجم جسيمات كربونات الكالسيوم: خصائص الشد، نفاذية الرطوبة، التجانس، قابلية المعالجة.

 

يؤثر اختيار المواد الخام بشكل مباشر على قابلية المعالجة (مثل وقت التكويك، واستقرار البثق، وإنتاج الأغشية الرقيقة وعيوب الثقب، وما إلى ذلك) والخصائص الفيزيائية (مثل نفاذية الهواء، وضغط الماء، والاستقرار الحراري والخصائص الميكانيكية، وما إلى ذلك) الفيلم القابل للتنفس. لذلك، أول شيء يجب مراعاته عند اختيار مادة قابلة للنفاذ هو جعلها مناسبة لمتطلبات العميل المادية للفيلم وحالة المطابقة مع معدات المعالجة؛

 

أنظمة إزالة الرطوبة

الرطوبة العالية للمواد الخام هي السبب الرئيسي للثقوب في الفيلم القابل للتنفس وفحم الكوك في الفيلم T، مما سيؤثر بشكل خطير على كفاءة الإنتاج وجودة المنتج للفيلم القابل للتنفس. ولذلك، فإن إنتاج فيلم قابل للتنفس لا ينبغي أن يؤدي فقط إلى إزالة الرطوبة من المواد الخام (<250 جزء في المليون)، ولكن يجب أيضًا أن يكون له متطلبات صارمة للتحكم في الرطوبة لنقل المواد الخام وأنظمة إعادة تدوير الهامش؛

التحكم في سمك البثق

التمدد له تأثير تضخيم على انحراف سمك البثق، وبالتالي فإن التحكم في سمك البثق هو شرط أساسي لضمان توحيد سمك المنتج النهائي؛

السيطرة على الشد

هناك شرطان ضروريان لتصنيع الغشاء القابل للتنفس، أحدهما كربونات الكالسيوم والآخر قابل للتمدد. ولذلك، فإن التمدد أمر حيوي في عملية تصنيع الفيلم القابل للتنفس. درجة حرارة التمدد، ونسبة التمدد، ومعدل التمدد، وفجوة التمدد هي العناصر الأربعة لعملية التمدد، وسيكون لتوازنها الإجمالي تأثير كبير على النفاذية، والخواص الميكانيكية، والاتساق، ومظهر الفيلم القابل للتنفس؛

المعالجة الساخنة (على سبيل المثال من المعدن)

يعد استخدام المعالجة الحرارية لاستعادة وإرخاء أجزاء سلسلة البوليمر الصلبة بعد التمدد أمرًا ضروريًا لتحسين ثبات مادة الفيلم القابلة للتنفس في مرحلة ما بعد المعالجة واستخدام العملية.

اختبار الأفلام القابلة للتنفس

1、معدل نقل بخار الماء WVTR : معدل نقل بخار الماء

الشروط الموصى بها:

طريقة زيادة الوزن --- 40 درجة مئوية، 75% ~ 90% رطوبة

طريقة تخفيض الوزن --- 40 درجة مئوية.50%~60% رطوبة

2、معدل مرور الهواء AP : نفاذية الهواء ------sce/100cc

3、الانكماش: %/80 درجة مئوية.15 دقيقة

4、مقاومة ضغط الماء : مم

مبادئ استخدام فيلم تنفس 

1، التأثير النهائي للتنفس لتجسيد الخصائص المتأصلة للفيلم القابل للتنفس هو الأساس، ولكن هيكل تصميم منتجات العناية بالنظافة الشخصية هو المفتاح؛

2、تُستخدم سلامة الفيلم القابل للتنفس (حاجز الماء) كمواد حاجزة للماء، وهي شرط أساسي، وفقط في إطار فرضية ضمان السلامة يمكننا التحدث عن قابلية التنفس؛

3، 'واسع - عريض نسبيًا'، 'رفيع - رفيع، قريب من الجسم'، 'العبوة - مغلق نسبيًا' من النوع والاستخدام لفترة طويلة نسبيًا (مثل الحفاضات والفوط وما إلى ذلك) من منتجات العناية، من الضروري استخدام مواد غشاء قابلة للتنفس؛

4، بالمقارنة مع الفيلم المنقوش PE العادي، فإن الفيلم القابل للتنفس له عيوبه المتأصلة، لذلك يجب أن يكون تصميم المنتج جيدًا في تجنب العيوب، للعب مع نقاط قوته. على سبيل المثال، القوة العرضية (CD) للفيلم القابل للتنفس منخفضة، واللون رتيب، وضعف الاستقرار الحراري، وما إلى ذلك؛

5، تأثير التنفس النهائي يتناسب بشكل مباشر مع مساحة التنفس الفعلية للفيلم القابل للتنفس. يجب أن يعتز تصميم المنتج بمنطقة التنفس الفعالة ويحميها؛

6، يجب أن يأخذ تصميم المنتج النهائي في الاعتبار الحمل الحراري للبيئة الصغيرة؛

7، فعالية المنتجات القابلة للتنفس في جسم المستخدم متأخرة بمرور الوقت.

تطبيقات للأغشية القابلة للتنفس

كان الفيلم القابل للتنفس لحفاضات البالغين ، والفوط الصحية، والمراتب الطبية، وما إلى ذلك، في أوروبا والولايات المتحدة وبلدان أخرى دائمًا يتمتع بطلب مستقر، وسيكون سوق المواد الصحية المحلية مع الوظيفة واحتياجات الراحة والنضج، والطلب لمساحة الفيلم للتنفس سوف تكون أكثر وأكثر.