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非织造布的应用范围不断扩大,因为它具有广泛的功能性能,可以通过工程设计来实现

T“非织造布”这个词——用来描述一种产品不是什么东西,而不是它实际上是什么——从来没有准确地代表过它的行业,但多年来,任何取代它的尝试都举步维艰。

ISO标准9092和CEN标准29092将非织造布定义为:“一种工程纤维组合物,主要是平面的,通过物理和/或化学手段,不包括编织、针织或造纸,已被赋予设计的结构完整性水平。”

因此,非织造布不同于其他纺织品,它由纤维或聚合物树脂直接转化为织物,通过各188金宝搏手机版网址种方法(化学、机械或热)将网粘合在一起,取代了传统纺织品中纱线的编织或针织。

消除纺纱阶段意味着非织造布生产速度快,成本低,许多年前,这些材料被视为传统纺织品的低价替代品,而今天的情况远非如此。188金宝搏手机版网址

复杂

非织造布行业现在的年产值为700亿美元,利润丰厚,非常复杂,在世界某些部门和地区,每年的健康增长率通常是两位数。

它也可能是在新技术和研发方面投资最密集的国家之一,这一点在吸收性卫生产品(AHPs)行业表现得最为明显。

该行业的主要产品是婴儿纸尿裤、卫生巾、衬垫等女性护理产品以及应对成人尿失禁(AI)的产品。

预测各不相同,但这些市场的全球总价值估计在2021年约为1200亿美元,它们主要基于非织造布与高吸水性聚合物(sap)、绒毛纸浆和各种弹性成分的结合。

这些产品中使用的非织造布主要是基于纺粘和熔喷织物以及两者的分层组合而成的纺粘布,它们是由最初基于塑料挤出的机械制造的,纤维结构同时由熔融细丝形成并被操纵。

在基本的纺粘系统中,合成长丝片从聚合物中挤出到传送带上,作为一个随机导向的网,作为一个连续的聚合物-织物操作。

商业化

大多数最早的纺粘系统起源于拥有专有技术的纤维生产商,第一批商业系统出现在20世纪60年代。下一个重要步骤是1984年Reifenhauser的Reicofil系统的引入。

Reicofil系统一直在不断改进,生产力也有了很大的提高。最新的reicofil5纺丝粘合生产线的速度为270公斤/小时/米,而熔炼生产线的速度为70公斤/小时/米。

与此同时,全球约有1200台机器将这些织物转化为婴儿尿布,平均速度为每分钟800块,相当于每天约15亿块。

机器人

在如此先进的生产水平下,似乎技术创新的空间很小,但最新的工业4.0和机器人技术的发展现在为确保纺熔丝制造工厂的集成和无故障运行提供了进一步的机会。

例如,a . celli非织造公司正在引进自动存储和检索系统(ASRS),为工厂运营带来新的灵活性和效率。

作为AHP行业成品非织造布后期生产准备技术的专家,包括卷取机和分切机、柔版印刷机、层压和包装机械,总部位于意大利Porcari的公司设计了ASRS,以提供实时库存管理和产品处理每个阶段的完全控制。

优化的卷、卷和捆的存储和检索确保所有产品在任何时候都完全符合客户的要求。

自主移动小车

该公司的R-Way包装系统自动导向车辆(agv)负责物料在仓库和工厂周围以及各个机器之间的移动,并与预先设定的加工和运输订单完美同步。

a . celli的销售和项目经理Francesco Furzi解释说:“R-Way团队的重点是安全有效地处理主卷和成品的灵活技术,有效载荷超过5吨,轻型产品的提升高度可达8.5米,重型卷的提升高度可达6.5米。”“我们还致力于新一代导航系统,例如自动驾驶方法,可以减少对客户基础设施的影响,同时在重新配置和重新编程导航流程方面提供最大的灵活性。

“我们拥有最高效的锂电池和充电方法,并建立了一个令人印象深刻的市场上最好的品牌供应链,以便为我们的客户提供卓越的质量和无限制的24/7支持,没有瓶颈。”

Rediroom

在COVID-19大流行期间,口罩和个人防护用品的严重短缺以及尿布和湿巾等物品的恐慌性购买说明了许多无纺布一次性用品的重要作用,但也证明了创新的巨大推动力。

新冠肺炎疫情带来的医疗领域一个引人注目的发展是“重新房间”(Rediroom)——一种巧妙的移动仪器车,可以扩展成一个完全经过高效微粒吸收(HEPA)空气过滤的隔离室,无需手动进入,只需5分钟。

由英国GAMA医疗保健公司开发的Rediroom提供了一种灵活的解决方案,可以提高隔离能力,以应对感染、疑似或未确诊感染的爆发,并能够在任何地方隔离患者,包括多病房。这降低了医院获得性感染(HAIs)的风险。

在大流行期间,英国国家卫生服务体系(NHS)在极端测试环境下对Rediroom进行了全面的现场测试和验证,随后在欧洲、中东和非洲、亚洲和美洲的关键地区推出。

该结构由PP纺粘雨棚顶和双层PP/PE纺粘墙与PVC窗组成,并用双面可剥离胶带密封到位。所有材料都经过防静电、防燃、防臭处理。

隔离

Rediroom的设计目的是隔离通过飞沫和直接接触传播的常见疾病,而不是像COVID-19这样通过气溶胶传播的疾病,它提供的保护对诺如病毒、季节性流感、艰难梭菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等疾病最有效。

尽管如此,在系统承受巨大压力的时候,在安装它的30多个NHS信托机构中,对它的反应非常积极。

Rediroom的HEPA和碳过滤器可以去除99.995%的小至0.3微米的颗粒,使其比N95呼吸器更有效,并且足够小,可以在空气返回病房之前捕获呼吸道飞滴和细菌。

彻底清洗手推车大约需要15分钟。

Rediair

GAMA还推出了Rediair——一种即时空气净化设备,通过捕获颗粒、气味和99.995%的空气传播病原体,在需要的时间和地点提供清洁的空气。

在通风不良的空间特别有用,它配备了双重HEPA 14和碳过滤器,能够捕获十倍于HEPA 13机器的颗粒。适应任何情况,Rediair有四种不同的操作模式,在几秒钟内开始净化周围的空气。

Clinell普遍

与此同时,GAMA的Clinell通用无纺布湿巾已经在医院环境中广泛使用,作为一种被证明可以减少导致医疗保健相关感染的病原体传播的产品,它将MRSA感染的风险降低了55%,将VRE污染的风险降低了97%。

例如,预防一个艰难梭菌病例可以节省12个病床日,平均节省5126英镑。对于皇家自由伦敦NHS基金会信托来说,采用Clinell过氧乙酸湿巾每年可节省66万英镑。

Clinell产品在现实条件下被证明可以对抗30多种临床相关病原体。此外,医院中的共用患者设备每天要进行多次消毒,如果使用的产品配方不符合材料兼容性,则可能导致医疗设备过早失效。

Clinell万能湿巾与普通表面材料具有同类最佳的兼容性,并被医疗器械制造商批准用于100多件医疗保健设备。

该湿巾平衡皮肤pH值,经皮肤学测试,在闭塞贴片测试中显示不会引起皮肤刺激,包括敏感皮肤。

GAMA提供使用点分配器,病房培训,定制海报和审计工具,所有这些在英国都是免费的。

GAMA的临床主任菲尔·诺维尔(Phil Norville)说:“到目前为止,我们已经向英国的NHS医院提供了15万多台配药机,在过去的12个月里,我们培训了1.6万多名NHS一线员工。”

过滤

早在2019冠状病毒病大流行之前,人们就已经知道空气中病毒和其他污染物对健康的危害,室内空气质量也对人们的认知能力和福祉产生直接影响。大流行后,基于非织造布的有效过滤介质仍然是空气净化的核心。

总部位于德国路德维希堡的Mann Hummel是该领域的领导者,该公司不断推出节能无纺布空气过滤器,其能效等级为A,使建筑运营商能够降低能源成本。该公司表示,在Eurovent过滤器类别中,它提供的A级空气过滤器比市场上任何其他供应商都多。

Aircube

该公司的新产品是Aircube Eco S 4V,这是世界上第一个获得A级评级的合成介质紧凑型过滤器。根据Eurovent 4/21,它在能效方面是同类最佳的。安装深度292mm,年能耗仅为767千瓦时。它的使用寿命也比市场上的同类过滤器长70%。这使得建筑运营商不仅可以降低能源和维护成本,而且与该系列的Aircube Eco 4V前身型号相比,每年还可以减少约10公斤的二氧化碳足迹。

A级Airpocket Eco Plus是另一款新产品,在ePM1过滤器类别中引领袋式过滤器的能源效率市场。65%的ePM1标准尺寸为592 x 592 x 635毫米和10个口袋,每年的能耗为734千瓦时。与它的前身相比,通过使用市场领先的非织造介质和纳米纤维技术,能耗降低了大约13%。

暖通空调

暖通空调(暖通空调)系统约占建筑物能源成本的50%,空气过滤器占很大份额,约占建筑物电力成本的8%。从空气过滤器的生命周期成本来看,大约80%是能源成本,只有10%是过滤器的购买成本,其余的是维护和处置成本。底线是,选择节能空气过滤器为建筑业主提供了降低能源成本的巨大潜力。根据建筑物所有者目前使用的产品,这些节省的费用可能比更高效的空气过滤器的额外价格高出许多倍。这种改变可以在不影响空气质量的情况下进行,也不需要改造或修改系统。

室外空气

曼Hummel还将户外空气净化的需求提升到了一个新的水平。

该公司目前已在全球安装了400多台过滤器,分布在140个柱子上,每小时净化近20亿升空气,大致相当于410万人的空气需求量。

过滤立方技术是针对污染特别严重的道路和路口而开发的。这些立方体吸收了被污染的空气,并结合了80%以上的二氧化氮(NO2)和颗粒物(PM10)。该技术的核心是一个组合过滤器,它包括一个高效的无纺布颗粒过滤层和吸附二氧化氮的活性炭层。活性炭介质由于其较大的表面积,可以非常有效地吸收NO2。由于其模块化设计,过滤器立方体可以组装成适应性强的过滤器柱。

首批系统于2018年12月在德国巴登-符腾堡州首府斯图加特安装。2020年,一个科学报告,检查设施的有效性沿街是Neckartor认为,平均减少9%的二氧化氮污染,在路面的面积甚至接近建筑减少19%。研究关注PM10颗粒物显示平均减少10%以上,臭氧浓度减少11%以上。

包装

耐用工程非织造布的一个经常被忽视的领域是技术包装,科德宝高性能材料公司为这个市场开发了一系列Evolon可重复使用的产品。

微丝纺织品为汽车行业的成型塑料零件、188金宝搏手机版网址喷漆零件和所谓的“A级”零件提供了更好的表面保护,为客户提供了显著的节省潜力。

由于微丝纺织品的复杂保护功能,更少的零件损坏,废品率降低,此外,Evolon非常耐用。188金宝搏手机版网址面料含有高比例的回收PET,并在经过认证的可持续过程中制造。

回收的宠物

Evolon RE是产品组合中最具可持续性的产品,含有最高比例的回收PET。Evolon的新Ultra Force系列提供极高的机械强度,并且在运输和保护大型重型部件时不需要PVC。科德宝还开发了用于敏感电子元件包装的ESD(静电放电)系列,该系列提供永久静电放电,其表面电阻率可以定制。

Evolon的超柔软和光滑的表面保护高度敏感的表面,避免微划痕或纹理转移。微丝纺织品也非常坚固,可以用来包装和188金宝搏手机版网址运输非常重的零件而不会损坏。它们透气,可渗透溶剂蒸气,并具有紫外线过滤特性,对于户外储存是无价的。

它们由高达85%的回收材料制成,其可持续性效益贯穿其整个生命周期。

科德宝在其位于法国科尔马的工厂生产微丝非织造布,该工厂已获得OEKO-TEX的STeP标签,并符合OEKO-TEX的零排放标准。

汽车

非织造布在向电动汽车(ev)和替代推进方法的快速过渡中也发挥着重要作用。

非织造布在带有发动机的传统车辆上的一个重要应用仍然是作为绝缘材料,用于吸收发动机的噪音并减轻由其引起的振动。其中许多噪音在电动汽车中都是多余的,但与此同时,其他噪音也被发动机有效地掩盖了。

因此,减少噪音对电动汽车来说更加重要,因为风扇、泵和电子驱动部件等外部和内部源的声音更大。此外,还有额外的热挑战——如果没有来自发动机的废热,电动汽车的客舱可能比传统汽车的客舱冷得多,这就需要不同的绝缘解决方案。

卧底

在过去的二十年里,硬塑料或金属部件的替代已经对车辆的整体无纺布含量做出了重大贡献。虽然多年来,密集针状无纺布层被用作汽车内部的隔音部件,但它们越来越多地用于汽车外部——作为底盘和外轮拱衬垫。无纺布下护罩作为以前应用于地板后部的重型PVC层的替代品,在相当的价格下提供了相当大的重量减轻。

总部位于瑞士温特图尔(Winterthur)的欧拓集团(Autoneum)开发了无纺布电池保护套,作为这些组件的合理延伸,该保护套可以最佳地满足电动汽车电池外壳的声学和热管理的特定要求。这种应用的非织造解决方案比塑料制成的组件轻50%,具有高度的抗震性和防止石屑的保护。此外,它们具有防水和耐热性,可将车辆噪音降低两分贝,同时减少阻力。这样可以减少燃料消耗,减少二氧化碳排放。

这些部件还起到绝缘体的作用,有助于降低轮胎和过往噪音引起的进入客舱的声音。

细尘

然而,电动汽车仍然存在问题。它们对城市空气污染的贡献很大,轮胎和刹车产生的排放量与排气管产生的排放量一样多。

因此,曼Hummel为电动汽车开发的细尘颗粒过滤介质已经有望成为非织造布的主要新市场应用。

在城市交通中刹车产生的灰尘比废气排放产生的灰尘要多得多——每一次刹车动作都会通过摩擦刹车盘和刹车垫产生灰尘。这主要包括颗粒物,其中90%以上是超细颗粒物,因此对健康和环境都有害。

过滤器可以将车辆的颗粒排放减少50%以上,当颗粒污染水平较高时,它们的效率会进一步提高。这意味着在空气质量较差的城市地区,可以过滤掉的细颗粒物数量要多得多。

电池

构成当今电动汽车电池的一些材料也存在问题。

现在有几家公司正在为电动汽车生产电池分离器,这已经是一个重要的市场。

典型的混合动力汽车包含50-70个锂离子(li-ion)电池,全电动汽车包含150个或更多,而带有扩展电机的插电式电动汽车可以包含200多个。

在每个电池中,隔板是一块位于两个电极之间的薄片。它的功能是作为一个屏障,防止电极接触和短路,同时让锂离子来回通过,使电池充电和放电。

科德宝(Freudenberg)最近开发了一种新型电非织造布,用于保护电动汽车部件免受电磁波的干扰。到目前为止,铝是这种应用的久经考验的材料,但电动汽车中铝的比例过高可能会影响驾驶动力和车辆续航里程,而且由于用于生产铝外壳的工具的耐用性有限,成本也会上升。

电偶非织造布提供了一种具有成本效益的替代方案,作为非织造布的多功能性的进一步例子,如何设计用于特定的高性能应用。

核心作用

从一次性使用的产品到许多行业的耐用和耐磨部件,非织造布的灵活性确保了它们在当今生活中的核心作用。

它们以各种方便和离散的形式,无论是作为ahp、湿巾还是一次性医疗用品,为个人健康、清洁、卫生和福祉做出了巨大贡献,它们对抗击COVID-19大流行的重要贡献已得到充分记录。

同时,在耐用的形式下,它们作为土工布提供景观和基础设施保护,作为作物覆盖和营养提供者促进作物和农业,减轻许多车辆部件的重量和排放,并作为过滤介质继续改善世界各地的空气和水的质量。188金宝搏手机版网址

这些只是该行业持续增长的几个原因。

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