Koncepcja i metoda produkcji mikrowłókna
Tzw. ultrafinowe włókno to włókno chemiczne o grubości jednowłóknianej poniżej 0,44 dtex. W zagranicy zostały już wyprodukowane jednowłókniny o grubości 0,0001 dtex. Jeśli takie jednowłókno zostałoby rozciągnięte od Ziemi do Księżyca, jego waga nie przekroczyłaby 5 gramów. Średnica włókien chemicznych używanych w zakładach tekstylnych wynosi zazwyczaj od 10 μm do 50 μm, włókna bawełny mają od 10 μm do 17 μm, a kaszmir 114 ma od 14 μm do 16 μm. Średnica ultrafinowych włókien jest poniżej 5 μm. Jeśli kilka ultrafinowych włókien zostanie położonych razem, trudno je rozróżnić gołym okiem. Są widoczne tylko za pomocą mikroskopu. Dlatego proces produkcji tego włókna jest bardziej skomplikowany niż w przypadku zwykłych włókien chemicznych.
Rozwój włókien ultra-drobnych został zainspirowany badaniem mikrostruktury suflenu. Korzystając z lustra elektronowego skaningowego o głębokim fokuśnięciu, aby obserwować细微 strukturę skóry jeleniej, stwierdzono, że składa się ona przede wszystkim z włókien o średnicy od 3,2 μm do 0,03 μm. To właśnie takie ekstremalnie cienkie włókna nadają suflenowi delikatne i miękkie wrażenie dotyku skóry. Badacze nauczyli się od tego. Po latach starannej pracy badawczej i ciągłych testów udało się w końcu pomyślnie opracować ultra-drobne włókna. Włókna ultra-drobne zwykle wykorzystują termoplastyczne polimery (często stosowane są poliester, poliamid, polipropylene itp.) jako surowce. Głównymi metodami przygotowania są metody złożonego przędzenia (typu wyspa-wyspa i właściwości odwarstwiania) oraz metoda meltyzowania. Można produkować ultra-drobne włókna o grubości 0,00011 dtex (0,0001 den, co odpowiada 0,1 μm). Za pomocą tradycyjnych metod przędzenia można produkować ultra-drobne włókna o grubości około 0,33 dtex (0,3 den).
Właściwości wydajnościowe mikrowłókna
Główne właściwości ultra-cienkich włókien to: cienkie pojedyncze włókna, mała średnica, duża powierzchnia właściwa, lekkość i miękkość, wysoka wytrzymałość i dobra pochłanianność wilgoci. Dlatego samo mikrowłókno oraz produkty z niego wykonane mogą prezentować wiele unikalnych właściwości.
Miękki i delikatny dotyk
Z analizy teoretycznej wynika, że sztywność giętowna włókna jest proporcjonalna do czwartej potęgi średnicy włókna. Gdy grubość włókna staje się cieńsza, sztywność giętowna włókna maleje szybko. Jeśli średnica włókna zmniejszy się do 1/10 pierwotnej, sztywność giętowna cieńszego włókna wyniesie tylko sto tysięczną pierwotnej, co znacząco zmienia miękkość włókna i jego produktów, sprawiając, że dotyk jest bardziej delikatny.
Wysokie pochłanianie wody i wysokie pochłanianie oleju
Po zrzędnaniu włókna, jego określone powierzchnie wzrastają, a jednocześnie powstają kapilarnie otwory o większej liczbie i mniejszym rozmiarze. Materiał nie tylko poprawia zdolność wchwytywania wilgoci, ale również znacząco zwiększa zdolność przewodzenia wilgoci przez kapilarne działanie oraz może wchwytywać i przechowywać więcej ciekłych substancji (wody lub oleju). Dlatego ultra-fine włókna mogą być wykorzystane do produkcji superchłonnych ręczników, superchłonnych wkładów i innych produktów o wysokich właściwościach chłonnych. Te puste przestrzenie mogą również wchwytywać dużą ilość wody, dlatego mikrowłókna mają silne właściwości chłonne. Ponadto duża ilość wchwyconej wody jest przechowywana wyłącznie w przestrzeniach międzywłóknistych, co pozwala na szybkie wyschnięcie i skuteczne zapobieganie rozmnażaniu się bakterii.
Dziedziny zastosowań mikrowłókien
Głównie stosowane jest do produkcji superchłonnych ręczników, papierowych serwetek, przewleków superchłonnych, pieluch i innych produktów. Według doniesień, superchłonny ręcznik opracowany przez japońską firmę Xiaocai Pharmaceutical Co., Ltd. pochłania wodę ponad pięć razy szybciej niż zwykłe ręczniki. Pochłania większą ilość wody i jest bardzo miękki oraz wygodny w użyciu.