Hlavný výrobný proces čierne vzduchom kladené obrúsky so strednou až vysokou savosťou je technológia vzduchového kladenia, ktorá preráža tradičnú metódu formovania tkaniny a využíva prúdenie vzduchu ako médium na vytvorenie vláknitej siete. Počas výrobného procesu sú extrémne krátke vlákna drevnej buničiny jemne rozdrvené, unášané vysokorýchlostným prúdom vzduchu a transportované do zariadenia na vytváranie siete. Pod silným pôsobením prúdu vzduchu sa vlákna drevnej buničiny zbavia konvenčného režimu gravitačného stohovania, navzájom sa prepletajú v neusporiadanom a rovnomernom stave a nakoniec sa prirodzene ukladajú na povrch zberného zariadenia a vytvárajú sieť vlákien. Tento spôsob dynamickej distribúcie vlákien prúdením vzduchu dáva vláknovej sieti jedinečnú priestorovú štruktúru. V porovnaní s tradičnými mechanicky lisovanými alebo pradenými obrúskami, princíp ich tvarovania určuje, že majú prirodzenú výhodu absorpcie vody.
Mechanizmus formovania siete pórov
Mikroštruktúra vláknitej siete skonštruovaná technológiou vzduchového kladenia je kľúčom k pochopeniu vysokej absorpcie vody obrúskami. Pretože sa vlákna pohybujú náhodne a ukladajú sa v prúde vzduchu, medzi prepletenými vláknami drevnej buničiny sa prirodzene vytvára veľké množstvo nepravidelných pórov a kanálikov. Tieto póry sa líšia veľkosťou, od mikrónových medzier po otvorené diery s veľkosťou submilimetrov, ktoré spolu tvoria komplexnú trojrozmernú sieť. Na rozdiel od relatívne pravidelnej a kompaktnej štruktúry vytvorenej tradičným procesom vytvárania rúna, usporiadanie vlákien po tvarovaní vzduchom má nadýchané a voľné vlastnosti, s menším počtom spojovacích bodov medzi vláknami a výrazne zlepšenou pórovitosťou. Táto jedinečná štruktúra robí obrúsky extrémne otvorené na mikroskopickej úrovni a poskytuje dostatočný priestor pre rýchly vstup a prenos molekúl vody, čo je materiálový základ pre dosiahnutie efektívnej absorpcie vody.
Synergický efekt štruktúry pórov
Keď sa voda dostane do kontaktu s povrchom čiernych vzduchom kladených obrúskov so strednou až vysokou absorpčnou schopnosťou, okamžite sa prejaví štruktúra pórov vláknitého rúna. Podľa princípu kapilárneho pôsobenia molekuly vody, poháňané povrchovým napätím pórov, rýchlo prenikajú do vnútra vložky pozdĺž pórových kanálikov. V dôsledku rozdielu vo veľkosti pórov sa vytvára viacúrovňový gradient kapilárneho sania: malé póry vytvárajú silné sanie, čo vedie k rýchlej adsorpcii molekúl vody; väčšie póry slúžia ako prenosové kanály na urýchlenie hĺbkovej difúzie vody. Hydrofilnosť samotného vlákna drevnej buničiny a štruktúra pórov vytvárajú synergický efekt. Hydroxylové skupiny na povrchu vlákna tvoria vodíkové väzby s molekulami vody, ktoré pomáhajú viesť molekuly vody k migrácii dovnútra a zároveň absorbovať vodu. Tento proces dynamiky absorpcie vody, ktorému dominuje štruktúra pórov, umožňuje vložke absorbovať veľké množstvo vody vo veľmi krátkom čase, ktorý je výrazne rýchlejší ako rýchlosť absorpcie vody u tradičných obrúskov, a účinne zabraňuje tomu, aby tekutina zostala na povrchu alebo pretekala.
Rovnováha medzi stabilitou konštrukcie a funkčnosťou
Technológia air-laid nielenže poskytuje obrúsku vynikajúcu absorpciu vody, ale tiež dosahuje jemnú rovnováhu medzi štrukturálnou stabilitou a funkčnosťou. Hoci je usporiadanie vlákien nadýchané, následný proces vystuženia môže zabezpečiť, aby vláknité rúno malo vhodnú mechanickú pevnosť bez zničenia štruktúry pórov. Tento procesný dizajn zaisťuje, že vložka si stále môže zachovať svoj tvar aj po absorpcii veľkého množstva vody, čím sa zabráni poškodeniu alebo deformácii v dôsledku zníženej pevnosti za mokra. Rovnomerné rozloženie vlákien počas procesu kladenia vzduchom zaisťuje konzistentnosť celkovej schopnosti vložky absorbovať vodu. Či už ide o okraj alebo stredovú oblasť, dokáže dosiahnuť rýchlu a vyváženú absorpciu vody, čo používateľom poskytuje stabilné a spoľahlivé používanie.