Kombination von Solution-Blowing- und Melt-Blowing-Techniken zur Herstellung eines effizienten Vliesfilters

Neue Substanzen und Partikel, die infolge technologischer Entwicklungen in der Umwelt erscheinen, stellen neue Herausforderungen für Trennmethoden dar. Zudem zwingt uns die steigende Menge an Abfällen dazu, umweltfreundliche Lösungen zu suchen. Eine Möglichkeit, Filtrationsstrukturen mit den gewünschten Eigenschaften zu schaffen, besteht darin, bekannte Techniken zu kombinieren, wodurch die Vorteile einer Technik die Mängel und Nachteile einer anderen ergänzen. Die Kombination der Melt-Blowing- und Solution-Blowing-Verfahren scheint vielversprechend zu sein. Fasern, die aus dem Melt-Blowing-Verfahren hergestellt werden, bieten mechanische Festigkeit, während das Solution-Blowing die Einführung von Nanofasern in die Struktur mit einzigartigen Filtrations- und Funktionseigenschaften ermöglicht. Beide Methoden erlauben die Verarbeitung von biologisch abbaubaren Polymeren, sodass der resultierende Filter nach dem Einsatz auch umweltfreundlich sein kann. Unser Forschungsziel war es zu überprüfen, ob die Kombination zweier Faserproduktionsverfahren (Melt-Blown und Solution-Blowing) möglich ist und wie sich die Verbindungsart auf das Endprodukt auswirkt. Wir haben eine mehrschichtige Struktur erstellt, indem wir eine Schicht aus Solution-Blowing-Nanofasern zwischen Melt-Blown-Schichten platzierten, und eine gemischte Struktur durch gleichzeitiges Melt-Blowing und Solution-Blowing. Die entstandene mehrschichtige Struktur zeichnete sich durch eine hohe Filtrationseffizienz und einen hohen Druckabfall aus. Im Gegensatz dazu erreichte die gemischte Struktur einen hohen Qualitätsfaktor und eine hohe Masse an abgesetzten Tropfen pro 1 J Energie, die für die Arbeit verwendet wurde.