摸清了陆家的熔喷布生意现状后,此后几天,顾辙就展开了紧张的研发部署工作,动用天元科技的团队,扎扎实实地分解科研任务。
当然,以顾辙的做事风格,还是那句话:除了他本人,其他科研人员没有一个可以掌握全局思路,不到最后系统整合之前,都不知道其他子项目团队的工作最终能在整体全局上发挥多少作用。
而且,经过简单的拆分后,顾辙的天元科技最终可以提供的,只是新材料的成分配方、结构、原理层面的专利。最多再加上一些生产过程中所需用到的辅料成分配方。
而如何实现具体工艺,以及熔喷机的相应改造,都是需要明远国际的研发人员来实现的,顾辙只能是点拨。
毕竟明远国际的研发人员涉猎化纤纺织行业十几年了,对各类纺织机械和工艺组织的经验,肯定比顾辙高明得多,顾辙的思路也需要他们转化为大规模的工厂化落地。
各方面很快开始有条不紊地动作起来,陆谨明和陆幽幽也每天都来公司盯着研发进度,顾辙要什么就立刻提供,予取予求。
如前所述,顾辙这次要做的材料,是基于后世2020年6月26日、中科院纳米所在科学期刊上的一篇论文,以及后世的后续研发展开的。
这种材料名叫“pvaplga单向透水吸附面料”,可以在传统熔喷布吸附防毒保温的性能基础上,再增加一些弹性延展,同时做到单向透水透湿,简直跟人体的皮肤防护透汗效果差不多了,后世也被称为“人造皮肤”。
这种材料在生产的过程中,也是可以用到熔喷机的,但是对熔喷机的要求也高得多,还需要很多其他辅助设备和多道额外工艺环节。
首先,熔喷机的喷嘴要做到比目前造聚丙烯熔喷布的喷丝更细,目前喷聚丙烯的喷丝可能在上百纳米粗细,新的喷嘴要做到喷丝最多只有二三十纳米细,甚至更细。
当然,这个其实原理上来说并不是解决不了,不管是给喷嘴加新的更精密的滤网也好,还是用别的手段,相信产线工艺工程师都可以解决。
这无非是个在成本和性能之间搞平衡的事儿,喷丝越细,熔喷机生产效率越低、每天产量变少。喷嘴滤网损耗越大、配套零件磨损、寿命也都有影响。
但是,这事情肯定是可以解决的,最后多花了多少钱,都摊到产品售价上就好。所以这个活儿,顾辙第一时间就交给了明远国际的工程师,陆谨明也亲自带着他们去摸底挖潜改良机器。
解决了最简单的喷丝细化问题后,下面才是关键的重头戏。
传统聚丙烯熔喷布喷的是单一材料,所以可以乱喷,比如最后要的成品面料是0.1毫米厚的,那就往凝结网帘或者收集滚筒上乱喷,
喷到收集滚筒表面平均积了差不多0.1毫米厚的聚丙烯细丝后,再稍稍冷却一会儿(冷却的过程中收集滚筒在转,滚筒表面是冷的),就可以把布取下来。
但顾辙要做的“pvaplga单向透水吸附面料”,不可以一次性喷那么厚,因为如果亲水的pva和疏水的plga各自堆叠到毫米级的厚度、然后再上下交叠在一起,就达不到“牵引吸附夹层中的水分子,让水分从内侧往外拉扯挥发”的效果了。
单层pva太厚,水分会被拉扯锁在中间,而单层plga太厚,也会彻底堵死封住水汽通过的孔隙。一个不放手一个往外推,透水效果就达不到了。
所以,顾辙得确保机器每一层pva都最多喷到微米级的厚度,plga也只能喷到微米级得到厚度,然后交叠上去,最后形成pva和plga交叠、类似千层饼的结构。
这种东西要量产,熔喷成本就比单一材质熔喷布高太多了,因为原本喷一道就过的,现在可能要反复交叠喷好多次。
对机器的占用和硬件折旧成本也就大增,导致这种布料就算生产出来,价格也是极为昂贵。毕竟相比于普通熔喷布,这种新材料占用的熔喷机工时会多数十倍,还有其他配套复杂工艺。
当然了,这种布料最后在宏观层面的表现,也不必是完全由plga或者pva构成的,可以只是内外表面由这两种材料交叠数次构成,而中间提供结构强度的主料,可以是其他有机化纤面料,只要没有明显的疏水性或者亲水性倾向就行。
最后要实现的效果,就是内层往里吸水、往夹芯层里送。外层往外排水,从夹芯层里抽。
类似于两边都是千层酥皮、中间是奶油主芯的拿破仑蛋糕——总之技术细节很复杂,也难以精确描述让外行人听懂。
反正其中关键要点就是:顾辙要想办法做出能让plga和pva材质层都足够薄的熔喷层,而且要降低反复堆叠熔喷的成本,解决其中很多工艺问题。
把材料喷薄,不是外行人想想那么容易的,这里面有很多难点。
比如目前的喷嘴系统,就算把喷丝喷得再细,也无法直接确保喷出来的布层够薄——丝细只是布薄的必要条件,而非充要条件。
另一个关键的必要条件,是对喷丝飘动轨迹的精确控制。因为丝越细,被喷出来的时候就容易乱飘。
就算喷射气流很强劲,也无法很精确地控制喷丝的走向,这涉及到极为复杂的空气动力学和流体动力学,而且喷射气流也不能无限加强,否则喷丝就被吹断了。
当要喷0.1毫米厚的布层时,喷丝小范围乱飘也没什么关系,因为宏观上来说,只要量够大,这些随机误差是可以相互抵消的——
就好比光子双缝实验和光栅实验时,你没法从量子层面确定每一个光量子最后通过双缝射到哪儿,但只要光子够多,最后肯定会形成干涉条纹。
量越大,宏观分布越符合概率规律,这是众所周知的。而量变小了之后,偶然性误差就会凸显。
所以一旦单层厚度降低到微米级,你随便乱喷就会出现有的地方厚。有的地方薄、有的地方甚至完全没有覆盖到的情况,质量控制也就无从谈起。
而这个问题,眼下如果没有顾辙亲自插手,其他同行几乎也是不可能解决的。
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