作者:Rocco@picowipe.com——以深度为舟,渡专业之河
无尘布作为核心洁净室耗材,通常由100%涤纶,或者20-30%锦纶+涤纶组成。分析无尘布涤纶和锦纶两种材质的差异性,有助于我们从底层了解无尘布的性能,如吸液量、化学惰性、纤维细度、柔软度、耐磨性、掉屑等。
一、涤纶、锦纶简介
涤纶:聚酯纤维的其中一种,因为极具代表性,所以一般聚酯纤维说的就是涤纶。涤纶英文名:Polyester
(聚酯纤维) / Terylene
/ Dacron
;
锦纶:聚酰胺纤维,俗称耐纶。锦纶英文名:Nylon
(尼龙)/ Polyamide
(聚酰胺)/ Chinlon
。锦纶和尼龙是同一种材料的不同国家的称呼,美国习惯称为尼龙。锦纶6和锦纶66是锦纶的两种主要品种,它们在化学结构和性能上有所不同。锦纶66具有更高的强度和耐磨性,而锦纶6则更柔软,适合轻型织物(目前国内主要是锦纶6,锦纶66受原材料供应限制,发展受限);
二、涤纶:提供稳定且经济的框架
涤纶是无尘布最主流的基础材料,超细纤维无尘布通常由80%涤纶+20%锦纶组成,普通和亚超细纤维无尘布通常由100%涤纶组成,它为无尘布提供了极具成本效益的基础框架。
核心优势:
结构支撑与耐磨性:涤纶纤维强度高、耐磨性佳,确保无尘布经反复高强度擦拭不易破损、断裂或变形,满足各类清洁任务的耐用需求。
低颗粒脱落:涤纶纤维本身表面光滑,结晶度高,使其在擦拭过程中不易产生毛屑,极大地降低了二次污染的风险。
卓越的化学兼容性:涤纶纤维对多数酸、碱及有机溶剂(如工业常用的异丙醇、丙酮等)耐受性良好,可安全配合各类化学清洁剂使用,不会因腐蚀降解释放污染物。
形态保持性好:涤纶纤维的弹性虽不如锦纶,但其形态保持性好(尺寸稳定性、抗皱性、挺括性等),织物不易变形。
成本效益:相较于锦纶,涤纶的生产成本更低,是兼具高性能与成本效益的理想选择。
相对短板:
吸湿性差:涤纶的标准回潮率仅为0.4% - 0.8%,在所有纤维中属于吸湿性最差级别之一,仅仅比丙纶好点。同时,正因其低吸湿性,在干燥环境中摩擦时,表面电荷难以消散,容易产生并累积静电。 机械性能:其强度、耐磨性和弹性均不如锦纶,但在所有纤维中仍属于优秀水平。
附上常见纤维吸湿性对比表格:
纤维 | 类别 | 吸水性 (标准回潮率 %) | 吸水性水平 |
---|---|---|---|
羊毛 | 天然动物纤维 | 15% - 17% | 极好 |
麻 | 天然植物纤维 | ~12% | 很好 |
粘胶纤维 | 再生纤维 | 11% - 13% | 很好 |
蚕丝 | 天然动物纤维 | ~11% | 很好 |
棉 | 天然植物纤维 | ~8.5% | 好 |
锦纶 | 合成纤维 | 4% - 4.5% | 较差 |
腈纶 | 合成纤维 | 1.5% - 2% | 差 |
氨纶 | 合成纤维 | 0.75% - 1.3% | 差 |
涤纶 | 合成纤维 | 0.4% - 0.8% | 差 |
丙纶 | 合成纤维 | ~0.05% | 极差 |
三、锦纶:提升核心性能,超细纤维框架
如果说涤纶构建了无尘布的基础框架,那么锦纶则是为其提高了一些核心性能,同时也是海岛法(异质溶解)生产超细纤维无尘布的最佳材料之一(详见本人无尘布开纤相关介绍文章)。
核心优势: 顶级的耐磨性:锦纶的耐磨性在所有纺织纤维中最强,这使其能够承受最严苛的擦拭任务而不易磨损。 更高的强度:无论是断裂强度还是撕裂强度,锦纶通常都高于涤纶,为无尘布提供了更强的韧性。 更好的弹性:锦纶的弹性恢复能力优于涤纶,能更好地恢复原状。在常见化学纤维中,其弹性水平优于涤纶和丙纶,但远不及氨纶。 更好的吸附能力:锦纶的标准回潮率约为4% - 4.5%,远高于涤纶。这使其利用毛细效应,能更有效地吸收水分、溶剂并吸附微尘、油污等。 更好的柔软性:锦纶纤维质地比涤纶更为柔软,在擦拭光学镜片等敏感表面时,能显著降低划伤风险。 “开纤”工艺的关键:超细纤维无尘布生产依赖于“开纤”工艺,即将一根粗的涤锦复合纤维分裂成数十根独立的细纤维。这一过程利用了涤纶与锦纶在化学特性上的差异:涤纶耐酸不耐碱,而锦纶耐碱不耐酸。正是这种差异,使得通过化学处理弱化两种材料的结合界面,再通过低机械能水流物理冲击完成纤维的分离成为可能。可以说,没有锦纶的参与,就没有真正意义上的涤锦复合超细纤维。 性能权衡: 吸湿性仍属较差水平:虽然远胜涤纶,但与棉(~8.5%)、羊毛(15%-17%)等天然纤维相比,锦纶的吸湿性依然属于较差水平,这也是合成纤维的共性。 耐光性差:锦纶耐光性不如涤纶,长时间暴露在日光下(怕紫外线)容易变黄、强度下降。 成本较高:锦纶的生产成本显著高于涤纶,因此在无尘布中占比不高。
附上常见纤维弹性对比表格:
纤维 | 弹性水平 | 核心特点 |
---|---|---|
氨纶 | 极佳 | 专为高弹性而生 |
锦纶 | 优秀 | 合成纤维中的佼佼者,弹性恢复好 |
羊毛 | 优秀 | 天然纤维中的佼佼者 |
涤纶 | 中等 | 弹性不如锦纶,但抗皱保形性极佳 |
棉、丝、粘胶 | 较差 | 容易起皱,恢复能力一般 |
麻 | 差 | 弹性最差,极易起皱 |
四、涤纶、锦纶应用场景
基于上述分析,为不同应用场景选择合适的无尘布材料至关重要:
100%纯涤纶无尘布:适用于对成本较为敏感、需要高洁净度和良好耐用性,但对吸水性要求不高的场景。例如:设备外壳与机械部件的擦拭、环境清洁等。 涤纶-锦纶复合超细纤维无尘布:绝大多数高要求清洁任务的首选。具有更好的耐磨性、强度、柔软度和吸附能力等,是半导体晶圆、精密光学器件、LCD面板和医疗器械等高精度清洁任务的理想选择。
总而言之,涤纶与锦纶是超细纤维无尘布的最佳拍档,深刻理解这两种材料的特性与协同关系,有助于我们正确选择洁净室耗材。