熔噴技術

熔噴技術（英文：Melt blowing，又譯熔噴法^[1]或熔體吹塑）是微纖維和納米纖維的常規製造方法，熔噴不織布（簡稱熔噴布）製作技術的基礎。這個技術把熔融的聚合物（即聚合物熔體）通過被高速吹塑氣體包圍的小噴嘴擠出，從而形式隨機沉積的非織造片材產品，可適用於過濾、吸附、服裝生產和藥物輸送系統。熔噴技術的實質好處是其簡單，平均比生產力（specific productivity）高，而且不涉及溶劑操作。選擇具有最佳流變和表面特性的聚合物的適當組合，科學家已經能夠生產平均直徑小至36 nm的熔噴纖維。^[2]

熔噴過程

歷史

熔噴技術並非嶄新的技術發明：在大自然亦有類似的現象。舉例說：在火山活動活躍的夏威夷群島，猛風會吹起熔化的玄武岩，令玄武岩形成纖維狀的物質，被稱為「貝利的頭髮（英語：Pele's hair）」^[3]。「貝利」（Pele）是夏威夷傳統多神信仰（英語：Hawaiian religion）的女神名稱。儘管玄武岩並不是聚合物的一種，其原理與熔噴技術相同。

熔噴技術的第一個研究在1950年代的美國發生：研究希望生產一種精細的過濾物料，用以量度在一輪無人機所受到的輻射劑量^[4]。後來，埃克森集團開發出第一個基於熔噴技術原則而有高度輸出水平的工業程序^[5]。根據2018年的統計數字，中國生產的不織布佔全世界市場的四成份額，當中絕大多數生產於河北省^[1]。

高分子聚合物

具有熱塑特性的高分子聚合物均可應用於熔噴技術。以下詳列在熔噴技術中常用的主要塑料^[6]：

• 聚丙烯（Polypropylene，PP）
• 聚苯乙烯（Polystyrene，PS）
• 聚酯（Polyesters）
• 聚氨酯（Polyurethane，PU）
• 聚醯胺（Polyamides，即尼龍）
• 聚乙烯（Polyethylene，PE）
• 聚碳酸酯（Polycarbonate）

用途

由熔噴聚合物絲製成的外科口罩外層的顯微圖像。

熔噴不織布和其他創新方法的主要用途如下。^[7]

過濾

熔噴不織布是多孔的。因此，它們可以過濾液體和氣體。熔噴不織布的應用包括水處理、口罩和空調過濾器。在COVID-19大流行期間，熔噴不織布的價格從每噸幾千美元飆升至每噸約十萬美元。

吸附劑

非織造材料可以保留數倍於自身重量的液體。因此，那些由聚丙烯製成的吸附劑是收集油污的理想選擇。^[8][9]

衛生用品

一次性尿布和女性衛生用品中利用了熔噴織物的高吸收性。^[10]

服飾

熔噴織物具有三種特性，有助於使其適用於服裝，尤其是在惡劣環境中：隔熱、防潮性和透氣性。

給藥

熔噴可以生產用於控制藥物輸送的載藥纖維。^[11]高藥物吞吐率（擠出進料）、無溶劑操作和增加產品表面積使熔噴成為一種有前途的新製劑技術。^[12]