Goed, kom ons verduidelik in detail die beginsel van elastomeermodifikasie om die taaiheid van te verbeterspingebonde nie-geweefde materialeDit is 'n tipiese voorbeeld van die bereiking van hoë werkverrigting deur "sterkpunte te maksimeer en swakpunte te minimaliseer" deur middel van materiaalkomposiete.
Kernkonsepte: Taaiheid teenoor Brosheid
Eerstens, kom ons verstaan "taaiheid". Taaiheid is 'n materiaal se vermoë om energie te absorbeer en plastiese vervorming te ondergaan totdat dit onder spanning breek. 'n Materiaal met goeie taaiheid is beide sterk en veerkragtig, wat 'n aansienlike hoeveelheid werk vereis om te breek.
Bros materiale (soos ongemodifiseerde polipropileen): Onder eksterne krag het die molekulêre kettings nie tyd om te herrangskik nie, spanning konsentreer by defekte, wat direk lei tot vinnige breuk en lae verlenging by breek.
Harde materiale: Onder eksterne krag kan hulle meegee en plastiese vervorming ondergaan, wat 'n groot hoeveelheid energie in die proses verbruik en sodoende breuk weerstaan.
Die kerndoel van elastomeermodifikasie is om semi-kristallyne polimere soos polipropileen te transformeer van bros breukgedrag na duktiele breukgedrag.
Gedetailleerde Beginsels van Elastomeermodifikasie
Die beginsel kan verstaan word vanuit beide mikroskopiese en makroskopiese vlakke. Die kern lê in die elastomeerdeeltjies wat as spanningskonsentrasiepunte en energie-absorbeerders optree.
1. Mikroskopiese Meganiese Meganisme: Induksie en Beëindiging van Kraakvorming, Bevordering van Skuifopbrengs
Dit is die belangrikste beginsel. Wanneer spingebonde materiaal aan eksterne kragte (soos skeur of impak) onderwerp word, vind die volgende prosesse intern plaas:
a) Streskonsentrasie en Crazing-inisiasie
Elastomere (soos EPDM, POE) is tipies onversoenbaar of gedeeltelik versoenbaar met die polipropileenmatriks. Daarom word hulle na vermenging versprei as klein, verspreide "eiland"-strukture binne 'n deurlopende polipropileen-"see"-fase.
Aangesien die modulus van die elastomeer baie laer is as dié van polipropileen, vind 'n groot spanningskonsentrasie plaas by die koppelvlak tussen die twee fases wanneer dit aan eksterne kragte onderwerp word.
Hierdie spanningskonsentrasiepunte word die inisiasiepunte vir krake. Krake is nie 'n kraak nie, maar eerder 'n mikroporeuse veselbundelstruktuur loodreg op die spanningsrigting, steeds intern verbind deur polimeervesels. Die vorming van krake absorbeer 'n groot hoeveelheid energie.
b) Kraakbeëindiging en skuifbandvorming
Die tweede sleutelrol van elastomeerdeeltjies is om krake te beëindig. Wanneer krake buigsame elastomeerdeeltjies teëkom tydens die voortplanting daarvan, word die hoëspanningsveld by die punt daarvan afgestomp, wat verhoed dat die krake in noodlottige makroskopiese krake ontwikkel.
Terselfdertyd veroorsaak spanningskonsentrasie ook skuifbuiging in die polipropileenmatriks. Dit verwys na die relatiewe gly en heroriëntasie van polipropileenmolekulêre kettings onder skuifspanning, wat skuifbande vorm; hierdie proses vereis ook 'n beduidende hoeveelheid energie.
c) Sinergistiese Energieverspreidingsmeganisme
Uiteindelik word die ekstern toegepaste energie hoofsaaklik deur die volgende paaie versprei:
Vorming van talle krake: energieverbruik.
Vervorming en breuk van die elastomeerdeeltjies self: energieverbruik.
Skuifopbrengs van die matriks: energieverbruik.
Tussenvlak-ontbinding: die elastomeerdeeltjies skil van die matriks af, energieverbruik.
Hierdie proses verhoog die werk wat benodig word vir materiaalbreuk aansienlik, wat makroskopies gemanifesteer word as 'n beduidende verbetering in impaksterkte en skeurweerstand, terwyl dit ook die verlenging by breuk aansienlik verhoog.
2. Fasestruktuurveranderinge: Beïnvloeding van kristallisasiegedrag
Die byvoeging van elastomere dien nie net as 'n fisiese "toevoeging" nie, maar beïnvloed ook die mikrostruktuur van polipropileen.
Verfyning van Sferuliete: Elastomeerdeeltjies kan as heterogene nukleasieplekke optree, wat die gereelde rangskikking van polipropileen molekulêre kettings ontwrig en veroorsaak dat hulle in fyner, digter sferulietstrukture kristalliseer.
Verbetering van die Koppelvlak: Deur versoenbaarmakers te gebruik, kan die tussenvlakadhesie tussen die elastomeer en die polipropileenmatriks verbeter word, wat verseker dat spanning effektief van die matriks na die elastomeerdeeltjies oorgedra kan word, wat sodoende krake en skuifbandvorming meer effektief veroorsaak.
Spesifieke toepassings in die produksie van spunbond-nie-geweefde materiaal
Die toepassing van bogenoemde beginsels op die produksie van spingebonde nie-geweefde materiale het die volgende effekte:
Verbeterde Taaiheid van Individuele Vesels:
Tydens die spinproses word die polipropileensmelt wat elastomere bevat, in vesels gerek. Die gemodifiseerde vesels self word taaier. Onder eksterne krag is die vesels minder geneig tot brosbreuk en kan hulle groter plastiese vervorming ondergaan, wat meer energie absorbeer.
Versterking en Verharding van die Veselnetwerkstruktuur:
Tydens warmwalsversterking smelt die vesels by die rolpunt saam. Vesels met beter taaiheid is minder geneig om onmiddellik by die rolpunt te breek wanneer hulle aan skeurkragte onderwerp word.
Eksterne kragte kan meer effektief deur die veselnetwerk herverdeel word. Wanneer 'n vesel aan beduidende spanning onderwerp word, kan dit die spanning deur vervorming na die omliggende vesels oordra, wat vinnige mislukking wat deur spanningskonsentrasie veroorsaak word, voorkom.
'n Sprong vorentoe in skeur- en steekweerstand:
Skeurweerstand: Skeuring is die proses van kraakvoortplanting. Elastomeerdeeltjies begin en beëindig effektief talle mikroskeure, wat verhoed dat hulle in makroskopiese krake saamsmelt, wat die skeurproses aansienlik vertraag.
Steekweerstand: Steek is 'n komplekse kombinasie van impak en skeur. Hoë-taai materiale kan uitgebreide swigting en vervorming ondergaan wanneer 'n vreemde voorwerp deurboor, wat die deurboorende voorwerp omsluit in plaas daarvan om direk deurboor te word.
Gevolgtrekking
Opsomming: Die beginsel van elastomeermodifikasie om die taaiheid van spingebonde nie-geweefde materiale te verbeter, is in wese om 'n stewige maar bros polipropileenmatriks met 'n sagte, hoogs elastiese rubber te kombineer, wat 'n doeltreffende energie-afvoerstelsel binne die materiaal konstrueer.
Deur krake te veroorsaak, krake te beëindig en skuifbuiging deur mikroskopiese meganiese meganismes te bevorder, word die vernietigende energie (impak, skeur) wat ekstern toegepas word, omgeskakel in 'n groot hoeveelheid klein, nie-vernietigende vervormingswerk. Dit verbeter die materiaal se impakweerstand, skeurweerstand en verlenging by breek makroskopies, wat spingebonde nie-geweefde materiaal van "broos" na "taai" transformeer. Dit is soortgelyk aan die byvoeging van staalstawe by sement, wat nie net sterkte verhoog nie, maar, nog belangriker, deurslaggewende taaiheid bied.
Dongguan Liansheng Nonwoven Technology Co., Ltd.is in Mei 2020 gestig. Dit is 'n grootskaalse nie-geweefde materiaalproduksieonderneming wat navorsing en ontwikkeling, produksie en verkope integreer. Dit kan verskeie kleure PP-spinbond-nie-geweefde materiale produseer met 'n breedte van minder as 3.2 meter, van 9 gram tot 300 gram.
Plasingstyd: 16 Nov 2025