Va bè, spieghemu in dettagliu u principiu di a mudificazione di l'elastomeri per migliurà a tenacità ditessuti non tessuti spunbondQuestu hè un esempiu tipicu di ottene alte prestazioni "massimizendu i punti di forza è minimizendu i punti debuli" attraversu materiali cumposti.
Cuncetti fundamentali: Tenacità vs. Fragilità
Prima, capimu a "tenacità". A tenacità hè a capacità di un materiale d'assorbe l'energia è di subisce una deformazione plastica finu à ch'ellu si frattura sottu stress. Un materiale cù una bona tenacità hè à tempu forte è resistente, richiedendu una quantità significativa di travagliu per fratturassi.
Materiali fragili (cum'è u polipropilene micca mudificatu): Sottu à una forza esterna, e catene moleculari ùn anu micca u tempu di riorganizassi, u stress si cuncentra nantu à i difetti, ciò chì porta direttamente à una frattura rapida è à un bassu allungamentu à a rottura.
Materiali resistenti: Sottu à una forza esterna, ponu cede è subisce una deformazione plastica, cunsumandu una grande quantità di energia in u prucessu, resistendu cusì à a frattura.
U scopu principale di a mudificazione di l'elastomeri hè di trasfurmà i polimeri semicristallini cum'è u polipropilene da un cumpurtamentu di frattura fragile à un cumpurtamentu di frattura duttile.
Principii dettagliati di mudificazione di l'elastomeri
U principiu pò esse capitu sia da u livellu microscopicu sia da u livellu macroscopicu. U core si trova in e particelle d'elastomeru chì agiscenu cum'è punti di cuncentrazione di stress è assorbitori d'energia.
1. Meccanismu Meccanicu Microscopicu: Induzione è Terminazione di e Crepe, Promozione di u Rendimentu di Cisaillementu
Questu hè u principiu u più cruciale. Quandu u tissutu spunbond hè sottumessu à forze esterne (cum'è strappi o impatti), i seguenti prucessi si verificanu internamente:
a) Cuncentrazione di stress è iniziazione di pazzia
L'elastomeri (cum'è EPDM, POE) sò tipicamente incompatibili o parzialmente cumpatibili cù a matrice di polipropilene. Dunque, dopu a miscelazione, sò distribuiti cum'è piccule strutture "isule" disperse in una fase "mare" cuntinua di polipropilene.
Siccomu u modulu di l'elastomeru hè assai più bassu chè quellu di u polipropilene, una grande cuncentrazione di stress si verifica à l'interfaccia trà e duie fasi quandu hè sottumessa à forze esterne.
Questi punti di cuncentrazione di stress diventanu i punti d'iniziu di a screpolatura. A screpolatura ùn hè micca una crepa, ma piuttostu una struttura di fasci di fibre microporose perpendiculare à a direzzione di u stress, sempre cunnessa internamente da fibre polimeriche. A furmazione di screpolatura assorbe una grande quantità d'energia.
b) Terminazione di crepe è furmazione di bande di taglio
U secondu rolu chjave di e particelle d'elastomeru hè di finisce a crepatura. Quandu a crepatura incontra particelle d'elastomeru flessibili durante a so propagazione, u campu di alta tensione à a so punta hè smussatu, impedendu à a crepatura di sviluppassi in crepe macroscopiche fatali.
Simultaneamente, a cuncentrazione di stress induce ancu un cedimentu di cisaillementu in a matrice di polipropilene. Questu si riferisce à u slittamentu relativu è a riorientazione di e catene moleculari di polipropilene sottu stress di cisaillementu, furmendu bande di cisaillementu; stu prucessu richiede ancu una quantità significativa di energia.
c) Meccanismu di Dissipazione di l'Energia Sinergistica
Infine, l'energia applicata esternamente hè dissipata principalmente per via di e seguenti vie:
Furmendu numerose screpolature: cunsumu d'energia.
Deformazione è frattura di e particelle stesse di l'elastomeru: cunsumu d'energia.
Cedimentu di a matrice per cisaillementu: cunsumu d'energia.
Debonding interfaciale: e particelle d'elastomeru chì si staccanu da a matrice, cunsumu d'energia.
Stu prucessu aumenta significativamente u travagliu necessariu per a frattura di u materiale, manifestatu macroscopicamente cum'è un miglioramentu significativu di a resistenza à l'impattu è di a resistenza à a lacerazione, mentre aumenta ancu sustanzialmente l'allungamentu à rottura.
2. Cambiamenti di a struttura di e fasi: chì influenzanu u cumpurtamentu di cristallizazione
L'aghjunta d'elastomeri ùn agisce micca solu cum'è un "additivu" fisicu, ma affetta ancu a microstruttura di u polipropilene.
Raffinazione di Sferuliti: E particelle d'elastomeru ponu agisce cum'è siti di nucleazione eterogenei, interrompendu a disposizione regulare di e catene moleculari di polipropilene è pruvucendu a so cristallizazione in strutture sferulite più fini è dense.
Migliurà l'interfaccia: Utilizendu compatibilizatori, l'adesione interfacciale trà l'elastomeru è a matrice di polipropilene pò esse migliurata, assicurendu chì u stress pò esse trasferitu efficacemente da a matrice à e particelle d'elastomeru, inducendu cusì più efficacemente crepe è bande di taglio.
Applicazioni Specifiche in a Produzione di Tessuti Non Tessuti Spunbond
L'applicazione di i principii sopra citati à a pruduzzione di tessuti non tessuti spunbond hà i seguenti effetti:
Tenacità migliorata di e fibre individuali:
Durante u prucessu di filatura, u materiale fusu di polipropilene chì cuntene elastomeri hè stiratu in fibre. E fibre mudificate diventanu più dure. Sottu à una forza esterna, e fibre sò menu propensi à a frattura fragile è ponu subisce una maggiore deformazione plastica, assorbendu più energia.
Rafforzamentu è Indurimentu di a Struttura di a Rete di Fibre:
Durante u rinforzu di laminazione à caldu, e fibre si fusionanu à u puntu di laminazione. E fibre cù una tenacità megliu anu menu probabilità di rompe si istantaneamente à u puntu di laminazione quandu sò sottumesse à forze di strappamentu.
E forze esterne ponu esse ridistribuite più efficacemente in tutta a rete di fibre. Quandu una fibra hè sottumessa à una tensione significativa, pò trasferisce a tensione à e fibre circundanti per via di a deformazione, impedendu una rapida rottura causata da a cuncentrazione di stress.
Un passu avanti in a resistenza à i strappi è à e punture:
Resistenza à a lacerazione: A lacerazione hè u prucessu di propagazione di e crepe. E particelle d'elastomeru inizianu è terminanu efficacemente numerose microfessure, impedendu li di coalesce in crepe macroscopiche, rallentendu assai u prucessu di lacerazione.
Resistenza à a perforazione: A perforazione hè una cumbinazione cumplessa d'impattu è di strappamentu. I materiali di alta tenacità ponu subisce una ceditura è una deformazione estensiva quandu un ughjettu straneru perfora, incapsulendu l'ughjettu perforante invece d'esse perforatu direttamente.
Cunclusione
Riassuntu: U principiu di a mudificazione di l'elastomeri per migliurà a tenacità di i tessuti non tessuti spunbond hè essenzialmente di cumminà una matrice di polipropilene rigida ma fragile cù una gomma morbida è altamente elastica, custruendu un sistema efficiente di dissipazione di l'energia in u materiale.
Inducendu crepe, finendu crepe è prumovendu u cedimentu di taglio per mezu di meccanismi meccanichi microscopichi, l'energia distruttiva (impattu, strappamentu) applicata esternamente hè cunvertita in una grande quantità di picculu travagliu di deformazione non distruttiva. Questu migliora macroscopicamente a resistenza à l'impattu, a resistenza à u strappu è l'allungamentu à a rottura di u materiale, trasformendu u tessutu non tissutu spunbond da "fragile" à "resistente". Questu hè simile à l'aghjunghje di barre d'acciaio à u cimentu, chì ùn solu aumenta a resistenza ma, ancu più impurtante, furnisce una tenacità cruciale.
Dongguan Liansheng Non Woven Technology Co., Ltd.hè stata creata in maghju 2020. Hè una impresa di pruduzzione di tessuti non tessuti à grande scala chì integra ricerca è sviluppu, pruduzzione è vendita. Pò pruduce diversi culori di tessuti non tessuti PP spunbond cù una larghezza inferiore à 3,2 metri da 9 grammi à 300 grammi.
Data di publicazione: 16 di nuvembre di u 2025