Tietenkin. Kehrättyjen kuitukankaiden repäisylujuuden parantaminen on systemaattinen projekti, johon kuuluu useiden näkökohtien optimointi raaka-aineista ja tuotantoprosesseista viimeistelyyn. Repäisylujuus on ratkaisevan tärkeää turvallisuussovelluksissa, kuten suojavaatteissa, koska se liittyy suoraan materiaalin kestävyyteen ja turvallisuuteen vahingossa tapahtuvan vedon ja hankautumisen aikana.
Seuraavat ovat tärkeimmät menetelmät kehrättyjen kuitukankaiden repäisylujuuden parantamiseksi:
Raaka-aineiden optimointi: Vahvan perustan rakentaminen
Erittäin sitkeiden polymeerien valinta:
Suurimolekyylipainoinen/kapea molekyylipainojakaumainen polypropeeni: Pidemmät molekyyliketjut ja suurempi kietoutuminen johtavat luonnostaan suurempaan lujuuteen ja sitkeyteen.
Kopolymerointi tai sekoitusmodifikaatio: Pienen määrän polyeteeniä tai muita elastomeerejä lisääminen polypropeeniin. PE:n lisääminen voi muuttaa materiaalin kiteytymiskäyttäytymistä, parantaa joustavuutta ja iskunkestävyyttä ja siten parantaa tehokkaasti repäisylujuutta.
Iskusormen muokkaajien lisääminen: Erikoistuneiden elastomeerien tai kumifaasien lisääminen jännityskeskittymiksi voi absorboida ja hajottaa repäisyenergiaa estäen halkeamien etenemisen.
Korkean suorituskyvyn kuitujen käyttö:
PET jaPP-komposiititPolyesterikuitujen lisääminen kehruumenetelmällä. PET täydentää PP-kuituja korkean kimmokertoimensa ja lujuutensa ansiosta ja parantaa merkittävästi kuituverkoston kokonaislujuutta.
Käytetään kaksikomponenttisia kuituja, kuten "saarten" tai "ydin-kuori" -rakenteita. Esimerkiksi PET:n käyttö "ytimenä" lujuuden takaamiseksi ja PP:n käyttö "kuorina" lämpötartunnan takaamiseksi yhdistäen molempien edut.
Tuotantoprosessin ohjaus: Kuituverkon rakenteen optimointi
Tämä on tärkein askel repäisylujuuden parantamisessa.
Kehruu- ja piirustusprosessit:
Kuitujen lujuuden parantaminen: Vetonopeuden ja lämpötilan optimointi mahdollistaa polymeerimakromolekyylien täydellisen orientoitumisen ja kiteytymisen, mikä johtaa erittäin lujiin ja korkean moduulin omaaviin monofilamenttikaitoihin. Vahvat monofilamentit ovat vahvojen kankaiden perusta.
Kuidun hienouden hallinta: Samalla kun kuidun halkaisijan asianmukainen pienentäminen varmistaa tuotannon vakauden, se lisää kuitujen määrää pinta-alayksikköä kohti, mikä tekee kuituverkosta tiheämmän ja mahdollistaa paremman kuorman jakautumisen rasituksen aikana.
Verkkomuodostus- ja vahvistusprosessit:
Kuitujen suunnan satunnaisuuden parantaminen: Liiallisen yksisuuntaisen kuitujen suuntautumisen välttäminen. Ilmavirran optimointi rainanmuodostustekniikalla luodaan isotrooppinen kuituverkosto. Tällä tavoin repäisyvoiman suunnasta riippumatta suuri määrä poikittaisia kuituja vastustaa sitä, mikä johtaa tasapainoiseen ja korkeaan repäisylujuuteen.
Optimoitu kuumavalssausprosessi:
Liimauspisteiden suunnittelu: Käytetään "tiheästi pakattua pientä pistettä" rullakuviota. Pienet, tiheät liitospisteet varmistavat riittävän sidoslujuuden häiritsemättä liiallisesti kuidun jatkuvuutta, mikä tehokkaasti hajauttaa jännitystä suuremmassa kuituverkossa ja estää jännityksen keskittymisen.
Lämpötila ja paine: Kuumavalssauslämpötilan ja -paineen tarkka säätö varmistaa kuitujen täydellisen sulamisen liitoskohdissa ilman liiallista painetta, joka voisi vahingoittaa tai haurastella itse kuituja.
Hydroneulatusvahvike: Tietyillä materiaaleilla hydroneulatusta käytetään kuumavalssauksen vaihtoehtona tai täydennyksenä. Korkeapaineinen vesisuihkutus saa kuidut kietoutumaan toisiinsa muodostaen kolmiulotteisen mekaanisesti lomittuneen rakenteen. Tämä rakenne on usein erittäin kestävä ja tuottaa pehmeämmän tuotteen.
Viimeistely- ja komposiittitekniikka: Ulkopuolisen raudoituksen esittely
Laminointi-/komposiittitekniikka:
Tämä on yksi suorimmista ja tehokkaimmista menetelmistä. Spunbond-kuitukangas yhdistetään langasta, kudotusta kankaasta tai toisesta kehrätystä kankaasta, jolla on eri suuntautuminen.
Periaate: Verkon tai kudotun kankaan lujat filamentit muodostavat makroskooppisen vahvistusrungon, joka estää merkittävästi repeämisen etenemistä. Juuri tätä rakennetta käytetään yleisesti korkean suojauskyvyn omaavissa suojavaatteissa, joissa repäisylujuus tulee ensisijaisesti ulkoisesta vahvistuskerroksesta.
Kyllästys ja viimeistely:
Kehrätty kangas kyllästetään sopivalla polymeeriemulsiolla ja kovetetaan sitten kuitujen yhtymäkohdista. Tämä lisää merkittävästi kuitujen välistä sidoslujuutta ja parantaa siten repäisylujuutta, mutta voi heikentää pehmeyttä ja hengittävyyttä.
Yhteenveto ja keskeiset kohdat
Kehrättyjen kuitukankaiden repäisylujuuden parantamiseksi tarvitaan tyypillisesti monitahoinen lähestymistapa:
Taso | Menetelmä | Ydinrooli
Raaka-aineet | Käytä erittäin sitkeitä polymeerejä, sekoitusten modifiointia, lisää elastomeerejä | Paranna yksittäisten kuitujen lujuutta ja venyvyyttä
Tuotantoprosessi | Optimoi vedonlyöntiä, muodosta isotrooppisia kuiturainoja, optimoi kuumavalssaus-/hydroneulatusprosesseja | Rakenna vahva, yhtenäinen kuituverkkorakenne, jolla on hyvä jännityksen jakautuminen
Viimeistely | Laminointi langoilla, kyllästys | Ulkopuolisten vahvikkeiden lisääminen repeämisen estämiseksi
Ydinajatuksena ei ole ainoastaan vahvistaa jokaista kuitua, vaan myös varmistaa, että koko kuituverkostorakenne voi tehokkaasti hajauttaa ja absorboida energiaa repimisvoimien kohdatessaan sen sijaan, että rasitus keskittyisi ja leviäisi nopeasti yhteen pisteeseen.
Todellisessa tuotannossa sopivin yhdistelmä tulisi valita tuotteen loppukäytön, kustannusbudjetin ja suorituskykytasakan (kuten ilmanläpäisevyys ja pehmeys) perusteella. Esimerkiksi korkean suorituskyvyn omaavissa vaarallisilta kemikaaleilta suojaavissa vaatteissa "lujasta kehruutekniikalla valmistetun kankaasta + korkeaeristekalvosta + verkkovahvikekerroksesta" koostuva sandwich-komposiittirakenne on kultainen standardi samanaikaisesti korkean repäisylujuuden, lävistyslujuuden ja kemikaalisuojan saavuttamiseksi.
Dongguan Liansheng Nonwoven Technology Co., Ltd.perustettiin toukokuussa 2020. Se on laajamittainen kuitukankaiden tuotantoyritys, joka yhdistää tutkimuksen ja kehityksen, tuotannon ja myynnin. Se voi tuottaa eri värejä PP-kehruumenetelmällä valmistettuja kuitukankaita, joiden leveys on alle 3,2 metriä ja paino 9 grammasta 300 grammaan.
Julkaisuaika: 15.11.2025