ઇલાસ્ટોમર ફેરફાર દ્વારા સ્પનબોન્ડ નોનવોવન કાપડની કઠિનતા સુધારવાના સિદ્ધાંત પર વિસ્તૃત ચર્ચા કરો.

ઠીક છે, ચાલો ઇલાસ્ટોમર ફેરફારના સિદ્ધાંતને વિગતવાર સમજાવીએ જેથી તેની કઠિનતામાં સુધારો થાયસ્પનબોન્ડ નોનવેવન કાપડ. મટીરીયલ કમ્પોઝિટ દ્વારા "શક્તિઓને મહત્તમ કરીને અને નબળાઈઓને ઘટાડીને" ઉચ્ચ પ્રદર્શન પ્રાપ્ત કરવાનું આ એક લાક્ષણિક ઉદાહરણ છે.

મુખ્ય ખ્યાલો: કઠિનતા વિરુદ્ધ બરડપણું

સૌપ્રથમ, ચાલો "કઠિનતા" સમજીએ. કઠિનતા એ એક સામગ્રીની ઊર્જા શોષવાની અને તણાવ હેઠળ ફ્રેક્ચર ન થાય ત્યાં સુધી પ્લાસ્ટિક વિકૃતિમાંથી પસાર થવાની ક્ષમતા છે. સારી કઠિનતા ધરાવતી સામગ્રી મજબૂત અને સ્થિતિસ્થાપક બંને હોય છે, જેને ફ્રેક્ચર કરવા માટે નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં કામની જરૂર પડે છે.

બરડ પદાર્થો (જેમ કે સુધાર્યા વિનાનું પોલીપ્રોપીલીન): બાહ્ય બળ હેઠળ, પરમાણુ સાંકળોને ફરીથી ગોઠવવાનો સમય મળતો નથી, તાણ ખામીઓ પર કેન્દ્રિત થાય છે, જે સીધા ઝડપી ફ્રેક્ચર અને તૂટતી વખતે ઓછી લંબાઈ તરફ દોરી જાય છે.

કઠિન સામગ્રી: બાહ્ય બળ હેઠળ, તેઓ પ્લાસ્ટિક વિકૃતિ પેદા કરી શકે છે અને તેમાંથી પસાર થઈ શકે છે, આ પ્રક્રિયામાં મોટી માત્રામાં ઊર્જાનો વપરાશ થાય છે, આમ ફ્રેક્ચરનો પ્રતિકાર કરે છે.

ઇલાસ્ટોમર ફેરફારનો મુખ્ય હેતુ પોલીપ્રોપીલિન જેવા અર્ધ-સ્ફટિકીય પોલિમરને બરડ ફ્રેક્ચર વર્તણૂકમાંથી ડક્ટાઇલ ફ્રેક્ચર વર્તણૂકમાં રૂપાંતરિત કરવાનો છે.

ઇલાસ્ટોમર ફેરફારના વિગતવાર સિદ્ધાંતો

આ સિદ્ધાંતને સૂક્ષ્મ અને સુક્ષ્મ બંને સ્તરેથી સમજી શકાય છે. મુખ્ય ભાગ ઇલાસ્ટોમર કણોમાં રહેલો છે જે તાણ સાંદ્રતા બિંદુઓ અને ઊર્જા શોષક તરીકે કાર્ય કરે છે.

૧. માઇક્રોસ્કોપિક મિકેનિકલ મિકેનિઝમ: ક્રેઝિંગનું ઇન્ડક્શન અને સમાપ્તિ, શીયર યીલ્ડને પ્રોત્સાહન

આ સૌથી મહત્વપૂર્ણ સિદ્ધાંત છે. જ્યારે સ્પનબોન્ડ ફેબ્રિક બાહ્ય દળો (જેમ કે ફાડવું અથવા અસર) ને આધિન હોય છે, ત્યારે નીચેની પ્રક્રિયાઓ આંતરિક રીતે થાય છે:

a) તણાવ એકાગ્રતા અને ઉન્મત્ત શરૂઆત

ઇલાસ્ટોમર્સ (જેમ કે EPDM, POE) સામાન્ય રીતે પોલીપ્રોપીલીન મેટ્રિક્સ સાથે અસંગત અથવા આંશિક રીતે સુસંગત હોય છે. તેથી, મિશ્રણ કર્યા પછી, તેઓ સતત પોલીપ્રોપીલીન "સમુદ્ર" તબક્કામાં નાના, વિખરાયેલા "ટાપુ" માળખા તરીકે વિતરિત થાય છે.

ઇલાસ્ટોમરનું મોડ્યુલસ પોલીપ્રોપીલીન કરતા ઘણું ઓછું હોવાથી, બાહ્ય બળોના સંપર્કમાં આવતા બે તબક્કાઓ વચ્ચેના ઇન્ટરફેસ પર મોટી તાણ સાંદ્રતા જોવા મળે છે.

આ તાણ સાંદ્રતા બિંદુઓ ક્રેઝિંગ માટે શરૂઆત બિંદુઓ બની જાય છે. ક્રેઝિંગ એ તિરાડ નથી, પરંતુ તાણ દિશાને લંબરૂપ માઇક્રોપોરસ ફાઇબર બંડલ માળખું છે, જે હજુ પણ પોલિમર તંતુઓ દ્વારા આંતરિક રીતે જોડાયેલ છે. ક્રેઝિંગની રચના મોટી માત્રામાં ઊર્જા શોષી લે છે.

b) ક્રેઝિંગ ટર્મિનેશન અને શીયર બેન્ડ ફોર્મેશન

ઇલાસ્ટોમર કણોની બીજી મુખ્ય ભૂમિકા ક્રેઝિંગને સમાપ્ત કરવાની છે. જ્યારે ક્રેઝિંગ તેના પ્રસાર દરમિયાન લવચીક ઇલાસ્ટોમર કણોનો સામનો કરે છે, ત્યારે તેની ટોચ પરનું ઉચ્ચ તાણ ક્ષેત્ર ઝાંખું થઈ જાય છે, જે ક્રેઝિંગને જીવલેણ મેક્રોસ્કોપિક તિરાડોમાં વિકાસ કરતા અટકાવે છે.

સાથોસાથ, તાણની સાંદ્રતા પોલીપ્રોપીલીન મેટ્રિક્સમાં શીયર યીલ્ડિંગને પણ પ્રેરિત કરે છે. આ શીયર સ્ટ્રેસ હેઠળ પોલીપ્રોપીલીન પરમાણુ સાંકળોના સંબંધિત સ્લિપેજ અને પુનર્નિર્માણનો ઉલ્લેખ કરે છે, જે શીયર બેન્ડ બનાવે છે; આ પ્રક્રિયામાં પણ નોંધપાત્ર પ્રમાણમાં ઊર્જાની જરૂર પડે છે.

c) સિનર્જિસ્ટિક એનર્જી ડિસીપેશન મિકેનિઝમ

આખરે, બાહ્ય રીતે લાગુ પડતી ઊર્જા મુખ્યત્વે નીચેના માર્ગો દ્વારા વિખેરાઈ જાય છે:

અસંખ્ય ક્રેઝિંગ બનાવવું: ઊર્જા વપરાશ.

ઇલાસ્ટોમર કણોનું વિકૃતિ અને ફ્રેક્ચર: ઊર્જા વપરાશ.

મેટ્રિક્સનું શીયર યીલ્ડિંગ: ઊર્જા વપરાશ.

ઇન્ટરફેસિયલ ડિબોન્ડિંગ: મેટ્રિક્સમાંથી બહાર નીકળતા ઇલાસ્ટોમર કણો, ઊર્જા વપરાશ.

આ પ્રક્રિયા સામગ્રીના ફ્રેક્ચર માટે જરૂરી કાર્યમાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે, જે મેક્રોસ્કોપિકલી અસર શક્તિ અને આંસુ પ્રતિકારમાં નોંધપાત્ર સુધારો તરીકે પ્રગટ થાય છે, જ્યારે વિરામ સમયે લંબાઈમાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે.

2. તબક્કાના માળખામાં ફેરફાર: સ્ફટિકીકરણ વર્તણૂકને અસર કરે છે

ઇલાસ્ટોમરનો ઉમેરો માત્ર ભૌતિક "એડિટિવ" તરીકે જ કાર્ય કરતો નથી પણ પોલીપ્રોપીલિનના માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરને પણ અસર કરે છે.

ગોળાકાર પદાર્થોનું શુદ્ધિકરણ: ઇલાસ્ટોમર કણો વિજાતીય ન્યુક્લિયેશન સ્થળો તરીકે કાર્ય કરી શકે છે, જે પોલીપ્રોપીલિન પરમાણુ સાંકળોની નિયમિત ગોઠવણીમાં વિક્ષેપ પાડે છે અને તેમને વધુ ઝીણા, ગાઢ ગોળાકાર માળખામાં સ્ફટિકીકરણ તરફ દોરી જાય છે.

ઇન્ટરફેસમાં સુધારો: કોમ્પેટિબિલાઇઝર્સનો ઉપયોગ કરીને, ઇલાસ્ટોમર અને પોલીપ્રોપીલીન મેટ્રિક્સ વચ્ચેના ઇન્ટરફેસિયલ સંલગ્નતાને સુધારી શકાય છે, ખાતરી કરે છે કે તણાવને મેટ્રિક્સથી ઇલાસ્ટોમર કણોમાં અસરકારક રીતે સ્થાનાંતરિત કરી શકાય છે, જેનાથી ક્રેઝ અને શીયર બેન્ડિંગ વધુ અસરકારક રીતે પ્રેરિત થાય છે.

સ્પનબોન્ડ નોનવોવન ફેબ્રિક ઉત્પાદનમાં ચોક્કસ એપ્લિકેશનો

સ્પનબોન્ડ નોનવોવન કાપડના ઉત્પાદનમાં ઉપરોક્ત સિદ્ધાંતો લાગુ કરવાથી નીચેના પરિણામો મળે છે:

વ્યક્તિગત રેસાની મજબૂતાઈમાં વધારો:

સ્પિનિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન, ઇલાસ્ટોમર ધરાવતા પોલીપ્રોપીલીન પીગળેલા તંતુઓમાં ખેંચાય છે. સુધારેલા તંતુઓ પોતે જ વધુ મજબૂત બને છે. બાહ્ય બળ હેઠળ, તંતુઓ બરડ ફ્રેક્ચર થવાની સંભાવના ઓછી હોય છે અને વધુ પ્લાસ્ટિક વિકૃતિમાંથી પસાર થઈ શકે છે, વધુ ઊર્જા શોષી લે છે.

ફાઇબર નેટવર્ક માળખાને મજબૂત અને મજબૂત બનાવવું:

હોટ રોલિંગ રિઇન્ફોર્સમેન્ટ દરમિયાન, રેસા રોલિંગ પોઈન્ટ પર ફ્યુઝ થાય છે. વધુ સારી કઠિનતા ધરાવતા રેસા ફાટવાના બળનો સામનો કરવામાં આવે ત્યારે રોલિંગ પોઈન્ટ પર તરત જ તૂટવાની શક્યતા ઓછી હોય છે.

બાહ્ય દળોને સમગ્ર ફાઇબર નેટવર્કમાં વધુ અસરકારક રીતે પુનઃવિતરણ કરી શકાય છે. જ્યારે ફાઇબર નોંધપાત્ર તાણનો ભોગ બને છે, ત્યારે તે તાણને વિકૃતિ દ્વારા આસપાસના તંતુઓમાં સ્થાનાંતરિત કરી શકે છે, જે તાણની સાંદ્રતાને કારણે થતી ઝડપી નિષ્ફળતાને અટકાવે છે.

આંસુ અને પંચર પ્રતિકારમાં એક છલાંગ:

આંસુ પ્રતિકાર: આંસુ ફાટવાની પ્રક્રિયા એ તિરાડો ફેલાવવાની પ્રક્રિયા છે. ઇલાસ્ટોમર કણો અસરકારક રીતે અસંખ્ય સૂક્ષ્મ તિરાડો શરૂ કરે છે અને સમાપ્ત કરે છે, તેમને મેક્રોસ્કોપિક તિરાડોમાં એકીકૃત થતા અટકાવે છે, જે આંસુ ફાટવાની પ્રક્રિયાને ખૂબ જ ધીમી કરે છે.

પંચર પ્રતિકાર: પંચર એ અસર અને ફાટી જવાનું એક જટિલ મિશ્રણ છે. જ્યારે કોઈ બાહ્ય પદાર્થ વીંધાય છે ત્યારે ઉચ્ચ-કઠિનતાવાળા પદાર્થો વ્યાપક ઉપજ અને વિકૃતિમાંથી પસાર થઈ શકે છે, જે સીધા પંચર થવાને બદલે વેધન પદાર્થને આવરી લે છે.

નિષ્કર્ષ

સારાંશ: સ્પનબોન્ડ નોનવોવન્સની કઠિનતા સુધારવા માટે ઇલાસ્ટોમર ફેરફારનો સિદ્ધાંત મૂળભૂત રીતે કઠોર પરંતુ બરડ પોલીપ્રોપીલીન મેટ્રિક્સને નરમ, અત્યંત સ્થિતિસ્થાપક રબર સાથે જોડવાનો છે, જે સામગ્રીની અંદર એક કાર્યક્ષમ ઉર્જા વિસર્જન પ્રણાલીનું નિર્માણ કરે છે.

ક્રેઝિંગ પ્રેરિત કરીને, તિરાડોને સમાપ્ત કરીને અને માઇક્રોસ્કોપિક યાંત્રિક પદ્ધતિઓ દ્વારા શીયર યીલ્ડિંગને પ્રોત્સાહન આપીને, બાહ્ય રીતે લાગુ કરાયેલ વિનાશક ઊર્જા (અસર, ફાડવું) મોટા પ્રમાણમાં નાના, બિન-વિનાશક વિકૃતિ કાર્યમાં રૂપાંતરિત થાય છે. આ મેક્રોસ્કોપિકલી સામગ્રીના અસર પ્રતિકાર, આંસુ પ્રતિકાર અને તૂટતી વખતે વિસ્તરણને સુધારે છે, સ્પનબોન્ડ નોનવોવન ફેબ્રિકને "નાજુક" થી "ખડતલ" માં રૂપાંતરિત કરે છે. આ સિમેન્ટમાં સ્ટીલ બાર ઉમેરવા જેવું જ છે, જે માત્ર તાકાતમાં વધારો કરતું નથી પરંતુ, વધુ અગત્યનું, મહત્વપૂર્ણ કઠિનતા પ્રદાન કરે છે.

ડોંગગુઆન લિયાનશેંગ નોન વેવન ટેકનોલોજી કો., લિ.મે 2020 માં સ્થાપના કરવામાં આવી હતી. તે સંશોધન અને વિકાસ, ઉત્પાદન અને વેચાણને એકીકૃત કરતી એક મોટા પાયે નોન-વોવન ફેબ્રિક ઉત્પાદન એન્ટરપ્રાઇઝ છે. તે 9 ગ્રામથી 300 ગ્રામ સુધી 3.2 મીટરથી ઓછી પહોળાઈવાળા પીપી સ્પનબોન્ડ નોન-વોવન ફેબ્રિકના વિવિધ રંગોનું ઉત્પાદન કરી શકે છે.