Rendben, magyarázzuk el részletesen az elasztomer módosításának elvét a szívósság javítása érdekében.fonott nemszőtt szövetekEz egy tipikus példa arra, hogyan lehet nagy teljesítményt elérni az „erősségek maximalizálásával és a gyengeségek minimalizálásával” anyagkompozitok segítségével.
Alapfogalmak: Szívósság vs. Ridegség
Először is, értsük meg a „szívósság” fogalmát. A szívósság egy anyag azon képessége, hogy energiát nyeljen el és képlékeny alakváltozáson menjen keresztül, amíg feszültség alatt el nem törik. A jó szívósságú anyag egyszerre erős és rugalmas, és jelentős mennyiségű munkát igényel a töréshez.
Rideg anyagok (például módosítatlan polipropilén): Külső erőhatás alatt a molekuláris láncoknak nincs idejük átrendeződni, a feszültség a hibáknál koncentrálódik, ami közvetlenül gyors töréshez és alacsony szakadási nyúláshoz vezet.
Szívós anyagok: Külső erő hatására rugalmasak és képlékeny alakváltozáson mennek keresztül, ami nagy mennyiségű energiát igényel, így ellenállnak a törésnek.
Az elasztomer módosítás fő célja a félkristályos polimerek, például a polipropilén rideg törési viselkedésének átalakítása képlékeny törési viselkedéssé.
Az elasztomer módosítás részletes alapelvei
Az elv mikroszkopikus és makroszkopikus szinten is megérthető. A mag az elasztomer részecskékben rejlik, amelyek feszültségkoncentrációs pontként és energiaelnyelőként működnek.
1. Mikroszkopikus mechanikai mechanizmus: repedésképződés kiváltása és megszüntetése, nyírási szilárdság fokozása
Ez a legfontosabb alapelv. Amikor a fonott anyagot külső erőknek (például szakadásnak vagy ütésnek) tesszük ki, a következő folyamatok mennek végbe belsőleg:
a) Stresszkoncentráció és őrületes beindulás
Az elasztomerek (mint például az EPDM, POE) jellemzően inkompatibilisek vagy csak részben kompatibilisek a polipropilén mátrixszal. Ezért keverés után apró, diszpergált „sziget” szerkezetekként oszlanak el egy folytonos polipropilén „tengeri” fázisban.
Mivel az elasztomer modulusa sokkal alacsonyabb, mint a polipropiléné, külső erők hatására nagy feszültségkoncentráció alakul ki a két fázis közötti határfelületen.
Ezek a feszültségkoncentrációs pontok a repedezés kiindulópontjaivá válnak. A repedezés nem repedés, hanem egy mikroporózus szálköteg-szerkezet, amely merőleges a feszültség irányára, és amelyet belsőleg polimer szálak kötnek össze. A repedezés kialakulása nagy mennyiségű energiát nyel el.
b) Repedésképződés és nyírósáv-képződés
Az elasztomer részecskék második kulcsfontosságú szerepe a repedésképződés megállítása. Amikor a repedés terjedése során rugalmas elasztomer részecskékkel találkozik, a csúcsánál lévő nagy feszültségmező eltompodik, megakadályozva, hogy a repedés végzetes makroszkopikus repedésekké alakuljon.
Ezzel egyidejűleg a feszültségkoncentráció nyírási folyáshatárt is okoz a polipropilén mátrixban. Ez a polipropilén molekuláris láncok relatív elcsúszására és átrendeződésére utal nyírófeszültség alatt, nyírási sávok kialakulásával; ez a folyamat jelentős mennyiségű energiát igényel.
c) Szinergikus energiaelnyelő mechanizmus
Végső soron a külsőleg alkalmazott energia elsősorban a következő útvonalakon keresztül oszlik el:
Számos repedés kialakulása: energiafogyasztás.
Az elasztomer részecskék deformációja és törése: energiafogyasztás.
A mátrix nyírási folyáshatára: energiafogyasztás.
Határfelületi leválás: az elasztomer részecskék leválása a mátrixról, energiafogyasztás.
Ez a folyamat jelentősen megnöveli az anyag töréséhez szükséges munkát, ami makroszkopikusan az ütésállóság és a szakadási szilárdság jelentős javulásában nyilvánul meg, miközben a szakadási nyúlás is lényegesen megnő.
2. Fázisszerkezeti változások: A kristályosodási viselkedés befolyásolása
Az elasztomerek hozzáadása nemcsak fizikai „adalékanyagként” működik, hanem a polipropilén mikroszerkezetét is befolyásolja.
Szferolitok finomítása: Az elasztomer részecskék heterogén nukleációs helyekként működhetnek, megzavarva a polipropilén molekuláris láncok szabályos elrendeződését, és finomabb, sűrűbb szferolit szerkezetekké kristályosodva.
A határfelület javítása: Kompatibilizálószerek használatával javítható az elasztomer és a polipropilén mátrix közötti határfelületi tapadás, biztosítva, hogy a feszültség hatékonyan átvihető legyen a mátrixról az elasztomer részecskékre, ezáltal hatékonyabban előidézve a repedéseket és a nyírási sávosodást.
Speciális alkalmazások a Spunbond nemszőtt szövetek gyártásában
A fenti elvek alkalmazása a fonott kötésű nemszőtt szövetek gyártásánál a következő hatásokkal jár:
Az egyes szálak fokozott szívóssága:
A fonási folyamat során az elasztomereket tartalmazó polipropilénolvadékot szálakká nyújtják. Maguk a módosított szálak keményebbé válnak. Külső erőhatás alatt a szálak kevésbé hajlamosak a rideg törésre, és nagyobb képlékeny alakváltozáson mennek keresztül, több energiát nyelnek el.
A száloptikai hálózati szerkezet megerősítése és keményítése:
A meleghengerlés során a betonacél szálai a hengerlési ponton összeolvadnak. A nagyobb szívósságú szálak kisebb valószínűséggel törnek el azonnal a hengerlési ponton, ha szakítóerőnek vannak kitéve.
A külső erők hatékonyabban oszthatók el a szálhálózatban. Amikor egy szál jelentős feszültségnek van kitéve, deformáció révén átviheti a feszültséget a környező szálakra, megakadályozva a feszültségkoncentráció okozta gyors meghibásodást.
Előrelépés a szakadás- és átszúrásállóság terén:
Szakítószilárdság: A szakadás a repedésterjedés folyamata. Az elasztomer részecskék hatékonyan indítják el és szüntetik meg számos mikrorepedést, megakadályozva, hogy azok makroszkopikus repedésekké egyesüljenek, jelentősen lelassítva a szakadási folyamatot.
Szúrásállóság: A szúrásállóság az ütés és a szakadás összetett kombinációja. A nagy szívósságú anyagok jelentős folyáshatárt és deformációt szenvedhetnek, amikor egy idegen tárgy átszúrja őket, így az átszúrt tárgy beburkolódik ahelyett, hogy közvetlenül átszúródna.
Következtetés
Összefoglalás: Az elasztomer módosításának az elve a fonott kötésű nemszőtt textíliák szívósságának javítása érdekében lényegében egy merev, de rideg polipropilén mátrix és egy puha, nagy rugalmasságú gumi kombinálása, hatékony energiaelvezető rendszer létrehozása az anyagon belül.
A repedések mikroszkopikus mechanikai mechanizmusokon keresztül történő előidézésével, a repedések megszüntetésével és a nyírási folyáshatárok előmozdításával a külsőleg ható roncsoló energia (ütés, szakadás) nagy mennyiségű, apró, roncsolásmentes deformációs munkává alakul át. Ez makroszkopikusan javítja az anyag ütésállóságát, szakadási szilárdságát és szakadási nyúlását, a fonott kötésű nemszőtt szövetet „törékenyből” „szívóssá” alakítva. Ez hasonló ahhoz, mintha acélrudakat adnánk a cementhez, ami nemcsak a szilárdságot növeli, hanem ami még fontosabb, döntő fontosságú szívósságot is biztosít.
Dongguan Liansheng nem szőtt Technology Co., Ltd.A vállalatot 2020 májusában alapították. Nagyméretű nemszőtt szöveteket gyártó vállalatként működik, amely integrálja a kutatás-fejlesztést, a termelést és az értékesítést. Különböző színű, 3,2 méternél kisebb szélességű, 9 grammtól 300 grammig terjedő súlyú, PP sodort kötésű nemszőtt szöveteket tud előállítani.
Közzététel ideje: 2025. november 16.