Жарайды, беріктігін арттыру үшін эластомерлік модификация принципін егжей-тегжейлі түсіндірейікиірілген тоқыма емес маталар. Бұл материал композиттері арқылы «күшті жақтарды барынша арттыру және әлсіз жақтарды азайту» арқылы жоғары өнімділікке қол жеткізудің әдеттегі мысалы.
Негізгі ұғымдар: Қаттылық және морттылық
Алдымен «қаттылықты» түсінейік. Қаттылық - бұл материалдың энергияны сіңіру және кернеу кезінде сынғанша пластикалық деформацияға ұшырау қабілеті. Жақсы беріктігі бар материал берік және серпімді, сыну үшін айтарлықтай жұмыс көлемін қажет етеді.
Морт материалдар (мысалы, модификацияланбаған полипропилен): Сыртқы күш әсерінен молекулалық тізбектер қайта реттеліп үлгермейді, кернеу ақауларға шоғырланып, тез сынуға және үзілу кезінде аз ұзаруға әкеледі.
Қатты материалдар: Сыртқы күштің әсерінен олар пластикалық деформацияға ұшырауы мүмкін, бұл процесте көп энергияны жұмсайды, осылайша сынуға қарсы тұрады.
Эластомерлер модификациясының негізгі мақсаты полипропилен сияқты жартылай кристалды полимерлерді сынғыш сынудан иілгіш сыну мінез-құлқына айналдыру болып табылады.
Эластомерлер модификациясының егжей-тегжейлі принциптері
Бұл принципті микроскопиялық және макроскопиялық деңгейден түсінуге болады. Өзегі кернеудің шоғырлану нүктелері мен энергия сіңіргіштері ретінде әрекет ететін эластомерлік бөлшектерде жатыр.
1. Микроскопиялық механикалық механизм: ыдыратуды индукциялау және тоқтату, ығысу өнімділігін арттыру
Бұл ең шешуші қағида. Айырылған мата сыртқы күштерге (мысалы, жыртылу немесе соғу) әсер еткенде, ішкі келесі процестер жүреді:
а) Стресстің шоғырлануы және ашулану
Эластомерлер (мысалы, EPDM, POE) әдетте полипропилен матрицасымен үйлеспейді немесе ішінара үйлесімді. Сондықтан, араластырғаннан кейін олар үздіксіз полипропилендік «теңіз» фазасының ішінде ұсақ, дисперсті «аралдық» құрылымдар ретінде бөлінеді.
Эластомердің модулі полипропиленнен әлдеқайда төмен болғандықтан, сыртқы күштерге ұшыраған кезде екі фаза арасындағы шекарада үлкен кернеу концентрациясы пайда болады.
Бұл стресс шоғырлану нүктелері ашудың басталу нүктелеріне айналады. Crazing - бұл жарықшақ емес, керісінше полимер талшықтары арқылы ішкі байланысқан кернеу бағытына перпендикуляр микрокеуекті талшықтар шоғырының құрылымы. Крейздің пайда болуы энергияның үлкен мөлшерін сіңіреді.
b) Айналуды тоқтату және кесу жолағын қалыптастыру
Эластомерлік бөлшектердің екінші шешуші рөлі - бұзылуды тоқтату. Шығу таралу кезінде икемді эластомерлік бөлшектермен кездескен кезде оның ұшындағы жоғары кернеу өрісі бітеліп, соғылудың өлімге әкелетін макроскопиялық жарықтарға айналуына жол бермейді.
Сонымен қатар, кернеу концентрациясы да полипропилен матрицасында ығысуды тудырады. Бұл ығысу кернеуі кезінде полипропилен молекулалық тізбектерінің салыстырмалы сырғанауын және қайта бағдарлануын білдіреді, ығысу жолақтарын қалыптастырады; бұл процесс сонымен қатар айтарлықтай энергияны қажет етеді.
в) Энергияны таратудың синергетикалық механизмі
Сайып келгенде, сыртқы қолданылған энергия негізінен келесі жолдар арқылы таралады:
Көптеген құлдырауды қалыптастыру: энергияны тұтыну.
Эластомерлік бөлшектердің деформациясы мен сынуы: энергия шығыны.
Матрицаның ығысу шығымы: энергия шығыны.
Фазааралық байланыс: матрицадан эластомерлік бөлшектердің кетуі, энергия шығыны.
Бұл процесс материалдың сынуы үшін қажетті жұмысты айтарлықтай арттырады, макроскопиялық түрде соққы беріктігі мен жыртылуға төзімділіктің айтарлықтай жақсаруы ретінде көрінеді, сонымен бірге үзілу кезінде ұзартуды айтарлықтай арттырады.
2. Фазалық құрылымның өзгерістері: кристалдану әрекетіне әсер ету
Эластомерлер қосылуы физикалық «қоспа» ретінде ғана емес, сонымен қатар полипропиленнің микроқұрылымына әсер етеді.
Сферулиттерді тазарту: Эластомерлік бөлшектер полипропиленнің молекулалық тізбектерінің тұрақты орналасуын бұзып, олардың жұқа, тығыз сферулит құрылымдарына кристалдануын тудыратын гетерогенді нуклеация орындары ретінде әрекет етуі мүмкін.
Интерфейсті жақсарту: Үйлесімдіизаторларды қолдану арқылы эластомер мен полипропилен матрицасы арасындағы фазааралық адгезияны жақсартуға болады, бұл кернеудің матрицадан эластомер бөлшектеріне тиімді берілуін қамтамасыз етеді, осылайша тырнақтарды және ығысу жолағын тиімдірек тудырады.
Spunbond тоқыма емес маталар өндірісіндегі арнайы қолданбалар
Жоғарыда көрсетілген принциптерді иірілген тоқыма емес маталарды өндіруге қолдану келесі нәтижелерге әкеледі:
Жеке талшықтардың күшейтілген беріктігі:
Иіру процесінде құрамында эластомерлер бар полипропилен балқымасы талшықтарға созылады. Өзгертілген талшықтардың өзі қаттырақ болады. Сыртқы күш әсерінен талшықтар сынғыш сынуға бейім емес және көбірек энергияны сіңіре отырып, үлкен пластикалық деформацияға ұшырауы мүмкін.
Талшықты желі құрылымын нығайту және қатайту:
Ыстық илемдеуді күшейту кезінде талшықтар домалау нүктесінде балқытады. Жақсырақ беріктігі бар талшықтар жырту күшіне ұшыраған кезде жылжу нүктесінде лезде бұзылу ықтималдығы аз.
Сыртқы күштерді талшықты желіде тиімдірек қайта бөлуге болады. Талшық айтарлықтай кернеуге ұшыраған кезде, ол кернеу концентрациясынан туындаған тез бұзылудың алдын алып, кернеуді деформация арқылы қоршаған талшықтарға бере алады.
Жыртылу мен тесуге төзімділікте алға секіру:
Жыртылуға төзімділік: Жыртылу - бұл жарықшақтардың таралу процесі. Эластомерлік бөлшектер көптеген микрожарықтарды тиімді түрде бастайды және тоқтатады, олардың макроскопиялық жарықтарға бірігуіне жол бермейді, жыртылу процесін айтарлықтай баяулатады.
Пункцияға төзімділік: Пункция - соққы мен жыртудың күрделі комбинациясы. Тікелей тесілудің орнына бөтен зат тесіп, тесетін нысанды қаптаған кезде жоғары беріктікке ие материалдар кең көлемді аққыштық пен деформацияға ұшырауы мүмкін.
Қорытынды
Қысқаша мазмұны: Тоқыма емес материалдардың қаттылығын жақсарту үшін эластомерлік модификация принципі қатты, бірақ сынғыш полипропиленді матрицаны жұмсақ, жоғары серпімді резеңкемен біріктіріп, материалдың ішінде тиімді энергияны бөлу жүйесін құру болып табылады.
Микроскопиялық механикалық механизмдер арқылы ыдырауды тудыру, сызаттарды тоқтату және ығысуды ілгерілету арқылы сырттан қолданылатын деструктивті энергия (соққы, жыртылу) ұсақ, бұзылмайтын деформациялық жұмыстың үлкен көлеміне айналады. Бұл макроскопиялық түрде материалдың соққыға төзімділігін, жыртылуға төзімділігін және үзілу кезінде ұзартылуын жақсартады, иірілген тоқыма емес матаны «нәзіктен» «қаттыға» айналдырады. Бұл цементке болат штангаларды қосуға ұқсайды, ол тек беріктікті арттырып қана қоймайды, сонымен қатар маңызды беріктікті қамтамасыз етеді.
Dongguan Liansheng Nonwoven Technology Co., Ltd.2020 жылдың мамырында құрылды. Бұл ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстарды, өндірісті және сатуды біріктіретін кең ауқымды тоқыма емес мата шығаратын кәсіпорын. Ол ені 3,2 метрден аз 9 граммнан 300 граммға дейінгі PP спинбонд тоқыма емес маталардың түрлі түстерін шығара алады.
Жіберу уақыты: 16 қараша 2025 ж