Jak poprawić odporność na rozdarcie włóknin typu spunbond?

Oczywiście. Poprawa odporności na rozdarcie włóknin spunbond to systematyczny projekt, obejmujący optymalizację wielu aspektów, od surowców i procesów produkcyjnych po wykończenie. Odporność na rozdarcie ma kluczowe znaczenie w zastosowaniach bezpieczeństwa, takich jak odzież ochronna, ponieważ bezpośrednio wpływa na trwałość i bezpieczeństwo materiału w przypadku przypadkowego naciągnięcia i ścierania.

Poniżej przedstawiono główne metody poprawy odporności na rozdarcie włóknin typu spunbond:

Optymalizacja surowców: budowanie solidnych fundamentów

Wybór polimerów o wysokiej wytrzymałości:

Polipropylen o dużej masie cząsteczkowej/wąskim rozkładzie masy cząsteczkowej: Dłuższe łańcuchy cząsteczkowe i większe splątanie zapewniają większą wytrzymałość i trwałość.

Kopolimeryzacja lub modyfikacja mieszania: Dodanie niewielkiej ilości polietylenu lub innych elastomerów do polipropylenu. Wprowadzenie PE może zmienić proces krystalizacji materiału, poprawiając elastyczność i odporność na uderzenia, a tym samym skutecznie zwiększając odporność na rozdarcie.

Dodawanie modyfikatorów udarności: wprowadzanie specjalistycznych elastomerów lub faz gumowych jako punktów koncentracji naprężeń, które mogą pochłaniać i rozpraszać energię rozrywania, zapobiegając rozprzestrzenianiu się pęknięć.

Wykorzystanie włókien o wysokiej wydajności:

PET iKompozyty PPWprowadzenie włókien poliestrowych w procesie spunbondingu. PET, dzięki swojemu wysokiemu modułowi i wytrzymałości, uzupełnia włókna PP, znacząco zwiększając ogólną wytrzymałość sieci włókien.

Wykorzystanie włókien dwuskładnikowych, takich jak struktury typu „wysepkowego” lub „rdzeń-powłoka”. Na przykład, użycie PET jako „rdzenia” dla zapewnienia wytrzymałości i PP jako „powłoki” dla zapewnienia przyczepności termicznej, łącząc zalety obu.

Kontrola procesu produkcyjnego: optymalizacja struktury sieci światłowodowej

To najważniejszy krok w kierunku poprawy odporności na rozdarcie.

Procesy przędzenia i ciągnienia:

Poprawa wytrzymałości włókien: Optymalizacja prędkości i temperatury ciągnienia pozwala na pełną orientację i krystalizację makrocząsteczek polimeru, co skutkuje uzyskaniem włókien monofilamentowych o wysokiej wytrzymałości i wysokim module sprężystości. Mocne włókna monofilamentowe stanowią podstawę wytrzymałych tkanin.

Kontrola grubości włókien: Przy jednoczesnym zapewnieniu stabilności produkcji, odpowiednie zmniejszenie średnicy włókien zwiększa liczbę włókien na jednostkę powierzchni, co powoduje zagęszczenie sieci włókien i pozwala na lepsze rozłożenie obciążenia pod wpływem naprężeń.

Procesy formowania i wzmacniania sieci:

Poprawa losowości orientacji włókien: Unikanie nadmiernego jednokierunkowego ułożenia włókien. Technologia formowania wstęgi z optymalizacją przepływu powietrza tworzy izotropową sieć włókien. W ten sposób, niezależnie od kierunku siły rozrywającej, duża liczba włókien poprzecznych stawia jej opór, co przekłada się na zrównoważoną, wysoką odporność na rozrywanie.

Zoptymalizowany proces walcowania na gorąco:

Projektowanie punktów wiązania: Zastosowanie wzoru „małych, gęsto upakowanych punktów wiązania” w formie zwijanych włókien. Małe, gęste punkty wiązania zapewniają wystarczającą wytrzymałość wiązania bez nadmiernego przerywania ciągłości włókien, skutecznie rozpraszając naprężenia w obrębie większej sieci włókien i zapobiegając ich koncentracji.

Temperatura i ciśnienie: Dokładna kontrola temperatury i ciśnienia walcowania na gorąco zapewnia pełne zespolenie włókien w punktach łączenia, bez nadmiernego ciśnienia, które mogłoby uszkodzić lub spowodować kruchość samych włókien.

Wzmocnienie metodą hydroigłowania: W przypadku niektórych materiałów hydroigłowanie jest stosowane jako alternatywa lub uzupełnienie walcowania na gorąco. Czyszczenie strumieniem wody pod wysokim ciśnieniem powoduje splątanie włókien, tworząc trójwymiarową, mechanicznie splecioną strukturę. Taka struktura często charakteryzuje się doskonałą odpornością na rozdarcie i zapewnia bardziej miękki produkt.

Technologia wykończeniowa i kompozytowa: Wprowadzenie do zbrojenia zewnętrznego

Technologia laminowania/kompozytów:

To jedna z najbardziej bezpośrednich i skutecznych metod. Włóknina typu spunbond jest łączona z przędzą, tkaniną lub inną warstwą tkaniny typu spunbond o innej orientacji.

Zasada działania: Wysokowytrzymałe włókna w siatce lub tkaninie tworzą makroskopowy szkielet wzmacniający, który znacząco zapobiega rozprzestrzenianiu się rozdarć. Jest to właśnie struktura powszechnie stosowana w odzieży ochronnej o wysokiej barierowości, gdzie odporność na rozdarcie pochodzi głównie z zewnętrznej warstwy wzmacniającej.

Wykończenie impregnacyjne:

Tkanina spunbond jest impregnowana odpowiednią emulsją polimerową, a następnie utwardzana w miejscach skrzyżowania włókien. To znacznie zwiększa wytrzymałość wiązania między włóknami, poprawiając tym samym wytrzymałość na rozdarcie, ale może negatywnie wpłynąć na miękkość i oddychalność.

Podsumowanie i kluczowe punkty

Aby poprawić odporność na rozdarcie włóknin typu spunbond, zazwyczaj konieczne jest zastosowanie wielotorowego podejścia:

Poziom | Metoda | Główna rola

Surowce | Wykorzystanie polimerów o wysokiej wytrzymałości, modyfikacja mieszanki, dodawanie elastomerów | Zwiększenie wytrzymałości i rozciągliwości poszczególnych włókien

Proces produkcyjny | Optymalizacja projektowania, formowanie izotropowych wstęg włókiennych, optymalizacja procesów walcowania na gorąco/hydroplątania | Budowanie mocnej, jednolitej struktury sieci włókien o dobrym rozproszeniu naprężeń

Wykończenie | Laminowanie przędzami, impregnacja | Wprowadzenie zewnętrznych systemów wzmacniających, aby zasadniczo zapobiegać rozdarciom

Głównym założeniem jest nie tylko wzmocnienie każdego włókna, ale także zapewnienie, że cała struktura sieci włókien będzie mogła skutecznie rozpraszać i pochłaniać energię w obliczu sił rozrywających, zamiast pozwalać na koncentrację i szybkie rozprzestrzenianie się naprężeń w jednym punkcie.

W rzeczywistej produkcji, najodpowiedniejszą kombinację należy dobrać w oparciu o końcowe zastosowanie produktu, budżet oraz równowagę między parametrami (takimi jak przepuszczalność powietrza i miękkość). Na przykład, w przypadku wysokowydajnej odzieży ochronnej przed niebezpiecznymi substancjami chemicznymi, struktura kompozytu warstwowego „wysokowytrzymała tkanina spunbond + folia o wysokiej barierowości + warstwa wzmacniająca z siatki” stanowi złoty standard zapewniający jednocześnie wysoką odporność na rozdarcie, przebicie i ochronę przed substancjami chemicznymi.

Dongguan Liansheng Non tkane Technology Co., Ltd.Firma została założona w maju 2020 roku. Jest to przedsiębiorstwo zajmujące się produkcją włóknin na dużą skalę, integrujące badania i rozwój, produkcję oraz sprzedaż. Może produkować włókniny PP typu spunbond w różnych kolorach o szerokości poniżej 3,2 metra i gramaturze od 9 do 300 gramów.