Okay, ipaliwanag natin nang detalyado ang prinsipyo ng pagbabago ng elastomer upang mapabuti ang katigasan ngspunbond nonwoven na tela. Ito ay isang tipikal na halimbawa ng pagkamit ng mataas na pagganap sa pamamagitan ng "pagmaximize ng mga lakas at pagliit ng mga kahinaan" sa pamamagitan ng mga materyal na pinagsama-samang.
Mga Pangunahing Konsepto: Toughness vs. Brittleness
Una, unawain natin ang “katigasan.” Ang tigas ay ang kakayahan ng materyal na sumipsip ng enerhiya at sumailalim sa plastic deformation hanggang sa mabali ito sa ilalim ng stress. Ang isang materyal na may mahusay na katigasan ay parehong malakas at nababanat, na nangangailangan ng malaking dami ng trabaho upang mabali.
Mga malutong na materyales (tulad ng hindi binagong polypropylene): Sa ilalim ng panlabas na puwersa, ang mga molecular chain ay walang oras upang muling ayusin, ang stress ay tumutuon sa mga depekto, direktang humahantong sa mabilis na pagkabali at mababang pagpahaba sa break.
Matigas na materyales: Sa ilalim ng panlabas na puwersa, maaari silang magbunga at sumailalim sa plastic deformation, kumonsumo ng malaking halaga ng enerhiya sa proseso, kaya lumalaban sa bali.
Ang pangunahing layunin ng pagbabago ng elastomer ay upang ibahin ang anyo ng mga semi-crystalline na polimer tulad ng polypropylene mula sa brittle fracture behavior sa ductile fracture behavior.
Mga Detalyadong Prinsipyo ng Elastomer Modification
Ang prinsipyo ay maaaring maunawaan mula sa parehong mikroskopiko at macroscopic na mga antas. Ang core ay namamalagi sa mga particle ng elastomer na kumikilos bilang mga punto ng konsentrasyon ng stress at sumisipsip ng enerhiya.
1. Microscopic Mechanical Mechanism: Induction and Termination of Crazing, Promotion of Shear Yield
Ito ang pinakamahalagang prinsipyo. Kapag ang tela ng spunbond ay sumasailalim sa mga panlabas na puwersa (tulad ng pagkapunit o epekto), ang mga sumusunod na proseso ay nangyayari sa loob:
a) Stress Concentration at Crazing Initiation
Ang mga elastomer (gaya ng EPDM, POE) ay karaniwang hindi tugma o bahagyang tugma sa polypropylene matrix. Samakatuwid, pagkatapos ng paghahalo, ang mga ito ay ibinahagi bilang maliliit, dispersed na istruktura ng "isla" sa loob ng tuluy-tuloy na polypropylene na "dagat" na yugto.
Dahil ang modulus ng elastomer ay mas mababa kaysa sa polypropylene, ang isang malaking konsentrasyon ng stress ay nangyayari sa interface sa pagitan ng dalawang phase kapag sumailalim sa mga panlabas na puwersa.
Ang mga punto ng konsentrasyon ng stress na ito ay nagiging mga punto ng pagsisimula para sa pagkahumaling. Ang crazing ay hindi isang crack, ngunit isang microporous fiber bundle structure na patayo sa direksyon ng stress, na konektado pa rin sa loob ng polymer fibers. Ang pagbuo ng crazing ay sumisipsip ng isang malaking halaga ng enerhiya.
b) Crazing Termination at Shear Band Formation
Ang pangalawang pangunahing papel ng mga particle ng elastomer ay upang wakasan ang crazing. Kapag ang crazing ay nakatagpo ng mga flexible na elastomer particle sa panahon ng pagpapalaganap nito, ang mataas na stress field sa dulo nito ay napurol, na pumipigil sa crazing mula sa pagbuo sa nakamamatay na macroscopic crack.
Kasabay nito, ang konsentrasyon ng stress ay nag-uudyok din ng paggugupit na nagbubunga sa polypropylene matrix. Ito ay tumutukoy sa kamag-anak na slippage at reorientation ng polypropylene molecular chain sa ilalim ng shear stress, na bumubuo ng shear bands; ang prosesong ito ay nangangailangan din ng malaking halaga ng enerhiya.
c) Synergistic Energy Dissipation Mechanism
Sa huli, ang panlabas na inilapat na enerhiya ay nawawalan pangunahin sa pamamagitan ng mga sumusunod na landas:
Bumubuo ng maraming crazing: pagkonsumo ng enerhiya.
Ang pagpapapangit at pagkabali ng mga particle ng elastomer mismo: pagkonsumo ng enerhiya.
Shear yielding ng matrix: pagkonsumo ng enerhiya.
Interfacial debonding: ang mga particle ng elastomer na nagbabalat mula sa matrix, pagkonsumo ng enerhiya.
Ang prosesong ito ay makabuluhang pinatataas ang trabaho na kinakailangan para sa materyal na bali, na nakikita sa macroscopic bilang isang makabuluhang pagpapabuti sa lakas ng epekto at paglaban sa luha, habang tumataas din ang pagpahaba sa break.
2. Phase Structure Changes: Nakakaapekto sa Crystallization Behavior
Ang pagdaragdag ng mga elastomer ay hindi lamang gumaganap bilang isang pisikal na "additive" ngunit nakakaapekto rin sa microstructure ng polypropylene.
Pagpino ng Spherulites: Ang mga particle ng Elastomer ay maaaring kumilos bilang magkakaibang mga nucleation site, na nakakagambala sa regular na pag-aayos ng mga polypropylene molecular chain at nagiging sanhi ng mga ito na mag-kristal sa mas pino, mas siksik na istruktura ng spherulite.
Pagpapahusay ng Interface: Sa pamamagitan ng paggamit ng mga compatibilizer, ang interfacial adhesion sa pagitan ng elastomer at polypropylene matrix ay mapapabuti, na tinitiyak na ang stress ay maaaring epektibong mailipat mula sa matrix patungo sa mga particle ng elastomer, at sa gayon ay mas epektibong nagdudulot ng crazes at shear banding.
Mga Tukoy na Application sa Spunbond Nonwoven Fabric Production
Ang paglalapat ng mga prinsipyo sa itaas sa paggawa ng mga spunbond nonwoven na tela ay may mga sumusunod na epekto:
Pinahusay na Toughness ng Indibidwal na Fibers:
Sa panahon ng proseso ng pag-ikot, ang polypropylene melt na naglalaman ng mga elastomer ay nakaunat sa mga hibla. Ang binagong mga hibla mismo ay nagiging mas matigas. Sa ilalim ng panlabas na puwersa, ang mga hibla ay hindi gaanong madaling kapitan ng malutong na bali at maaaring sumailalim sa mas malaking plastic deformation, na sumisipsip ng mas maraming enerhiya.
Pagpapalakas at Pagpapatigas ng Istruktura ng Fiber Network:
Sa panahon ng mainit na rolling reinforcement, ang mga hibla ay nagsasama sa rolling point. Ang mga hibla na may mas mahusay na katigasan ay mas malamang na masira kaagad sa rolling point kapag sumailalim sa mga puwersang napunit.
Ang mga panlabas na puwersa ay maaaring muling ipamahagi nang mas epektibo sa buong network ng fiber. Kapag ang isang hibla ay sumasailalim sa makabuluhang stress, maaari nitong ilipat ang stress sa nakapalibot na mga hibla sa pamamagitan ng pagpapapangit, na pumipigil sa mabilis na pagkabigo na dulot ng konsentrasyon ng stress.
Isang paglukso sa paglaban sa luha at pagbutas:
Panlaban sa luha: Ang pagkapunit ay ang proseso ng pagpapalaganap ng crack. Ang mga particle ng elastomer ay epektibong nagpapasimula at nagwawakas ng maraming microcrack, na pinipigilan ang mga ito na magsama-sama sa mga macroscopic na bitak, na lubhang nagpapabagal sa proseso ng pagkapunit.
Panlaban sa pagbubutas: Ang pagbutas ay isang kumplikadong kumbinasyon ng epekto at pagkapunit. Ang mga materyales na may mataas na tigas ay maaaring sumailalim sa malawak na pagbubutas at pagpapapangit kapag ang isang dayuhang bagay ay tumusok, na nakapaloob sa tumutusok na bagay sa halip na direktang mabutas.
Konklusyon
Buod: Ang prinsipyo ng pagbabago ng elastomer upang mapabuti ang tibay ng spunbond nonwovens ay mahalagang pagsamahin ang isang matibay ngunit malutong na polypropylene matrix na may malambot, mataas na nababanat na goma, na bumubuo ng isang mahusay na sistema ng pagwawaldas ng enerhiya sa loob ng materyal.
Sa pamamagitan ng pag-udyok sa crazing, pagwawakas ng mga bitak, at pagtataguyod ng shear yielding sa pamamagitan ng microscopic mechanical mechanisms, ang mapanirang enerhiya (epekto, tearing) na inilapat sa labas ay na-convert sa isang malaking halaga ng maliit, hindi mapanirang deformation work. Ito ay macroscopic na nagpapahusay sa epekto ng materyal, lumalaban sa pagkapunit, at pagpahaba kapag nabasag, na binabago ang spunbond nonwoven na tela mula sa "marupok" patungo sa "matigas." Ito ay katulad ng pagdaragdag ng mga bakal na bar sa semento, na hindi lamang nagpapataas ng lakas ngunit, higit sa lahat, ay nagbibigay ng mahalagang katigasan.
Dongguan Liansheng Non woven Technology Co., Ltd.ay itinatag noong Mayo 2020. Ito ay isang malakihang non-woven fabric production enterprise na nagsasama ng pananaliksik at pagpapaunlad, produksyon, at pagbebenta. Makakagawa ito ng iba't ibang kulay ng PP spunbond non-woven fabric na may lapad na mas mababa sa 3.2 metro mula 9 gramo hanggang 300 gramo.
Oras ng post: Nob-16-2025