Tamam, elastomerin tokluğunu artırmak için elastomer modifikasyonunun ilkesini ayrıntılı olarak açıklayalım.spunbond dokusuz kumaşlarBu, malzeme kompozitleri aracılığıyla “güçlü yönleri en üst düzeye çıkarıp zayıflıkları en aza indirerek” yüksek performansa ulaşmanın tipik bir örneğidir.
Temel Kavramlar: Dayanıklılık ve Kırılganlık
Öncelikle "tokluk" kavramını anlayalım. Tokluk, bir malzemenin enerjiyi emme ve stres altında kırılıncaya kadar plastik deformasyona uğrama yeteneğidir. İyi tokluğa sahip bir malzeme hem güçlü hem de dayanıklıdır ve kırılması için önemli miktarda iş gerektirir.
Kırılgan malzemeler (örneğin değiştirilmemiş polipropilen): Dış kuvvet altında, moleküler zincirlerin yeniden düzenlenmesi için zamanları olmaz, stres kusurlarda yoğunlaşır, bu da doğrudan hızlı kırılmaya ve kopmada düşük uzamaya yol açar.
Dayanıklı malzemeler: Dış kuvvetler altında esneyip plastik deformasyona uğrayabilirler, bu süreçte büyük miktarda enerji tüketirler ve dolayısıyla kırılmaya karşı direnç gösterirler.
Elastomer modifikasyonunun temel amacı, polipropilen gibi yarı kristalin polimerleri kırılgan kırılma davranışından sünek kırılma davranışına dönüştürmektir.
Elastomer Modifikasyonunun Ayrıntılı Prensipleri
Prensip hem mikroskobik hem de makroskobik seviyelerde anlaşılabilir. Özünde, elastomer parçacıklarının gerilim yoğunlaşma noktaları ve enerji emiciler olarak işlev görmeleri yatar.
1. Mikroskobik Mekanik Mekanizma: Çatlağın Tetiklenmesi ve Sonlandırılması, Kesme Veriminin Artırılması
Bu en önemli prensiptir. Spunbond kumaş dış kuvvetlere (yırtılma veya darbe gibi) maruz kaldığında, kumaşın içinde aşağıdaki süreçler gerçekleşir:
a) Stres Konsantrasyonu ve Çatlak Başlatma
Elastomerler (EPDM, POE gibi) genellikle polipropilen matrisle uyumsuz veya kısmen uyumludur. Bu nedenle, karıştırıldıktan sonra, sürekli bir polipropilen "deniz" fazı içinde küçük, dağınık "ada" yapıları olarak dağılırlar.
Elastomerin modülü polipropilenden çok daha düşük olduğundan, dış kuvvetlere maruz kaldığında iki faz arasındaki arayüzde büyük bir gerilim yoğunlaşması meydana gelir.
Bu gerilim yoğunlaşma noktaları, çatlamanın başlangıç noktaları haline gelir. Çatlama bir çatlak değil, gerilim yönüne dik, içten polimer liflerle bağlı mikro gözenekli bir lif demeti yapısıdır. Çatlamanın oluşumu büyük miktarda enerji emer.
b) Çatlama Sonlanması ve Kesme Bandı Oluşumu
Elastomer parçacıklarının ikinci önemli rolü, çatlamaları sonlandırmaktır. Çatlama, yayılma sırasında esnek elastomer parçacıklarıyla karşılaştığında, ucundaki yüksek gerilim alanı körelir ve çatlamanın ölümcül makroskobik çatlaklara dönüşmesi engellenir.
Aynı zamanda, gerilim yoğunlaşması polipropilen matrisinde kayma akmasına da neden olur. Bu, polipropilen moleküler zincirlerinin kayma gerilimi altında göreceli kayması ve yeniden yönlenmesiyle kayma bantları oluşturması anlamına gelir; bu süreç de önemli miktarda enerji gerektirir.
c) Sinerjik Enerji Dağıtım Mekanizması
Sonuç olarak, dışarıdan uygulanan enerji öncelikle aşağıdaki yollarla dağıtılır:
Çok sayıda çatlağın oluşmasına neden olan şey: enerji tüketimi.
Elastomer parçacıklarının deformasyonu ve kırılması: enerji tüketimi.
Matrisin kayma akması: enerji tüketimi.
Arayüzey ayrışması: Elastomer parçacıklarının matristen soyulması, enerji tüketimi.
Bu işlem, malzemenin kırılması için gereken işi önemli ölçüde artırır, makroskobik olarak darbe dayanımında ve yırtılma direncinde önemli bir iyileşme olarak ortaya çıkar ve aynı zamanda kopma uzamasını da önemli ölçüde artırır.
2. Faz Yapısı Değişiklikleri: Kristalleşme Davranışını Etkileme
Elastomerlerin eklenmesi sadece fiziksel bir “katkı maddesi” olarak hareket etmekle kalmaz, aynı zamanda polipropilenin mikro yapısını da etkiler.
Sferulitlerin Rafine Edilmesi: Elastomer parçacıkları, heterojen çekirdeklenme bölgeleri olarak hareket edebilir, polipropilen moleküler zincirlerinin düzenli düzenini bozabilir ve bunların daha ince, daha yoğun sferulit yapılara dönüşmesine neden olabilir.
Arayüzün İyileştirilmesi: Uyumlulaştırıcılar kullanılarak, elastomer ile polipropilen matris arasındaki arayüz yapışması iyileştirilebilir, böylece stresin matristen elastomer parçacıklarına etkili bir şekilde aktarılması sağlanabilir ve böylece çatlaklar ve kayma bantları daha etkili bir şekilde oluşturulabilir.
Spunbond Nonwoven Kumaş Üretiminde Özel Uygulamalar
Yukarıdaki prensiplerin spunbond nonwoven kumaşların üretiminde uygulanması aşağıdaki etkilere sahiptir:
Bireysel Liflerin Artırılmış Dayanıklılığı:
Eğirme işlemi sırasında, elastomer içeren polipropilen eriyiği liflere gerilir. Modifiye edilmiş liflerin kendileri daha sert hale gelir. Dış kuvvetler altında lifler kırılgan kırılmaya daha az eğilimli olur ve daha fazla plastik deformasyona uğrayarak daha fazla enerji emer.
Fiber Ağ Yapısının Güçlendirilmesi ve Sağlamlaştırılması:
Sıcak haddeleme takviyesi sırasında, lifler haddeleme noktasında kaynaşır. Daha iyi tokluğa sahip liflerin, yırtılma kuvvetlerine maruz kaldıklarında haddeleme noktasında anında kopma olasılığı daha düşüktür.
Dış kuvvetler, fiber ağ boyunca daha etkili bir şekilde yeniden dağıtılabilir. Bir fiber önemli bir gerilime maruz kaldığında, gerilimi deformasyon yoluyla çevredeki fiberlere aktarabilir ve gerilim yoğunlaşmasının neden olduğu hızlı arızayı önleyebilir.
Yırtılma ve delinme direncinde bir sıçrama:
Yırtılma direnci: Yırtılma, çatlak yayılma sürecidir. Elastomer parçacıkları, çok sayıda mikro çatlağı etkili bir şekilde başlatır ve sonlandırır, bunların makroskobik çatlaklara dönüşmesini önleyerek yırtılma sürecini büyük ölçüde yavaşlatır.
Delinmeye karşı dayanıklılık: Delinme, darbe ve yırtılmanın karmaşık bir birleşimidir. Yüksek tokluğa sahip malzemeler, yabancı bir cisim deldiğinde aşırı esneme ve deformasyona uğrayabilir ve doğrudan delinmek yerine delici cismi içine alabilir.
Çözüm
Özet: Spunbond nonwovenların tokluğunu artırmak için elastomer modifikasyonunun prensibi, esas olarak sert ama kırılgan bir polipropilen matrisini yumuşak, oldukça elastik bir kauçukla birleştirerek malzeme içerisinde verimli bir enerji dağılım sistemi oluşturmaktır.
Mikroskobik mekanik mekanizmalar aracılığıyla çatlamalara, çatlaklara son verilmesine ve kayma akmasına neden olarak, dışarıdan uygulanan yıkıcı enerji (darbe, yırtılma), büyük miktarda küçük, tahribatsız deformasyona dönüştürülür. Bu, makroskobik olarak malzemenin darbe direncini, yırtılma direncini ve kopma anındaki uzamasını iyileştirerek, spunbond dokunmamış kumaşı "kırılgan"dan "sağlam"a dönüştürür. Bu, çimentoya çelik çubuklar eklemeye benzer; bu, yalnızca mukavemeti artırmakla kalmaz, daha da önemlisi, kritik bir tokluk sağlar.
Dongguan Liansheng Sigara Dokuma Technology Co, Ltd.Mayıs 2020'de kurulmuştur. Ar-Ge, üretim ve satış departmanlarını bünyesinde barındıran büyük ölçekli bir nonwoven kumaş üretim işletmesidir. 9 gramdan 300 grama kadar 3,2 metreden daha az genişliğe sahip çeşitli renklerde PP spunbond nonwoven kumaşlar üretebilmektedir.
Gönderim zamanı: 16-11-2025