Kakav je učinak omjera dodavanja Carbon Black Masterbatch -a na čvrstoću i fleksibilnost vlakana?

U proizvodnji Spunbond nonWovens -a, omjer dodavanja Carbon Black Masterbatch -a ima značajan utjecaj na snagu i fleksibilnost vlakana. Kao funkcionalni aditiv, ugljična crna ne samo da vlakna ne samo da daje crnu izgled, već i poboljšati fizička svojstva i otpornost na vremenske uvjete vlakana. Slijedi detaljna analiza učinka omjera dodavanja na performanse vlakana:

Netkane tkanine Spunbond nonWovens Carbon Black Masterbatch

1. Učinak ugljičnog crnog masterbatch -a na čvrstoću vlakana

Nizak omjer dodavanja (0,5% - 2%):
Ograničeno poboljšanje čvrstoće: U niskom omjeru dodavanja, raspodjela čestica ugljičnih crnih u matrici vlakana je relativno rijetka, a učinak na poboljšanje ukupne čvrstoće vlakana je ograničen.
Dobra disperzija: Mali omjer dodavanja pomaže česticama ugljičnih crnaca da se bolje rasprše u polipropilen matriksi, smanjujući agregaciju čestica, izbjegavajući tako točke koncentracije stresa uzrokovane agregacijom čestica, a čvrstoća vlakana je relativno stabilna.

Omjer srednjeg dodavanja (2% - 5%):
Značajno poboljšana čvrstoća: Kako se omjer dodavanja povećava, čestice ugljičnih crnaca tvore više fizičkih točaka povezivanja u matrici vlakana, što može poboljšati vlačnu čvrstoću i modul vlakana.
Optimalni raspon dodavanja: Studije su pokazale da kada je omjer dodavanja između 2% i 5%, snaga i žilavost vlakana obično mogu postići dobru ravnotežu. U ovom je trenutku disperzija čestica ugljičnih crnih i dalje dobra, a pojačavajući učinak na vlakno je najznačajniji.

Visoki omjer dodavanja (> 5%):
Snaga se može smanjiti: kada je omjer dodavanja previsok, čestice ugljičnih crnaca mogu se objediniti kako bi tvorile veće klastere. Ovi će klasteri postati točke koncentracije stresa unutar vlakana, uzrokujući da se vlakna lakše raspadaju tijekom istezanja, a jačina će se umjesto toga smanjivati.
Povećavanje poteškoća u obradi: Visoki omjeri dodavanja mogu uzrokovati probleme poput začepljenja spinnereta tijekom prerade vlakana, što utječe na učinkovitost proizvodnje i kvalitetu vlakana.

2. Utjecaj masterbata od ugljika na fleksibilnost vlakana
Nizak omjer dodavanja (0,5% - 2%):
Fleksibilnost se ne mijenja mnogo: pri niskim omjerima dodavanja, čestice ugljičnih crnaca imaju malo utjecaja na fleksibilnost vlakana, a fleksibilnost vlakana je slična onoj bez dodavanja ugljičnog crnog.

Omjer srednjeg dodavanja (2% - 5%):
Fleksibilnost se lagano smanjivala: kako se omjer dodavanja povećava, čestice ugljičnih crnaca tvore više spojnih točaka u matrici vlakana, što će u određenoj mjeri ograničiti fleksibilnost vlakana. Međutim, ovaj je učinak obično u prihvatljivom rasponu, a vlakno još uvijek može održavati dobru fleksibilnost.

Visoki omjer dodavanja (> 5%):
Fleksibilnost se značajno smanjila: previsoki omjer dodavanja uzrokovat će da se čestice crnih crnaca agregiraju, formirajući teža područja unutar vlakana, što značajno smanjuje fleksibilnost vlakana. Takva vlakna mogu biti ograničena u svom opsegu upotrebe u praktičnim primjenama zbog nedovoljne fleksibilnosti.

3. Optimalni raspon dodavanja
Na temelju gore navedene analize, optimalni raspon dodavanja ugljičnog crnog masterbatch -a obično je između 2% i 5%. Unutar ovog raspona, jačina i fleksibilnost vlakana mogu postići dobru ravnotežu, a disperzija čestica ugljičnih crnih također je dobra, što može dati potpunu igru ​​njegovim ojačavajućim i funkcionalizacijskim učincima.

4. Prijedlozi optimizacije u stvarnoj proizvodnji
Optimizacija disperzije: U stvarnoj proizvodnji treba osigurati da ugljični crni masterbatch ima dobru disperziju. Učinkovita oprema za miješanje (poput dvostrukih visknih ekstrudera) i optimizirani proizvodni procesi mogu se koristiti kako bi se osiguralo da su čestice ugljičnih crnaca ravnomjerno raspoređene u matrici vlakana.
Pregled kvalitete: Snaga i fleksibilnost vlakana prate se u stvarnom vremenu putem internetske opreme za testiranje kako bi se osiguralo da je omjer dodavanja unutar optimalnog raspona, a proces proizvodnje se u vremenu prilagođava prema rezultatima ispitivanja.
Usklađivanje potražnje za aplikacijom: Prema specifičnim zahtjevima za primjenom Spunbonda NonWovens (poput pakiranja, poljoprivrede, medicinske i zdravstvene zaštite itd.), Podešava se omjer dodavanja ugljične crne. Na primjer, za scenarije primjene koji zahtijevaju veću snagu, omjer dodavanja može se na odgovarajući način povećati; dok je za scenarije s većim zahtjevima za fleksibilnost, to treba kontrolirati u nižoj omjeri.