Kaksikomponenttisten kuitukankaiden mekaanisten ominaisuuksien mallintaminen

Erilaisten kuitukankaiden joukossa kaksikomponenttiset kuidut ovat erittäin hyödyllisiä ja niitä käytetään usein aikuisten inkontinenssituotteissa. Ne ovat kierrätettäviä, kestäviä ja kustannustehokkaita. Niitä käytetään usein myös haavanhoitotuotteissa ja naisten hygieniatuotteissa. Lisäksi kaksikomponenttikuituja voidaan värjätä ja painaa. Kaksikomponenttisilla kuitukankailla on erinomainen läpäisevyys ja palonestokyky, joten ne sopivat erittäin kestäviin sovelluksiin.

Termisesti sidotuilla kaksikomponenttikuitukuitukankailla on monimutkaisia ​​mekaanisia ominaisuuksia. Niissä on sidospisteitä, jotka käyttäytyvät kuin komposiitit, ja niillä on yhdistetty kuituverkko. Niillä on raportoitu olevan erinomainen tarttuvuus, alhaiset sulamispisteet ja hyvä lämmönkestävyys. Ne ovat hyödyllisiä myös lämmönkestävissä sovelluksissa. Niitä käytetään usein naisten hoitotuotteissa, lääketieteellisissä vaatteissa ja vaipoissa. Niitä ei kuitenkaan ole tutkittu laajasti.

Tässä tutkimuksessa tekstiilikomposiittikuitukankaiden mekaanisen käyttäytymisen karakterisointiin käytettiin uutta mallinnusstrategiaa. Uusi lähestymistapa alkaa määrittelemällä kankaan ominaisuudet ja karakterisoimalla sen sisältämät kuidut. Se käyttää myös erillisiä vaihemallinnustekniikoita kuitukankaiden mekaanisen käyttäytymisen simulointiin. Sitten malleja verrattiin simulaatioihin käyttämällä perinteistä FE-mallia. Tätä lähestymistapaa käyttämällä kehitettiin parametrinen diskreettivaiheinen FE-malli, jota sovellettiin kaksikomponenttikuitukuitukangaskankaiden muodonmuutokseen. Mallia käytettiin sitten selventämään kuitukankaiden muodonmuutokseen liittyviä mekanismeja.

Kuidut mallinnettiin diskreetillä faasimallilla, mutta mikrorakennetta ei esitetty realistisesti. Tämä johtui siitä, että kuidut eivät olleet satunnaisesti suunnattuja. Ne mallinnettiin kahden alueen kokoonpanona: ydin/vaippakuidut, jotka toimivat kuormansiirtolinkkeinä komposiittisidospisteiden välillä, ja kuidut sidospisteiden välillä. Kuitujen mikrorakenne karakterisoitiin sitten pyyhkäisyelektronimikroskoopilla (SEM) ja röntgenmikrotietokonetomografialla (X-ray micro CT).

Tulokset osoittivat, että kuitukankaiden mekaanisiin ominaisuuksiin vaikuttivat erilaiset polymeerisuhteet ja kuitujen orientaatiojakauma. Esimerkiksi yhden paino-% KL-kuituja sisältävän kuitukangasnäytteen PHRR oli 368,2 kW*m-2, kun taas näytteen, joka sisälsi kolme painoprosenttia KL-kuituja, PHRR oli 337,1 kW*m-2. Tämä johti vahvaan anisotropiaan mekaanisissa ominaisuuksissa, mikä merkitsi sitä, että kuiduissa oli epäyhtenäisiä orientaatiojakaumia. Kuitukangasnäyte, joka sisälsi viisi painoprosenttia KL:ää, alensi kuitenkin PHRR:n arvoon 309,3 kW*m-2. Kuitukankaiden mekaanisten ominaisuuksien anisotropia johtui myös kuitujen epäyhtenäisestä suuntajakaumasta. Tämä johti siihen, että kuitukankaiden mekaaniset ominaisuudet vaihtelivat merkittävästi kankaasta toiseen.

Lisäksi testattiin yksikomponenttikuitukuitukankaiden vetolujuutta. PLA/IFR-kuitujen vetolujuus oli 7,3 cN*tex-1. Lisäksi puhdasta PLA-kuitua sisältävän näytteen PHRR oli 573,6 kW*m-2. Muiden kuitukankaiden PHRR oli kuitenkin vähemmän jyrkkä. Kuitujen syttyvyys testattiin, eikä näytteitä sytytetty 15 sekunnin liekille altistumisen jälkeen.

Kaksikomponenttinen kuitukangas

Ominaisuudet: Kaksikomponenttinen Spun-Bond-kuitukangas on valmistettu PE:stä ja PP:stä, matalassa sulavasta PE-materiaalista vaipana ja PP-materiaalista ytimenä. Verrattuna perinteiseen yksikomponenttiseen kehrättyyn sidoskankaaseen, kaksikomponenttisen kehrätyn verkkovahvikkeen läpimurtosovellus varmistaa paremman lämpösidontalujuuden. Hydrofiilisellä käsittelyllä kaksikomponenttisella on hyvä hydrofiilisyys ja läpäisevyys, sileä ja mukava kuin silkki.
Paino: 10-100 gsm

Leveys: Max 1,6m

Väri: Asiakkaan pyynnöstä

Kapasiteetti: 10 tonnia/päivä

Erikoishoidot: Hydrofiilinen, UV-suojattu, erittäin pehmeä

Sovellukset: Hygienia: Vauvan vaipan pohjalevy ja vyötärö, elintarvikepakkaukset jne.

Kaksikomponenttinen kuitukangas , joka tunnetaan myös nimellä kaksikomponentti- tai konjugaattikuidut, on eräänlainen kangas, joka on valmistettu kahdesta erilaisesta polymeeristä, jotka yhdistetään valmistusprosessin aikana. Näillä kahdella polymeerillä voi olla erilaisia ​​ominaisuuksia, kuten sulamispisteitä, joiden ansiosta kankaalla voi olla tiettyjä ominaisuuksia ja ominaisuuksia. Kuidut voidaan järjestää useilla eri tavoilla, kuten vierekkäin tai vaippaytimeen, mikä johtaa erilaisiin ominaisuuksiin lopullisessa kankaassa.