Моделирование механических свойств двухкомпонентных нетканых материалов

Среди различных типов нетканых материалов двухкомпонентные волокна очень полезны и часто используются в продуктах для лечения недержания у взрослых. Они подлежат вторичной переработке, долговечны и экономичны. Их также часто используют в средствах по уходу за ранами и средствах женской гигиены. Кроме того, двухкомпонентные волокна можно красить и печатать. Двухкомпонентные нетканые материалы обладают превосходной проницаемостью и огнестойкостью, что делает их пригодными для применения в условиях высокой долговечности.

Термически скрепленные двухкомпонентные волокнистые нетканые материалы обладают сложными механическими свойствами. У них есть точки соединения, которые ведут себя как композиты, и есть сеть соединенных между собой волокон. Сообщается, что они обладают превосходной адгезией, низкой температурой плавления и хорошей термической стабильностью. Они также полезны в термостойких применениях. Их часто используют в средствах женского ухода, медицинской одежде и подгузниках. Однако они не были широко изучены.

В этом исследовании была использована новая стратегия моделирования для характеристики механического поведения текстильных композитных нетканых материалов. Новый подход начинается с определения свойств ткани, а затем характеристики составляющих ее волокон. Он также использует методы дискретно-фазового моделирования для моделирования механического поведения нетканых материалов. Затем модели сравнивались с моделированием с использованием традиционной модели FE. С использованием этого подхода была разработана параметрическая дискретно-фазовая модель КЭ, которая была применена к деформации двухкомпонентных волокнистых нетканых материалов. Затем модель была использована для выяснения механизмов деформации нетканых материалов.

Волокна были смоделированы с использованием модели дискретной фазы, но микроструктура не была представлена ​​реалистично. Это произошло потому, что волокна были ориентированы не случайным образом. Они были смоделированы как совокупность двух областей: волокон сердцевины/оболочки, которые действуют как связи передачи нагрузки между точками соединения композита, и волокон между точками соединения. Затем микроструктуру волокон охарактеризовали с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и рентгеновской микрокомпьютерной томографии (рентгеновской микроКТ).

Результаты показали, что на механические свойства нетканых материалов влияют различные соотношения полимеров и ориентационное распределение волокон. Например, образец нетканого материала, содержащий один мас.% волокон KL, имел PHRR 368,2 кВт*м-2, тогда как образец, содержащий три мас.% KL, имел PHRR 337,1 кВт*м-2. Это привело к сильной анизотропии механических свойств, что означает неравномерное распределение ориентации в волокнах. Однако образец нетканого материала, содержащий пять мас.% KL, снизил PHRR до 309,3 кВт*м-2. Анизотропия механических свойств нетканых материалов также объясняется неравномерным ориентационным распределением волокон. Это привело к тому, что механические свойства нетканых материалов значительно различались от одной ткани к другой.

Кроме того, также была проверена прочность на разрыв однокомпонентных волокнистых нетканых материалов. Предел прочности волокон PLA/IFR составлял 7,3 сН*текс-1. Кроме того, образец, содержащий чистое PLA-волокно, имел PHRR 573,6 кВт*м-2. Однако PHRR других нетканых материалов был менее крутым. Волокна были проверены на воспламеняемость, и образцы не воспламенились после 15 секунд воздействия пламени.

Двухкомпонентный нетканый материал

Функции: Двухкомпонентный нетканый материал SpunBond изготовлен из полиэтилена и полипропилена, легкоплавкого полиэтилена для оболочки и полипропилена для сердцевины. По сравнению с традиционной однокомпонентной тканью SpunBond, революционное применение двухкомпонентного армирования полотна обеспечивает лучшую прочность термического соединения. Благодаря гидрофильной обработке двухкомпонентный материал обладает хорошей гидрофильной способностью и проницаемостью, гладкий и удобный, как шелк.
Вес: 10-100 г/м²

Ширина: Макс. 1,6 м.

Цвет: согласно запросу клиента

Производительность: 10 тонн/день

Специальные процедуры: Гидрофильный, анти-УФ, супермягкий

Приложения: Гигиена: нижний лист и пояс для детских подгузников, упаковка для пищевых продуктов и т. д.

Двухкомпонентный нетканый материал , также известный как двухкомпонентные или сопряженные волокна, представляет собой тип ткани, изготовленной из двух разных полимеров, которые комбинируются в процессе производства. Два полимера могут иметь разные свойства, например температуру плавления, что позволяет ткани иметь определенные свойства и характеристики. Волокна могут быть расположены различными способами, например, бок о бок или оболочка-сердцевина, что приводит к различным свойствам конечной ткани.