Apakah kesan nisbah tambahan karbon hitam masterbatch pada kekuatan dan fleksibiliti serat?

Dalam pengeluaran Spunbond Nonwovens, nisbah tambahan karbon hitam masterbatch mempunyai kesan yang signifikan terhadap kekuatan dan fleksibiliti serat. Sebagai bahan tambahan berfungsi, karbon hitam bukan sahaja dapat memberikan serat penampilan hitam, tetapi juga meningkatkan sifat fizikal dan rintangan cuaca serat. Berikut adalah analisis terperinci mengenai kesan nisbah penambahan pada prestasi serat:

Fabrik Bukan Woven Spunbond Nonwovens Carbon Black Masterbatch

1. Kesan Masterbatch Black Carbon pada Kekuatan Serat

Nisbah penambahan rendah (0.5% - 2%):
Penambahbaikan kekuatan terhad: Pada nisbah penambahan yang rendah, pengedaran zarah hitam karbon dalam matriks serat agak jarang, dan kesannya meningkatkan kekuatan keseluruhan serat adalah terhad.
Penyebaran yang baik: Nisbah penambahan rendah membantu zarah hitam karbon untuk disebarkan dengan lebih baik dalam matriks polipropilena, mengurangkan pengagregatan zarah, dengan itu mengelakkan titik kepekatan tekanan yang disebabkan oleh agregasi zarah, dan kekuatan seratnya agak stabil.

Nisbah penambahan sederhana (2% - 5%):
Kekuatan yang lebih baik: apabila nisbah penambahan meningkat, zarah hitam karbon membentuk lebih banyak titik sambungan fizikal dalam matriks serat, yang dapat meningkatkan kekuatan tegangan dan modulus serat.
Pelbagai penambahan optimum: Kajian telah menunjukkan bahawa apabila nisbah penambahan adalah antara 2% dan 5%, kekuatan dan ketangguhan serat biasanya dapat mencapai keseimbangan yang baik. Pada masa ini, penyebaran zarah hitam karbon masih baik, dan kesan pengukuhan pada serat adalah yang paling penting.

Nisbah penambahan tinggi (> 5%):
Kekuatan boleh berkurangan: Apabila nisbah penambahan terlalu tinggi, zarah hitam karbon boleh agregat untuk membentuk kelompok yang lebih besar. Kelompok -kelompok ini akan menjadi titik kepekatan tekanan di dalam serat, menyebabkan seratnya pecah lebih mudah semasa peregangan, dan kekuatan akan berkurangan.
Pemprosesan Kesukaran Meningkatkan: Nisbah penambahan tinggi boleh menyebabkan masalah seperti penyumbatan spinneret semasa pemprosesan serat, yang mempengaruhi kecekapan pengeluaran dan kualiti serat.

2. Kesan Masterbatch Black Carbon pada Fleksibiliti Serat
Nisbah penambahan rendah (0.5% - 2%):
Fleksibiliti tidak banyak berubah: Pada nisbah penambahan rendah, zarah hitam karbon mempunyai sedikit kesan pada fleksibiliti serat, dan fleksibiliti serat adalah sama dengan yang tanpa tambahan karbon hitam.

Nisbah penambahan sederhana (2% - 5%):
Fleksibiliti sedikit menurun: Apabila nisbah tambahan meningkat, zarah hitam karbon membentuk lebih banyak titik sambungan dalam matriks serat, yang akan mengehadkan fleksibiliti serat ke tahap tertentu. Walau bagaimanapun, kesan ini biasanya dalam julat yang boleh diterima, dan serat masih dapat mengekalkan fleksibiliti yang baik.

Nisbah penambahan tinggi (> 5%):
Fleksibiliti menurun dengan ketara: terlalu tinggi nisbah penambahan akan menyebabkan zarah hitam karbon menjadi agregat, membentuk lebih banyak kawasan keras di dalam serat, yang dengan ketara mengurangkan fleksibiliti serat. Serat sedemikian mungkin terhad dalam skop penggunaannya dalam aplikasi praktikal kerana fleksibiliti yang tidak mencukupi.

3. Julat penambahan optimum
Berdasarkan analisis di atas, pelbagai tambahan optimum karbon hitam masterbatch biasanya antara 2% dan 5%. Di dalam julat ini, kekuatan dan fleksibiliti serat dapat mencapai keseimbangan yang baik, dan penyebaran zarah hitam karbon juga baik, yang dapat memberikan permainan penuh kepada pengukuhan dan kesannya.

4. Cadangan Pengoptimuman dalam Pengeluaran Sebenar
Pengoptimuman Penyebaran: Dalam pengeluaran sebenar, ia harus memastikan bahawa Masterbatch Black Carbon mempunyai penyebaran yang baik. Peralatan pencampuran yang cekap (seperti extruders berkembar berkembar) dan proses pengeluaran yang dioptimumkan boleh digunakan untuk memastikan zarah hitam karbon diedarkan secara merata dalam matriks serat.
Pemeriksaan Kualiti: Kekuatan dan fleksibiliti serat dipantau secara real time melalui peralatan ujian dalam talian untuk memastikan nisbah penambahan berada dalam julat yang optimum, dan proses pengeluaran diselaraskan dalam masa mengikut keputusan ujian.
Permintaan Permintaan Permohonan: Mengikut keperluan aplikasi khusus Spunbond Nonwovens (seperti pembungkusan, pertanian, penjagaan perubatan dan kesihatan, dll.), Nisbah tambahan karbon hitam diselaraskan. Sebagai contoh, untuk senario aplikasi yang memerlukan kekuatan yang lebih tinggi, nisbah penambahan dapat ditingkatkan dengan sewajarnya; Walaupun untuk senario dengan keperluan fleksibiliti yang lebih tinggi, ia perlu dikawal pada nisbah yang lebih rendah.