Каково влияние коэффициента добавления углерода Black Masterbatch на прочность и гибкость волокна?

При производстве Spunbond nonwovens коэффициент добавления углеродного Black Masterbatch оказывает значительное влияние на прочность и гибкость волокна. В качестве функциональной добавки, углеродный черный может не только придать волокну черный вид, но и улучшить физические свойства и сопротивление погодного сопротивления волокна. Ниже приведен подробный анализ влияния коэффициента добавления на производительность волокна:

Нетканые ткани Spunbond nonwovens Carbon Black Masterbatch

1. Влияние углеродного черного мастера на прочность волокна

Низкий коэффициент добавления (0,5% - 2%):
Улучшение ограниченной прочности: при низком коэффициенте добавления распределение черных частиц углерода в матрице волокна относительно редко, а влияние на улучшение общей прочности волокна ограничено.
Хорошая дисперсия: низкое соотношение добавления помогает черным частицам углерода лучше диспергирована в полипропиленовой матрице, уменьшая агрегацию частиц, тем самым избегая точек концентрации напряжения, вызванных агрегацией частиц, и прочность волокна относительно стабильна.

Коэффициент добавления среднего (2% - 5%):
Значительно улучшенная прочность: по мере увеличения коэффициента добавления частицы углерода образуют более физические точки соединения в матрице волокна, что может повысить прочность на растяжение и модуль волокна.
Оптимальный диапазон добавок: исследования показали, что когда коэффициент добавления составляет от 2% до 5%, сила и прочность волокна обычно могут достичь хорошего баланса. В настоящее время дисперсия частиц черного углерода все еще хороша, а усиливающий эффект на волокна является наиболее значительным.

Высокий коэффициент добавления (> 5%):
Прочность может уменьшаться: когда коэффициент добавления слишком высок, частицы черного углерода могут агрегировать, образуя более крупные кластеры. Эти кластеры станут точками концентрации напряжения внутри волокна, заставляя клетчатку легче ломаться во время растяжения, и вместо этого сила уменьшится.
Сложность обработки увеличивается: высокие коэффициенты добавления могут вызывать такие проблемы, как засорение спиннеров во время обработки волокна, влияние на эффективность производства и качество волокна.

2. Влияние углеродного черного мастербатча на гибкость волокна
Низкий коэффициент добавления (0,5% - 2%):
Гибкость не сильно меняется: при низких коэффициентах добавления частицы черного углерода мало влияют на гибкость волокна, а гибкость волокна аналогична тем, что без добавления углерода черного цвета.

Коэффициент добавления среднего (2% - 5%):
Гибкость немного уменьшилась: с увеличением коэффициента добавления частицы черного углерода образуют больше точек соединения в матрице волокна, что в определенной степени ограничит гибкость волокна. Тем не менее, этот эффект обычно находится в пределах приемлемого диапазона, и волокно все еще может поддерживать хорошую гибкость.

Высокий коэффициент добавления (> 5%):
Гибкость значительно снизилась: слишком высокая коэффициент добавления приведет к агрегации углеродных черных частиц, образуя более сложные области внутри волокна, что значительно снижает гибкость волокна. Такие волокна могут быть ограничены в их объеме использования в практических приложениях из -за недостаточной гибкости.

3. Оптимальный диапазон добавок
Основываясь на вышеуказанном анализе, оптимальный диапазон добавления углерода Black Masterbatch обычно составляет от 2% до 5%. В этом диапазоне прочность и гибкость волокна могут достичь хорошего баланса, и дисперсия частиц черного углерода также хороша, что может привести к полной игре его усиливающему и функционализующему эффектам.

4. Предложения по оптимизации в реальном производстве
Оптимизация дисперсии: в фактическом производстве следует гарантировать, что углеродный черный мастер -батч имеет хорошую дисперсию. Эффективное смешанное оборудование (например, двойные экструдеры) и оптимизированные производственные процессы могут использоваться для обеспечения равномерного распределения частиц углерода в матрице волокна.
Инспекция качества: сила и гибкость волокна контролируются в режиме реального времени через онлайн -оборудование для тестирования, чтобы обеспечить коэффициент добавления в пределах оптимального диапазона, а производственный процесс скорректируется во времени в соответствии с результатами теста.
Сопоставление спроса на приложения: в соответствии с конкретными требованиями применения Spunbond не Wovens (таких как упаковка, сельское хозяйство, медицинское и здравоохранение и т. Д.) Сорректируется коэффициент добавления углеродного черного. Например, для сценариев применения, которые требуют более высокой прочности, коэффициент добавления может быть надлежащим образом увеличен; в то время как для сценариев с более высокими требованиями к гибкости необходимо контролировать с более низким соотношением.