Qual è l'effetto del rapporto di addizione di Carbon Black MasterBatch sulla resistenza e sulla flessibilità della fibra?

Nella produzione di non wovens Spunbond, il rapporto di addizione di Carbon Black MasterBatch ha un effetto significativo sulla resistenza e sulla flessibilità della fibra. Come additivo funzionale, il nero di carbonio può non solo dare alla fibra un aspetto nero, ma anche migliorare le proprietà fisiche e la resistenza alle intemperie della fibra. Quello che segue è un'analisi dettagliata dell'effetto del rapporto di addizione sulle prestazioni delle fibre:

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1. L'effetto del MasterBatch di Black Carbon sulla resistenza alla fibra

Rapporto di addizione basso (0,5% - 2%):
Miglioramento limitato della resistenza: con un basso rapporto di aggiunta, la distribuzione delle particelle di nero di carbonio nella matrice di fibre è relativamente scarsa e l'effetto sul miglioramento della resistenza complessiva della fibra è limitato.
Buona dispersione: un basso rapporto di aggiunta aiuta le particelle di nero di carbonio a essere meglio disperse nella matrice di polipropilene, riducendo l'aggregazione delle particelle, evitando così i punti di concentrazione dello stress causati dall'aggregazione delle particelle e la resistenza alla fibra è relativamente stabile.

Rapporto di aggiunta media (2% - 5%):
Forza significativamente migliorata: all'aumentare del rapporto di aggiunta, le particelle di nero di carbonio formano più punti di connessione fisica nella matrice di fibre, che possono migliorare la resistenza alla trazione e il modulo della fibra.
Intervallo di addizione ottimale: gli studi hanno dimostrato che quando il rapporto di addizione è compreso tra il 2% e il 5%, la forza e la tenacità della fibra di solito possono raggiungere un buon equilibrio. Al momento, la dispersione di particelle di nero di carbonio è ancora buona e l'effetto di rinforzo sulla fibra è più significativo.

Rapporto elevato di addizione (> 5%):
La resistenza può diminuire: quando il rapporto di aggiunta è troppo elevato, le particelle di nero di carbonio possono aggregarsi per formare cluster più grandi. Questi cluster diventeranno punti di concentrazione dello stress all'interno della fibra, causando la rottura più facilmente della fibra durante lo stretching e la forza diminuirà invece.
Le difficoltà di elaborazione aumentano: elevati rapporti di aggiunta possono causare problemi come l'intasamento delle spinnezze durante l'elaborazione delle fibre, influenzando l'efficienza di produzione e la qualità delle fibre.

2. Effetto del maestro di carbonio Black Master sulla flessibilità della fibra
Rapporto di addizione basso (0,5% - 2%):
La flessibilità non cambia molto: a bassi rapporti di aggiunta, le particelle di nero in carbonio hanno scarso effetto sulla flessibilità della fibra e la flessibilità della fibra è simile a quella senza aggiunta di nero carbonio.

Rapporto di aggiunta media (2% - 5%):
Flessibilità leggermente diminuita: all'aumentare del rapporto di aggiunta, le particelle di nero di carbonio formano più punti di connessione nella matrice della fibra, che limiterà la flessibilità della fibra in una certa misura. Tuttavia, questo effetto è generalmente all'interno di un intervallo accettabile e la fibra può comunque mantenere una buona flessibilità.

Rapporto elevato di addizione (> 5%):
La flessibilità è diminuita in modo significativo: un rapporto di addizione troppo elevato causerà aggregarsi particelle di nero di carbonio, formando aree più dure all'interno della fibra, il che riduce in modo significativo la flessibilità della fibra. Tali fibre possono essere limitate nel loro ambito di utilizzo in applicazioni pratiche a causa di una flessibilità insufficiente.

3. Gamma di addizioni ottimale
Sulla base dell'analisi di cui sopra, l'intervallo di addizione ottimale di MasterBatch Black Carbon è generalmente tra il 2% e il 5%. All'interno di questa gamma, la resistenza e la flessibilità della fibra possono raggiungere un buon equilibrio e anche la dispersione di particelle di nero di carbonio è buona, il che può dare pieno gioco ai suoi effetti di rinforzo e funzionalizzazione.

4. Suggerimenti di ottimizzazione nella produzione effettiva
Ottimizzazione della dispersione: nella produzione effettiva, è necessario garantire che il MasterBatch di Carbon Black abbia una buona dispersione. Efficienti apparecchiature di miscelazione (come esplosioni a due viti) e processi di produzione ottimizzati possono essere utilizzati per garantire che le particelle di nero di carbonio siano distribuite uniformemente nella matrice di fibre.
Ispezione di qualità: la resistenza e la flessibilità della fibra sono monitorate in tempo reale attraverso le apparecchiature di test online per garantire che il rapporto di aggiunta rientri nell'intervallo ottimale e che il processo di produzione sia regolato in tempo in base ai risultati del test.
Abbinamento della domanda di applicazione: in base ai requisiti specifici dell'applicazione dei non wovens Spunbond (come imballaggi, agricoltura, assistenza medica e sanitaria, ecc.), Viene regolato il rapporto di addizione di Black Carbon. Ad esempio, per gli scenari di applicazione che richiedono una maggiore resistenza, il rapporto di addizione può essere adeguatamente aumentato; Mentre per scenari con requisiti di flessibilità più elevati, deve essere controllato con un rapporto inferiore.