Quel est l'effet du rapport d'addition de Carbon Black Masterbatch sur la résistance et la flexibilité de la fibre?

Dans la production de non-véhicules Spunbond, le rapport d'addition de Carbon Black Masterbatch a un effet significatif sur la résistance et la flexibilité de la fibre. En tant qu'additif fonctionnel, le noir de carbone peut non seulement donner à la fibre un aspect noir, mais également améliorer les propriétés physiques et la résistance aux intempéries de la fibre. Ce qui suit est une analyse détaillée de l'effet du rapport d'addition sur les performances des fibres:

Tabriques non tissés Spunbond Notom Wovens Carbon Black Masterbatch

1. L'effet du Masterbatch du carbone noir sur la résistance aux fibres

Ratio d'addition faible (0,5% - 2%):
Amélioration limitée de la résistance: à un faible rapport d'addition, la distribution des particules de noir de carbone dans la matrice de fibres est relativement clairsemée, et l'effet sur l'amélioration de la résistance globale de la fibre est limité.
Une bonne dispersion: un faible rapport d'addition aide les particules de noir carbone à être mieux dispersées dans la matrice de polypropylène, réduisant l'agrégation des particules, évitant ainsi les points de concentration de contrainte causés par l'agrégation des particules, et la résistance à la fibre est relativement stable.

Ratio d'ajout moyen (2% - 5%):
Résistance significativement améliorée: à mesure que le rapport d'addition augmente, les particules de noir de carbone forment plus de points de connexion physiques dans la matrice de fibre, ce qui peut améliorer la résistance à la traction et le module de la fibre.
Plage d'addition optimale: Des études ont montré que lorsque le rapport d'addition se situe entre 2% et 5%, la résistance et la ténacité de la fibre peuvent généralement atteindre un bon équilibre. À l'heure actuelle, la dispersion des particules de carbone noir est toujours bonne et l'effet de renforcement sur la fibre est le plus important.

Ratio d'addition élevé (> 5%):
La résistance peut diminuer: lorsque le rapport d'addition est trop élevé, les particules de noir de carbone peuvent s'agréger pour former des grappes plus grandes. Ces grappes deviendront des points de concentration de stress à l'intérieur de la fibre, ce qui fait que la fibre se brise plus facilement pendant l'étirement, et la résistance diminuera à la place.
La difficulté de traitement augmente: des ratios d'addition élevés peuvent entraîner des problèmes tels que le colmatage des spinnerrets pendant le traitement des fibres, affectant l'efficacité de la production et la qualité des fibres.

2. Effet du Masterbatch du carbone noir sur la flexibilité des fibres
Ratio d'addition faible (0,5% - 2%):
La flexibilité ne change pas beaucoup: à de faibles rapports d'addition, les particules de noir de carbone ont peu d'effet sur la flexibilité des fibres, et la flexibilité des fibres est similaire à celle sans addition de noir de carbone.

Ratio d'ajout moyen (2% - 5%):
La flexibilité a légèrement diminué: à mesure que le rapport d'addition augmente, les particules de noir de carbone forment plus de points de connexion dans la matrice de fibre, ce qui limitera la flexibilité de la fibre dans une certaine mesure. Cependant, cet effet se situe généralement dans une plage acceptable, et la fibre peut toujours maintenir une bonne flexibilité.

Ratio d'addition élevé (> 5%):
La flexibilité a considérablement diminué: un rapport d'ajout trop élevé entraînera un agrégat de particules de noir de carbone, formant des zones plus dures à l'intérieur de la fibre, ce qui réduit considérablement la flexibilité de la fibre. Ces fibres peuvent être limitées dans leur champ d'application dans les applications pratiques en raison de la flexibilité insuffisante.

3. Plage d'addition optimale
Sur la base de l'analyse ci-dessus, la plage d'addition optimale de Carbon Black Masterbatch est généralement comprise entre 2% et 5%. Dans cette plage, la résistance et la flexibilité de la fibre peuvent atteindre un bon équilibre, et la dispersion des particules de noir de carbone est également bonne, ce qui peut donner un jeu complet à ses effets de renforcement et de fonctionnalisation.

4. Suggestions d'optimisation dans la production réelle
Optimisation de la dispersion: Dans la production réelle, il convient de garantir que le Carbon Black Masterbatch a une bonne dispersion. Des équipements de mélange efficaces (tels que des extrudeurs à double vis) et des processus de production optimisés peuvent être utilisés pour garantir que les particules de carbone noir sont réparties uniformément dans la matrice des fibres.
Inspection de la qualité: La résistance et la flexibilité de la fibre sont surveillées en temps réel via des équipements de test en ligne pour garantir que le rapport d'addition se situe dans la plage optimale, et le processus de production est ajusté dans le temps en fonction des résultats des tests.
Appariement de la demande des applications: Selon les exigences de demande spécifiques de Spunbond Nonvens (tels que l'emballage, l'agriculture, les soins médicaux et santé, etc.), le rapport d'addition du noir de carbone est ajusté. Par exemple, pour les scénarios d'application qui nécessitent une résistance plus élevée, le rapport d'addition peut être correctement augmenté; Alors que pour des scénarios avec des exigences de flexibilité plus élevées, il doit être contrôlé à un rapport inférieur.