Bi-komponent nonwoven stoffer bruges i mange applikationer, herunder hygiejne og medicinske produkter. De er især gavnlige for produkter, der kræver høj holdbarhed eller antibakterielle egenskaber. For eksempel bruges tokomponent nonwoven-stof ofte i servietter og bandager til sårpleje. Det fungerer også som et absorberende materiale i feminine hygiejneprodukter.
Bi-komponent nonwoven-stoffer fremstilles ved at blande to polymere mikrofibre. Hver fiber har en forskellig diameter. Forskellen mellem diametrene på de to fibre kan påvirke stoffets ydeevne. Dette skyldes de forskellige polymerers smeltepunkter. Derfor har stoffet en unik karakter. En af fordelene ved disse stoffer er deres evne til at blive spundet til et tekstureret garn.
I den foreliggende opfindelse udvikler vi en ny finite element-simuleringsstrategi for bi-komponent fiber nonwoven stoffer. Især udviklede vi en mikromekanisk beregningsmodel, der repræsenterer den anisotrope ikke-lineære mekaniske opførsel af disse stoffer. Ved at udvikle og sammenligne denne strategi med traditionelle finite element (FE) modelleringsteknikker, kan vi belyse de mekanismer, der påvirker disse materialers mekaniske egenskaber.
Den nye finite element-modelleringsstrategi er baseret på diskrete-fase modelleringsmetoder. Vi har vist, at det kan repræsentere den mekaniske opførsel af bi-komponent fiber nonwoven stoffer på en mere realistisk måde. Tidligere var den mekaniske opførsel af disse stoffer karakteriseret ved FE-modeller, som primært tager højde for bindingerne mellem kompositområder. For at tage højde for den mikrostrukturelle tilfældighed i disse materialer introducerede vi orienteringsfordelingsfunktionen i beregningen. Vi fandt ud af, at trækstyrken af tokomponentfibre er klassificeret som Efl, mens TTI for rent PLA nonwoven-stof er 73,2 s. De anisotrope materialeegenskaber beregnes dog ved at beregne de indgående fiberegenskaber.
Den nye strategi giver os også mulighed for at udforske effekten af binding mellem tokomponentfibre og beregne deres mekaniske egenskaber. Ydermere blev kerne/kappefibrene, der fungerer som belastningsoverførselsforbindelser mellem sammensatte bindingspunkter, også modelleret direkte i henhold til orienteringsfordelingen. Disse mekaniske egenskaber blev afledt gennem en speciel intern algoritme.
Som et resultat af udviklingen af denne nye tilgang er vi i stand til at belyse de mekanismer, der er involveret i deformationen af disse stoffer. Vores resultater viser, at bindingspunkterne mellem fibrene spiller en vigtig rolle i at bestemme den mekaniske opførsel af disse stoffer. Desuden foreslår vi, at en ny, diskret fase FE-model kan bruges til at belyse deformationen af bi-komponent nonwovens.
Tokomponent-nonwoven-stoffet ifølge den foreliggende opfindelse kan fremstilles ved anvendelse af eksisterende fiberdannende processer. Disse processer omfatter en kombination af to par rullenip. Efter at fibrene er smeltet og strakt, samles de til en bane. Under denne proces behandles fibrene med varme og klæbemidler. Banen opsamles derefter på en opsamlerskærm. Fra opsamlingsskærmen omorienteres fibrene og spindes derefter ind i det endelige bi-komponent nonwoven stof.
En anden fordel ved denne fremgangsmåde er evnen til at udvikle et nyt tekstureret garn fra tokomponentfibrene. Desuden kan denne teknologi bruges til at skabe et tokomponentstof til forskellige applikationer, såsom fremstilling af industrielle filtermedier.
Bi-komponent nonwoven stof
Ansøgninger: Hygiejne: Babyble bundlag og talje, mademballage mv.
Bi-komponent nonwoven stof , også kendt som bikomponent- eller konjugatfibre, er en type stof fremstillet af to forskellige polymerer, der kombineres under fremstillingsprocessen. De to polymerer kan have forskellige egenskaber, såsom smeltepunkter, som gør det muligt for stoffet at have specifikke kvaliteter og egenskaber. Fibrene kan arrangeres på en række forskellige måder, såsom side-by-side eller sheath-core, hvilket resulterer i forskellige egenskaber for det endelige stof.
