¿Cuál es el efecto de la relación de adición de Carbon Black Masterbatch sobre la fuerza y ​​la flexibilidad de la fibra?

En la producción de Spunbond Nonwovens, la relación de adición de Carbon Black Masterbatch tiene un efecto significativo sobre la resistencia y flexibilidad de la fibra. Como aditivo funcional, el negro de carbono no solo puede darle a la fibra una apariencia negra, sino también mejorar las propiedades físicas y la resistencia climática de la fibra. El siguiente es un análisis detallado del efecto de la relación de adición sobre el rendimiento de la fibra:

Tabrics no tejidos Spunbond No Wovens Carbon Black Masterbatch

1. El efecto de la maestría en negro de carbono sobre la resistencia a la fibra

Baja relación de adición (0.5% - 2%):
Mejora de resistencia limitada: a una baja relación de adición, la distribución de partículas de negro de carbono en la matriz de fibra es relativamente escasa, y el efecto para mejorar la resistencia general de la fibra es limitado.
Buena dispersión: la baja relación de adición ayuda a las partículas negras de carbono a dispersarse mejor en la matriz de polipropileno, reduciendo la agregación de partículas, evitando así los puntos de concentración de tensión causados ​​por la agregación de partículas, y la resistencia a la fibra es relativamente estable.

Relación de adición media (2% - 5%):
La resistencia significativamente mejorada: a medida que aumenta la relación de adición, las partículas negras de carbono forman más puntos de conexión física en la matriz de fibra, lo que puede mejorar la resistencia a la tracción y el módulo de la fibra.
Rango de adición óptimo: los estudios han demostrado que cuando la relación de adición está entre 2% y 5%, la resistencia y la dureza de la fibra generalmente pueden lograr un buen equilibrio. En este momento, la dispersión de partículas de negro de carbono sigue siendo buena, y el efecto de refuerzo en la fibra es más significativo.

Alta relación de adición (> 5%):
La resistencia puede disminuir: cuando la relación de adición es demasiado alta, las partículas negras de carbono pueden agregarse para formar grupos más grandes. Estos grupos se convertirán en puntos de concentración de estrés dentro de la fibra, causando que la fibra se rompa más fácilmente durante el estiramiento, y la fuerza disminuirá.
La dificultad de procesamiento aumenta: las altas relaciones de suma pueden causar problemas como la obstrucción de las hileras durante el procesamiento de la fibra, afectando la eficiencia de producción y la calidad de la fibra.

2. Efecto del masterbatch negro de carbono sobre la flexibilidad de la fibra
Baja relación de adición (0.5% - 2%):
La flexibilidad no cambia mucho: a las bajas relaciones de adición, las partículas de negro de carbono tienen poco efecto en la flexibilidad de la fibra, y la flexibilidad de la fibra es similar a la que sin adición de negro de carbono.

Relación de adición media (2% - 5%):
La flexibilidad disminuyó ligeramente: a medida que aumenta la relación de adición, las partículas negras de carbono forman más puntos de conexión en la matriz de fibra, lo que limitará la flexibilidad de la fibra hasta cierto punto. Sin embargo, este efecto generalmente está dentro de un rango aceptable, y la fibra aún puede mantener una buena flexibilidad.

Alta relación de adición (> 5%):
La flexibilidad disminuyó significativamente: una relación de adición demasiado alta hará que las partículas negras de carbono se agregen, formando áreas más duras dentro de la fibra, lo que reduce significativamente la flexibilidad de la fibra. Dichas fibras pueden estar limitadas en su alcance de uso en aplicaciones prácticas debido a una flexibilidad insuficiente.

3. Rango de adición óptimo
Según el análisis anterior, el rango de adición óptimo de Carbon Black Masterbatch suele ser entre 2% y 5%. Dentro de este rango, la fuerza y ​​la flexibilidad de la fibra pueden lograr un buen equilibrio, y la dispersión de las partículas de negro de carbono también es buena, lo que puede dar juego completo a sus efectos de refuerzo y funcionalización.

4. Sugerencias de optimización en la producción real
Optimización de dispersión: en la producción real, debe asegurarse de que el Masterbatch de negro de carbono tenga una buena dispersión. Se pueden utilizar equipos de mezcla eficientes (como extrusores de doble tornillo) y procesos de producción optimizados para garantizar que las partículas de negro de carbono se distribuyan uniformemente en la matriz de fibra.
Inspección de calidad: la resistencia y la flexibilidad de la fibra se monitorean en tiempo real a través de equipos de prueba en línea para garantizar que la relación de adición esté dentro del rango óptimo y que el proceso de producción se ajuste a tiempo de acuerdo con los resultados de la prueba.
COMPARACIÓN DE LA DISMO DE APLICACIÓN: De acuerdo con los requisitos de aplicación específicos de los no tejidos de Spunbond (como el envasado, la agricultura, la atención médica y de la salud, etc.), se ajusta la relación de adición de negro de carbono. Por ejemplo, para los escenarios de aplicación que requieren mayor resistencia, la relación de adición puede aumentarse adecuadamente; mientras que para escenarios con mayores requisitos de flexibilidad, debe controlarse en una proporción más baja.