二成分不織布 衛生製品や医療製品など、さまざまな用途に使用されています。 高い耐久性や抗菌性が求められる製品に特に有益です。たとえば、二成分不織布は、創傷ケア用の拭き取り用品や包帯によく使用されます。また、女性用衛生製品の吸収性素材としても機能します。
二成分不織布は、2 つのポリマーマイクロファイバーを混合して製造されます。各繊維は異なる直径を持っています。 2 本の繊維の直径の違いは、生地の性能に影響を与える可能性があります。これは、ポリマーの融点が異なるためです。そのため、生地に独特の個性が生まれます。これらの生地の利点の 1 つは、テクスチャード加工された糸に紡績できることです。
本発明では、二成分繊維不織布のための新しい有限要素シミュレーション戦略を開発する。特に、これらの布地の異方性非線形機械的挙動を表すマイクロメカニカル計算モデルを開発しました。この戦略を開発し、従来の有限要素 (FE) モデリング技術と比較することで、これらの材料の機械的特性に影響を与えるメカニズムを解明できます。
新しい有限要素モデリング戦略は、離散位相モデリング アプローチに基づいています。 複合繊維不織布の力学的挙動をよりリアルに表現できることを実証しました。以前は、これらのファブリックの機械的挙動は、主に複合領域間の結合を考慮した FE モデルによって特徴付けられていました。これらの材料の微細構造のランダム性を考慮するために、配向分布関数を計算に導入しました。複合繊維の引張強度は Efl に分類されるのに対し、純粋な PLA 不織布の TTI は 73.2 秒であることがわかりました。ただし、異方性材料特性は、構成繊維の特性を計算することによって計算されます。
新しい戦略により、二成分繊維間の結合の影響を調査し、その機械的特性を計算することもできます。さらに、複合結合点間の荷重伝達リンクとして機能するコア/シース繊維も、配向分布に従って直接モデル化されました。これらの機械的特性は、社内の特別なアルゴリズムを通じて導き出されました。
この新しいアプローチの開発の結果、これらの繊維の変形に関与するメカニズムを解明することができました。私たちの結果は、繊維間の結合点がこれらの布地の機械的挙動を決定する上で重要な役割を果たすことを示しています。さらに、新しい離散位相 FE モデルを使用して、二成分不織布の変形を解明できることを提案します。
本発明の二成分不織布は、既存の繊維形成プロセスを使用して製造することができる。 これらのプロセスには、2 対のローラー ニップの組み合わせが含まれます。繊維が溶けて引き伸ばされた後、繊維はウェブに組み立てられます。このプロセスでは、繊維は熱と接着剤で処理されます。次に、ウェブはコレクタースクリーン上に収集されます。収集スクリーンから繊維は再配向され、最終的な二成分不織布に紡糸されます。
このアプローチのもう 1 つの利点は、二成分繊維から新しいテクスチャード加工の糸を開発できることです。 さらに、この技術は、工業用フィルター媒体の製造など、さまざまな用途向けの二成分ファブリックの作成に使用できます。
