Техническое руководство · Технические материалы
Волокно ПВА в мокроформованных нетканых материалах: последовательность испытания и роли материалов
Выбирайте ПВА по назначению и месту введения: волокно в суспензии, сохраняемое связующее, клеевой раствор или жертвенная поддержка для последующего удаления. Испытание должно следовать этой последовательности.
Определите роль ПВА и место его введения
Для нетканого материала, полученного мокрым способом, выбирайте ПВА по его роли и месту добавления: короткое волокно в волокнистую массу, сохраняемое связующее волокно, клеевой раствор или жертвенная поддержка для последующего удаления. До испытания проследите, как материал должен выдерживать этапы процесса. Марки ПВА различаются по поведению в воде, а связующее не удаляется автоматически промывкой.
При мокром формовании волокна суспендируют, формируют полотно на сетке, затем обезвоживают и сушат. Раскрытие, диспергирование, обезвоживание и связывание взаимодействуют. Если одновременно меняется порядок введения волокон и добавок, причины результата определить трудно. Отдельно отслеживайте кандидат, диспергатор или флокулянт, форму связующего и цель удаления.
Для волокнистого варианта ознакомьтесь с ассортиментом короткого волокна ПВА и руководством компании по производству бумаги. Для испытаний нетканого материала мокрого формования всё равно нужны собственные критерии формирования полотна и конечного применения.
Сначала выберите функцию, затем сравнивайте марки
| Роль материала | Место введения | Основной вопрос испытания | Не следует предполагать |
|---|---|---|---|
| Структурное волокно или волокно для смеси | Суспензия и подготовка волокнистой массы | Равномерно ли оно распределяется и формирует ли требуемое полотно? | После формования оно растворится |
| Связующее волокно ПВА | Диспергируется в массе до формирования полотна | Получает ли высушенное полотно нужную прочность связи и сохраняет ли качество? | Все связующие волокна нужно удалять |
| Клеевой раствор ПВА | На заданном этапе подготовки массы или обработки полотна | Распределяется ли связующее, остается ли оно в нужных местах и создает ли связь после сушки? | Раствор ведет себя как резаное волокно |
| Жертвенное поддерживающее волокно | В волокнистой массе с заданным последующим этапом удаления | Выдерживает ли оно формование, а затем оставляет нужную структуру полотна? | Любой контакт с технологической водой удаляет его |
Сохраняемое связующее волокно и жертвенные волокна могут вводиться в одну и ту же массу, но их конечные роли противоположны. Связующее должно участвовать в согласованном этапе образования связей и может остаться в продукте. Жертвенное волокно должно выдержать предшествующую обработку, а затем среагировать на последующем этапе. До сравнения марок укажите это различие в описании образца и критериях приемки.
Выстройте последовательность диспергирования, формования и связывания
Начните с целевой волокнистой массы и воды. Запишите раскрытие волокон, порядок добавления и смешивания, разбавление, а также любые диспергаторы или флокулянты. Наблюдайте за равномерностью суспензии и за тем, собираются ли волокна в комки, всплывают или проходят сквозь сетку. Зафиксируйте формирование полотна и обезвоживание до изменения связующего или сушки. Это помогает локализовать проблему в последовательности, а не приписывать каждый дефект ПВА.
В рецензируемом исследовании матов из переработанного стекловолокна и полиамида сравнивается мокрое формование с флокулянтом, диспергатором и связующим PVOH и без них. Авторы сообщают об улучшенном распределении волокон и меньшем числе дефектов в этой системе. Это подтверждает важность отслеживания последовательности добавок, но не доказывает характеристики короткого волокна ПВА в других нетканых материалах. См. описание ORNL исследования композита мокрого формования.
После формирования полотна оцените связывание отдельно. Связующее волокно уже находится в массе; растворное связующее может вводиться позднее. Запишите, как сушка, уплотнение или отделка влияют на связность и структуру. Если нужен вспомогательный диспергатор, не меняйте точку его введения при сравнении связующих; изменения последовательности проверяйте отдельно.
Рассматривайте растворные связующие и связующие волокна как разные материалы
В исследованиях мокрого формования ПВА может использоваться как растворенное связующее, а не как резаное короткое волокно. Раствор может покрывать контактные участки или заполнять промежутки при сушке; для волокна важны собственные параметры раскрытия, длины и распределения в полотне. Данные по одному способу не подтверждают другой. В обоих случаях выясните, должно ли ПВА оставаться в нетканом материале.
В исследовании мокроформованного нетканого материала из переработанного углеродного волокна карбоксиметилцеллюлоза используется как диспергатор, а ПВА — как связующее. Оно подтверждает необходимость отделять диспергирование от связывания, но не дает оснований для утверждений о текстильном коротком волокне. Изучите исследование диспергируемости нетканых материалов из переработанного углеродного волокна.
В исследовании волокна ветряной пальмы в мокроформованных материалах применялся раствор ПВА как связующее, а свойства оценивались для конкретного применения. Растительные волокна и лабораторная рецептура не определяют марку волокна ПВА или производственную рецептуру. См. публикацию издателя о волокне ветряной пальмы и мокром формовании с ПВА.
Составьте журнал испытания по этапам процесса
По возможности используйте контрольный образец и кандидата с одинаковой волокнистой массой, смешиванием, сеткой и сушкой; неизбежные изменения фиксируйте отдельно. До начала определите значимые критерии полотна: равномерность, удобство обращения, связность, пористость, воздухопроницаемость или переработка. Выбирайте показатели, специфичные для продукта; в этой статье не устанавливаются предельные значения. Ниже приведен предлагаемый план, а не данные испытаний компании.
| Этап | Запись | Вопрос для принятия решения |
|---|---|---|
| Волокнистая масса и роль | Форма волокна, цель удержания или удаления, масса, вода и добавки | Соответствует ли это предполагаемой функции? |
| Диспергирование | Раскрытие, порядок введения, смешивание, комки или оседание | Готова ли суспензия к формованию? |
| Формирование полотна | Сетка, формование, обезвоживание, потеря волокон, обращение с мокрым полотном | Формируется ли полотно без нарушений? |
| Связывание и сушка | Форма и место введения связующего, сушка, связность, обращение, поверхность | Соответствует ли полотно согласованным критериям? |
| Удаление, если предусмотрено | Этап, условия, высвобождаемое вещество, остатки, конечная структура | Сохраняется ли целостность полотна? |
Оценивайте высушенный нетканый материал с учетом его обращения и последующей переработки; требуйте полного удаления только при наличии такого требования. Для жертвенной поддержки проверяйте, выдерживает ли она процесс, а затем осматривайте полотно. Видимой потери волокон недостаточно, если меняется геометрия, остаются остатки или полотно не проходит проверку конечного применения. Согласуйте критерии приемки до испытания.
Сделайте запрос образца полезным
В запросе образца укажите применение нетканого материала, компоненты волокнистой массы, оборудование мокрого формования или метод лабораторного листа, последовательность добавок, форму связующего, этапы сушки и уплотнения, а также свойство, определяющее приемку. Укажите, должно ли ПВА остаться или удаляться и на каком этапе. Добавьте важные условия технологической воды и последующей обработки, чтобы обсуждение образца помогло оценить применимость без предположения об универсальной марке.
Этот страница применения технического текстиля дает дополнительный контекст для некоторых видов технического полотна. Используйте форму запроса образца чтобы указать назначение, последовательность процесса и конечный этап испытания.
Часто задаваемые вопросы
Всегда ли ПВА в мокроформованном нетканом материале является связующим волокном?
Нет. Это может быть резаное волокно, добавленное в суспензию, растворенное связующее, сохраняемый функциональный компонент или выбранная жертвенная поддержка. До планирования испытания подтвердите форму материала и предполагаемую конечную роль.
Следует ли удалять связующее ПВА после сушки?
Не по умолчанию. Связующее часто вводят, чтобы оно осталось и участвовало в образовании связей. Оценивайте удаление только тогда, когда конкретная марка с заданной реакцией на воду и последующий этап удаления предусмотрены конструкцией продукта.
Почему дисперсию проверяют до прочности связи?
Недостаточное раскрытие или распределение может изменить формирование полотна и вызвать локальные различия. Сначала запишите поведение суспензии и обезвоживание, чтобы позднее результат связывания можно было оценить с учетом реально сформированного полотна.
Что следует сравнить в испытании образцов нетканого материала?
Сравнивайте контроль и кандидата, по возможности сохраняя одинаковыми массу и последовательность процесса. Записывайте диспергирование, формование, обезвоживание, сушку, связывание и важное свойство готового материала. Для удаляемой поддержки добавьте заданный этап удаления и последующий осмотр.