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熱結合糸(コアシース糸、覆われた糸)とその実装の複合プロセス

熱結合糸複合プロセスは、繊維または材料を異なる特性と組み合わせて、多機能性(高強度、弾力性、導電率)を実現します。以下は、詳細な実装方法と主要な技術的考慮事項です。

 

I.コアシース糸の生産プロセス

 

構造的特徴:高性能ファイバーコア(例えば、アラミッド、ガラス繊維)は、熱可塑性ポリマーシース(たとえば、TPU、PA)でコーティングされています。

重要なステップとテクノロジー:

コア前処理:

コアマテリアル選択:高モジュール繊維(炭素繊維、鋼線)または機能的繊維(導電性、抗菌薬)。

表面修飾:コアシースの接着を強化するための血漿処理または化学コーティング(たとえば、シランカップリング剤)。

シースメルトコーティング:

共排除ダイのデザイン:

コアおよびシース溶融物の独立した温度制御を備えた同心円状のデュアルチャネルノズル(10度以下の温度差)。

界面のせん断応力を軽減するために、先細のシースメルトチャネル。

プロセスパラメーター:

シースメルト粘度(MFI)は、コア変位を防ぐためにコア材料よりも低くなければなりません(例:TPUシースMFI =15 g/10分、カーボンファイバーコアは200度に予熱します)。

運搬速度と押出速度の同期制御(エラー<±0.5%).

インラインコンポジットと冷却:

2段階の冷却システム:

一次冷却:迅速なシース表面固化のための空冷(20〜25度)。

二次冷却:結晶化度を調節し、内部ストレスを最小限に抑えるための水浴(40〜50度)。

アプリケーションの例:

炭素繊維/TPUコアシーススマートテキスタイル株センサー用のコアシース糸:TPUシースは弾力性を提供し、カーボンファイバーコアは導電率を有効にします。

Application of low how melt yarn

ii。カバーされた糸の生産プロセス

 

構造的特徴:弾性フィラメントコア(例えば、スパンデックス)は、熱可塑性の短繊維またはフィラメント(例えば、PET、PP)で手wh的に包まれています。

重要なステップとテクノロジー:

コアプリドラフト:

スパンデックスコアドラフト比:300〜500%、加熱ローラー(60〜80度)を介して安定化して、弾性回復を確保します。

外側の層カバー方法:

空気カバー:

高圧空気流(0。

機械的カバー:

中空の紡錘体(ヘリックス角:30〜45度)を介してコアの周りにスパイラルで包まれたフィラメントは、高強度の産業用糸に最適です。

熱結合:

赤外線加熱(波長2〜5μm)は、熱可塑性の外層を部分的に溶かし、コアギャップを貫通することにより「スポット溶接」を可能にします。

温度制御:熱可塑性の融点よりわずかに上(たとえば、ペットは260度で溶け、265〜270度まで加熱)。

アプリケーションの例:

スポーツウェア用のスパンデックス/ペットで覆われた糸:スパンデックスは弾力性を提供しますが、ペットの外層は耐摩耗性と染色性を高めます。

 

iii。技術的な課題とソリューション

 

チャレンジ 根本的な原因 解決
界面剥離 不一致の熱膨張(たとえば、PA6対スチール) 互換性のあるもの(例えば、無水マレイ酸グラフトポリマー)を追加します。
不均一なコーティング 空気/機械的カバーの張力変動 動的張力センサー +サーボモーター閉ループ制御(±0。1n精度)。
中核的な破損 高草案の下でのスパンデックスの分子鎖の破裂 段階的勾配ドラフト(例えば、50%→100%→300%)。
高エネルギー消費 融解/冷却中のエネルギー損失 熱パイプ廃熱回収(20〜30%のエネルギー節約)。

 

IV。高度な複合技術

 

マルチコンポーネントエレクトロスピニング:

高電圧(50〜80 kV)の下で同軸電気脊髄を生成してナノスケール複合繊維(直径<500 nm).

3Dプリントコーティング:

レイヤーバイレイヤーコアコーティングの融合堆積モデリング(FDM)、カスタマイズされた構造(勾配硬度シースなど)を可能にします。

スマートプロセス監視:

AI駆動型パラメーター調整を使用した、リアルタイムコーティングの厚さ分析のためのレーザー回折。

 

V.品質管理基準

 

界面結合強度:

ASTM D1876 T-PEELテスト:5 n/cm以上の最小要件。

コーティングカバレッジ:

顕微鏡画像分析:織物の95%以上。産業用途では99%以上。

弾性回収率:

5-サイクルストレッチング(300%ひずみ)後のスパンデックスコア糸:回復率は90%以上。

 

熱結合糸複合材料の成功がかかっています材料の互換性, ​界面制御精度、そしてエネルギー効率。ナノコーティングアンチ棒ダイ、動的張力システム、インテリジェントな温度制御などの革新により、安定したハイスループットの生産が可能になります。将来の傾向は次のとおりです。

バイオベースの熱接着材料(例、PLAシース)二酸化炭素排出量を減らすため。

多機能複合材料(導電性/抗菌/位相変化)医療および航空宇宙用途向け。