PE-PP紡粘非織造布-TPU彈性薄膜層壓材料的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能分析.pdf

1、從世界范圍看,向混雜化、復(fù)合化方向發(fā)展已成為當(dāng)前非織造布技術(shù)發(fā)展的一個(gè)十分明顯的趨勢(shì)。由于各種工藝的復(fù)合能彌補(bǔ)單一工藝的不足,人們創(chuàng)造出了許多新型的、豐富多彩的非織造布產(chǎn)品。其中,彈性復(fù)合材料是應(yīng)用需求廣泛,但生產(chǎn)工藝要求高的一類。
　　 近些年來,雙組分紡粘非織造布因其較高的強(qiáng)力、伸長性能和柔軟的手感正日益受到人們的關(guān)注。采用雙組份紡粘工藝,不同原料的組合以及組合形式的選擇互換,都可以改變雙組分紡粘非織造布的品種,使產(chǎn)品豐富多

2、彩,各具特色,性能迥異,極大地拓展了紡粘非織造布的用途和市場(chǎng)。
　　 聚氨酯彈性薄膜具有優(yōu)良的彈性性能和柔軟的接觸舒適性,而且斷裂強(qiáng)力高,耐磨性好,透濕性好,物理機(jī)械性能高,加工性能也好,是一種市場(chǎng)應(yīng)用極為廣泛的薄膜產(chǎn)品。
　　 本課題選擇:PE/PP雙組分紡粘非織造布和熱塑性聚氨酯彈性薄膜作為原材料,把它們的優(yōu)勢(shì)組合在一起,以美國專利4525407中描述的彈性層壓材料為結(jié)構(gòu)原型,制造成一種三維彈性層壓復(fù)合材料。在國內(nèi),

3、這類彈性層壓材料在方法理論方面的研究上非常鮮見,更不用提生產(chǎn)設(shè)備、經(jīng)驗(yàn)參數(shù)等。鑒于此類彈性材料廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)和發(fā)展前途,本課題訂立的目標(biāo)就是探索性地研究此類彈性層壓材料在原料選擇、復(fù)合工藝等方面的諸多問題,為此類復(fù)合材料在國內(nèi)的發(fā)展走出開拓性的一步。
　　 文中首先對(duì)這種彈性層壓材料的原材料,即PE/PP雙組分紡粘非織造布、熱塑性聚氨酯彈性薄膜、以及層合媒介——熱熔膠進(jìn)行了介紹分析,接著對(duì)本實(shí)驗(yàn)中彈性層壓材料的制造方式進(jìn)行了說明

4、。
　　 然后,本文建立起此材料的結(jié)構(gòu)模型,并通過對(duì)模型分析得出:當(dāng)粘膠寬度一定,兩個(gè)相鄰粘合點(diǎn)之間非織造布的寬度一定,彈性薄膜層壓前牽伸倍數(shù)一定時(shí),隨著彈性薄膜回復(fù)率的減小,兩個(gè)相鄰粘合點(diǎn)之間的彈性薄膜的寬度增大,彈性層壓材料隆起高度減小,伸長率減小。
　　 結(jié)構(gòu)特殊性賦予了材料特有的力學(xué)表現(xiàn),這種彈性層壓材料在低變形區(qū)經(jīng)歷了一個(gè)不同于普通紡織材料拉伸變形過程的更復(fù)雜的應(yīng)力應(yīng)變過程,因此,本文接下來對(duì)這一過程建立起粘彈

5、性力學(xué)模型,并通過引入玻爾茲曼疊加原理建立起分階函數(shù)來表征這一過程。通過函數(shù)的擬合與分析得出:彈性層壓材料的彈性性能由彈性薄膜提供,但層壓材料的結(jié)構(gòu)限制彈性薄膜的彈性只有在較低變形的條件下才能得以發(fā)揮;非織造布層對(duì)彈性層壓材料的斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率起決定作用。而且,通過函數(shù)的參數(shù)擬合值得出:參數(shù)E的擬合值可以反映彈性層壓材料在拉伸初始階段的彈性伸長性能:參數(shù)η的擬合值可以反映彈性層壓材料抵抗變形的能力。
　　 本文在對(duì)此彈性層壓