ไฟเบอร์แบบ Bicomponent: การใช้งานใดบ้างที่ต้องการ？

คำว่า " เส้นใยสององค์ประกอบ " ครอบคลุมกลุ่มเส้นใยวิศวกรรมที่กว้างขวางซึ่งมีลักษณะเฉพาะเดียวกัน: เส้นใยแต่ละเส้นประกอบด้วยส่วนประกอบโพลีเมอร์ที่แตกต่างกันสองชิ้นที่จัดเรียงในรูปทรงหน้าตัดเฉพาะ รูปทรงเรขาคณิตนั้น — วิธีวางตำแหน่งของพอลิเมอร์ทั้งสองโดยสัมพันธ์กัน — เป็นตัวกำหนดทุกอย่างเกี่ยวกับวิธีการทำงานของเส้นใยในการใช้งานขั้นสุดท้าย โพลีเมอร์สองตัวเดียวกันที่มีการจัดเรียงต่างกันจะผลิตเส้นใยที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการทำความเข้าใจการกำหนดค่าของเส้นใยจึงมีความสำคัญพอๆ กับการรู้ถึงส่วนผสมของโพลีเมอร์

ทำไมต้องมีโพลีเมอร์สองตัวแทนที่จะเป็นหนึ่งเดียว

คุณสมบัติของเส้นใยส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับสิ่งที่พอลิเมอร์ตัวเดียวสามารถทำได้ โพลีเอสเตอร์มีความแข็งแรงและมีมิติคงตัว แต่ยึดเกาะกับความร้อนได้ไม่ดี พันธะโพลีโพรพีลีนที่อุณหภูมิต่ำกว่า แต่มีความต้านทานแรงดึงต่ำกว่า โพลีเอทิลีนมีความนุ่มนวลเป็นเลิศแต่คงรูปร่างได้ไม่ดี ไนลอนมีความเหนียวและยืดหยุ่น แต่มีราคาแพงตามขนาด

วิศวกรรมเส้นใยแบบสององค์ประกอบหลีกเลี่ยงข้อจำกัดของโพลีเมอร์เดี่ยวเหล่านี้โดยการรวมวัสดุสองชนิดเข้าด้วยกัน เพื่อให้แต่ละชนิดมีคุณสมบัติที่ดีที่สุดกับเส้นใยขั้นสุดท้าย ตัวอย่างเช่น เส้นใยแกนเปลือกโพลีเอสเตอร์/โพลีเอทิลีน (PET/PE) ใช้ความแข็งแรงของโครงสร้างของโพลีเอสเตอร์เป็นแกนรับน้ำหนัก ในขณะที่จุดหลอมเหลวต่ำของโพลีเอทิลีนบนเปลือกทำให้เกิดความสามารถในการยึดเกาะด้วยความร้อน เส้นใยสามารถถูกผูกมัดเป็นผ้านอนวูฟเวนที่อุณหภูมิที่โพลีเอสเตอร์ยังคงแข็งและไม่ได้รับผลกระทบ ทั้งโพลีเมอร์เพียงอย่างเดียวก็ไม่สามารถบรรลุการผสมผสานนี้ได้

ผลลัพธ์ที่ได้คือเส้นใยประเภทหนึ่งที่ทำให้การออกแบบผลิตภัณฑ์เป็นไปไม่ได้ด้วยวัสดุที่มีส่วนประกอบเดียว ได้แก่ ไส้หมอนแบบขดเอง ผ้าไม่ถักทอที่ยึดติดด้วยความร้อน ไมโครไฟเบอร์เนื้อละเอียดพิเศษจากเส้นใยที่แยกออก เส้นใยหลักที่คืนตัวได้แบบยืดหยุ่น และวัสดุตีลูกบอลที่มีปริมาณมาก

การกำหนดค่าไฟเบอร์แบบ Bicomponent หลัก

Sheath-Core (ศูนย์กลางและประหลาด)

โครงสร้างแกนเปลือกจะวางโพลีเมอร์หนึ่งตัวเป็นชั้นนอกต่อเนื่องกัน (เปลือก) ซึ่งล้อมรอบโพลีเมอร์อีกตัวที่ตรงกลาง (แกนกลาง) ในเวอร์ชันที่มีศูนย์กลางร่วมกัน แกนกลางจะวิ่งผ่านจุดศูนย์กลางที่แน่นอนของเส้นใย ในเวอร์ชันเยื้องศูนย์ แกนจะเยื้องไปด้านใดด้านหนึ่ง

เส้นใยแกนเปลือกศูนย์กลางเป็นรูปแบบสององค์ประกอบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดสำหรับการยึดติดด้วยความร้อนในผ้านอนวูฟเวน การรวมกันของปลอกที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ (โพลีเอทิลีน, co-PET หรือ co-PA) บนแกนที่มีจุดหลอมเหลวสูง (PET, PP หรือ PA6) ช่วยให้ปลอกละลายและไหลในระหว่างการรวมตัวด้วยความร้อน ในขณะที่แกนกลางยังคงรักษาโครงสร้างเส้นใยไว้ สิ่งนี้จะสร้างจุดตัดที่ประสานกันในใยนอนวูฟเวนโดยไม่ทำให้เส้นใยละลาย — ผลลัพธ์ที่ได้คือผ้าที่มีความสมบูรณ์ของโครงสร้าง ความหนาที่กำหนด และความหนาแน่นที่ควบคุมได้ การใช้งานรวมถึงวัสดุคลุมผลิตภัณฑ์สุขอนามัย ผ้าไม่ทอทางการแพทย์ ผ้าภายในรถยนต์ และสื่อกรอง

เส้นใยแกนเปลือกนอกรีตมีพฤติกรรมแตกต่างกันมาก เนื่องจากแกนกลางถูกชดเชย โพลีเมอร์ทั้งสองจึงมีตำแหน่งหน้าตัดที่แตกต่างกัน และประสบกับความเครียดที่แตกต่างกันระหว่างการระบายความร้อนของไฟเบอร์หลังจากการปั่นหมาด การหดตัวแบบดิฟเฟอเรนเชียลนี้ทำให้เกิดการจีบแบบเกลียวสามมิติในไฟเบอร์ — ไฟเบอร์จะขดตัวตามธรรมชาติเหมือนสปริง เส้นใยแกนเปลือกเยื้องศูนย์เป็นวิธีการทางวิศวกรรมเบื้องต้นสำหรับการผลิตเส้นใยที่มีปริมาณการจีบในตัวเองสูงสำหรับการเติมหมอน การยัดไส้แบบกันกระแทก และการตีฉนวน ระดับการย้ำจะถูกควบคุมโดยระดับความเยื้องศูนย์และความแตกต่างในลักษณะการหดตัวระหว่างโพลีเมอร์ทั้งสอง

เคียงข้างกัน

ในเส้นใยสององค์ประกอบที่เคียงข้างกัน โพลีเมอร์ทั้งสองจะทำงานเป็นส่วนขนานกันตลอดความยาวของเส้นใย โดยแต่ละส่วนกินพื้นที่ประมาณครึ่งหนึ่งของหน้าตัด เช่นเดียวกับเส้นใยแกนเปลือกเยื้องศูนย์ การหดตัวที่แตกต่างกันระหว่างส่วนประกอบทั้งสองในระหว่างการประมวลผลทำให้เกิดการย้ำแบบเฮลิคอล แต่ในการกำหนดค่าแบบเคียงข้างกัน การย้ำมักจะแข็งแกร่งและทนทานมากกว่า เนื่องจากเฟสโพลีเมอร์ทั้งสองเฟสสัมผัสกับวงจรความร้อนอย่างเต็มที่ซึ่งขับเคลื่อนการพัฒนาการย้ำ

มีการใช้เส้นใยสององค์ประกอบแบบเคียงข้างกันเมื่อต้องใช้การย้ำสามมิติที่แข็งแกร่งและสม่ำเสมอ: การตีบอลแบบยกสูง การเติมแบบพิลโลว์ที่ต้องรักษาการฟื้นตัวตลอดรอบการบีบอัดและปล่อย และวัสดุฉนวนที่การคงอยู่ใต้หลังคาเหนืออายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ การฟื้นตัวแบบยืดหยุ่นของเส้นใยสององค์ประกอบที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีแบบเคียงข้างกันนั้นเหนือกว่าเส้นใยองค์ประกอบเดี่ยวที่มีการย้ำทางกลไกอย่างมาก การย้ำนั้นได้รับแรงผลักดันจากแรงเค้นภายในในโครงสร้างโพลีเมอร์ แทนที่จะเป็นรูปร่างภายนอกที่ถูกกำหนดไว้บนเส้นใย ดังนั้นจึงไม่ได้ถูกกำหนดไว้อย่างถาวรภายใต้การบีบอัดอย่างต่อเนื่อง

หมู่เกาะในทะเล (แบ่งส่วน)

โครงสร้างแบบเกาะในทะเลฝังพอลิเมอร์ไฟบริล "เกาะ" หลายอัน ซึ่งมักจะเป็น 16, 32 หรือ 64 เส้นต่อหน้าตัด - ภายในเมทริกซ์โพลีเมอร์ "ทะเล" หมู่เกาะและทะเลเป็นโพลีเมอร์ที่แตกต่างกัน และหลังจากการปั่นเส้นใยและการสร้างแผ่นใย โพลีเมอร์ในทะเลจะถูกละลายหรือแยกออกโดยกลไก ปล่อยให้เส้นใยเกาะแต่ละเกาะเป็นเส้นใยที่มีความละเอียดพิเศษซึ่งเป็นเศษเสี้ยวของเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นใยดั้งเดิม

การกำหนดค่านี้เป็นเส้นทางการผลิตหลักสำหรับไมโครไฟเบอร์และเส้นใยละเอียดพิเศษในช่วง 0.01–0.3 ดีเนียร์ ซึ่งเป็นระดับความละเอียดที่ไม่สามารถทำได้โดยการปั่นโดยตรง เส้นใยส่วนปลายที่ผลิตจากการแยกเส้นใยเกาะในทะเลที่มี 2 ดีเนียร์ โดยมี 64 เกาะแต่ละเกาะมีขนาดประมาณ 0.03 ดีเนียร์ ซึ่งบางพอที่จะผลิตพื้นผิวหนังสังเคราะห์คล้ายหนังกลับ สารกรองที่มีความหนาแน่นสูงมาก และผ้านอนวูฟเวนเนื้อละเอียดพิเศษที่มีพื้นที่ผิวและความนุ่มที่เส้นใยหยาบไม่สามารถเทียบเคียงได้

พายแบ่งส่วน (แยกได้)

เส้นใยสองส่วนประกอบของพายแบบแบ่งส่วนจะจัดเรียงโพลีเมอร์ทั้งสองเป็นส่วนของชิ้นพายสลับกัน ซึ่งโดยทั่วไปจะมี 8 หรือ 16 ส่วน มาบรรจบกันที่ศูนย์กลางของไฟเบอร์ โพลีเมอร์ทั้งสองมีการยึดเกาะพื้นผิวต่ำโดยการออกแบบ ดังนั้นเมื่อเส้นใยอยู่ภายใต้แรงแยกทางกล เช่น การฉีดน้ำแรงดันสูงในกระบวนการผลิตสปันจ์หรือการบำบัดทางเคมีเฉพาะ เส้นใยจะแยกออกจากกันที่ส่วนต่อประสานของโพลีเมอร์ ทำให้เกิดเส้นใยไมโครไฟเบอร์รูปลิ่มที่มีพื้นที่ผิวสูงมากและมีขอบที่แหลมคม

รูปทรงวงกลมที่มีขอบแหลมคมคือสิ่งที่ทำให้เส้นใยเหล่านี้มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการทำความสะอาด: ส่วนตัดขวางที่มีรูปทรงลิ่มจะสร้างการทำงานของเส้นเลือดฝอยที่แข็งแกร่งสำหรับการดูดซับและการกักเก็บของเหลว และขอบให้การทำความสะอาดเชิงกล ผ้าทำความสะอาด ผ้าเช็ดทำความสะอาด และไม้ถูพื้นไมโครไฟเบอร์ที่ผลิตจากเส้นใยพายส่วนประกอบสองส่วนแบบแยกส่วนมีประสิทธิภาพเหนือกว่าผ้าทอทั่วไปทั้งในด้านความสามารถในการดูดซับและการกำจัดอนุภาค นี่คือวิศวกรรมด้านไฟเบอร์ที่อยู่เบื้องหลังผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดไมโครไฟเบอร์ประสิทธิภาพสูงส่วนใหญ่

ES Fiber: ส่วนประกอบที่มีพันธะความร้อนที่โดดเด่น

เส้นใย ES - ส่วนประกอบสองแกนที่มีเปลือกโพลีเอทิลีน/โพลีโพรพีลีน - เป็นเส้นใยชนิดองค์ประกอบคู่เดี่ยวที่มีความสำคัญทางการค้ามากที่สุดในอุตสาหกรรมผ้าไม่ทอ ชื่อนี้ได้มาจากชื่อผู้ผลิตดั้งเดิมของญี่ปุ่น (เส้นใย Ess) และโครงร่างคือแกนเปลือกที่มีศูนย์กลางซึ่งมีโพลีเอทิลีนหรือเปลือกโพลีเอทิลีนดัดแปลงเหนือแกนโพลีโพรพีลีน

ตรรกะในการประมวลผลตรงไปตรงมา: โพรพิลีนละลายที่อุณหภูมิประมาณ 160–170°C; เอทิลีนละลายที่ 125–135°C ในระหว่างการติดปฏิทินหรือการเชื่อมผ่านอากาศของแผ่นใยนอนวูฟเวนที่มีไฟเบอร์ ES อุณหภูมิการประมวลผลจะถูกตั้งค่าระหว่างจุดหลอมเหลวทั้งสองนี้ - ปลอก PE จะละลายและไหลเพื่อสร้างจุดสัมผัสที่ติดกัน ในขณะที่แกน PP ยังคงแข็งและรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างของไฟเบอร์ ผลลัพธ์ที่ได้คือผ้านอนวูฟเวนที่มีการยึดเกาะซึ่งมีรูพรุนที่กำหนด ความหนาที่ควบคุมได้ และคุณสมบัติทางกลที่คาดการณ์ได้

เส้นใย ES ได้รับการระบุไว้สำหรับผ้าไม่ทอเพื่อสุขอนามัย (แผ่นปิดด้านบนผ้าอ้อมและชั้นเก็บกัก), วัสดุซับหน้าสำหรับมาส์กหน้า, สารกรอง, วัสดุซับสเตรตทิชชู่เปียก, ผ้าเกษตร และการใช้งานผ้าไม่ทอใดๆ ที่ต้องใช้การยึดเกาะด้วยความร้อนด้วยความแข็งแรงของพันธะที่คาดการณ์ได้และควบคุมได้ การเปลี่ยนแปลงในอัตราส่วน PE/PP ความละเอียดของเส้นใย (1.5D, 2D, 3D, 4D, 6D เป็นเรื่องธรรมดา) ความยาวของเส้นใย และการปรับเปลี่ยนปลอก PE ทำให้เส้นใย ES ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับข้อกำหนดการใช้งานปลายทางเฉพาะในช่วงการใช้งานที่กว้างขวางนี้

การเลือกการกำหนดค่าไฟเบอร์แบบ Bicomponent ที่เหมาะสม

จุดข้อมูลจำเพาะสำหรับการจัดซื้อจัดจ้าง

เมื่อระบุเส้นใยไบคอมโพเนนต์เพื่อใช้ในการผลิต พารามิเตอร์ต่อไปนี้จะกำหนดประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย และควรได้รับการยืนยันก่อนสั่งซื้อ:

ความละเอียดของไฟเบอร์ (denier หรือ dtex): เส้นใยที่ละเอียดกว่าทำให้สัมผัสนุ่มมือและมีโครงสร้างผ้าที่หนาแน่นมากขึ้น เส้นใยหยาบให้ความยืดหยุ่นและโครงสร้างที่เป็นกลุ่มมากขึ้น สำหรับผ้าไม่ทอเพื่อสุขอนามัย 1.5–2D เป็นมาตรฐานสำหรับวัสดุคลุม 3–6D สำหรับเลเยอร์การได้มา สำหรับการเติมหมอน เส้นใยเยื้องศูนย์ 3–7D หรือเส้นใยแบบเคียงข้างกันเป็นเรื่องปกติ ขึ้นอยู่กับลอฟท์และความนุ่มของเป้าหมาย

ความยาวตัด: สำหรับการใช้งานเส้นใยเย็บในผ้าไม่ทอ 38 มม. และ 51 มม. เป็นความยาวตัดที่พบบ่อยที่สุดสำหรับกระบวนการสาง โดยทั่วไปกระบวนการทอแบบ Airlaid จะใช้ความยาวในการตัดที่สั้นกว่า (5–12 มม.) การใช้งานการปั่นจะใช้ลวดเย็บที่ยาวกว่าซึ่งตรงกับระบบการปั่น

ระดับการย้ำและความคงทนของการย้ำ: สำหรับการเติมและการตีลูก ทั้งระดับการย้ำเริ่มต้น (แสดงเป็นค่าการย้ำต่อเซนติเมตร) และการเก็บรักษาการย้ำหลังวงจรการบีบอัดและการกู้คืนเป็นข้อกำหนดที่สำคัญ ขอข้อมูลการย้ำรั้งจากการทดสอบแรงอัด ไม่ใช่แค่จำนวนการย้ำเริ่มต้น

หน้าต่างอุณหภูมิการติด: สำหรับการใช้งานการเชื่อมด้วยความร้อน หน้าต่างระหว่างอุณหภูมิหลอมเหลวของเปลือกและอุณหภูมิหลอมเหลวของแกนจะกำหนดละติจูดในการประมวลผล หน้าต่างที่แคบจำเป็นต้องมีการควบคุมกระบวนการที่เข้มงวดมากขึ้น หน้าต่างที่กว้างขึ้นช่วยให้สายการผลิตความเร็วสูงสะดวกขึ้น

เนื้อหารีไซเคิลและการรับรอง: เส้นใยโพลีเอสเตอร์ผสมสององค์ประกอบรีไซเคิลมีจำหน่ายสำหรับการกำหนดค่าส่วนใหญ่ และมีใบรับรอง GRS (Global Recycled Standard) สำหรับห่วงโซ่อุปทานที่ต้องมีเนื้อหารีไซเคิลเป็นเอกสาร ยืนยันขอบเขตการรับรองและเอกสารการตรวจสอบย้อนกลับก่อนที่จะระบุผลิตภัณฑ์ที่มีตราสินค้าความยั่งยืน

คำถามที่พบบ่อย

อะไรคือความแตกต่างระหว่างเส้นใย ES และเส้นใยโพลีเอสเตอร์ธรรมดาสำหรับผ้าไม่ทอ?

เส้นใยโพลีเอสเตอร์หลักทั่วไป (PET ส่วนประกอบเดียว) สามารถใช้ในผ้าไม่ทอ แต่ต้องใช้การติดเรซิน การตอกเข็ม หรือกระบวนการสปันจ์เพื่อการรวมเนื้อผ้า — การเชื่อมด้วยความร้อนจะไม่ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพกับ PET ที่มีส่วนประกอบเดียวในอุณหภูมิที่ใช้งานได้จริงในเชิงพาณิชย์ เนื่องจากจุดหลอมเหลวของ PET สูงเพียงพอที่อุณหภูมิในการประมวลผลที่สามารถยึดเกาะ PET ได้จะสร้างความเสียหายอย่างรุนแรงหรือละลายใยที่อยู่โดยรอบ ปลอก PE ที่มีจุดหลอมเหลวต่ำของไฟเบอร์ ES ให้ความสามารถในการยึดเกาะที่อุณหภูมิ ซึ่งทำให้โครงสร้างไฟเบอร์ไม่เสียหาย สิ่งนี้ทำให้ไฟเบอร์ ES เป็นวัสดุที่เลือกใช้สำหรับสายการผลิตผ้านอนวูฟเวนที่มีการยึดเหนี่ยวด้วยความร้อนความเร็วสูง โดยที่ความประหยัดของการยึดเกาะด้วยความร้อน (ไม่มีเรซิน ไม่มีน้ำ และความเร็วของสายการผลิตที่รวดเร็ว) เป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญเหนือกระบวนการยึดติดแบบเปียกหรือแบบเคมี

การย้ำสายไฟเบอร์แบบไบคอมโพเนนต์เปรียบเทียบกับไฟเบอร์แบบคอมโพเนนต์เดี่ยวแบบทางกลไกเป็นอย่างไร

ไฟเบอร์ส่วนประกอบเดียวที่มีการย้ำทางกลมีการย้ำที่ภายนอกโดยการส่งไฟเบอร์ผ่านตัวย้ำเฟืองระหว่างการผลิต การจีบทางเรขาคณิตนี้เป็นการเปลี่ยนแปลงรูปร่างพื้นผิว ภายใต้การบีบอัดและความร้อนที่เพียงพอ จีบสามารถตั้งค่าได้อย่างถาวร และไฟเบอร์จะสูญเสียการฟื้นตัวจำนวนมาก การย้ำเส้นใยแบบ Bicomponent - ในการกำหนดค่าแกนปลอกนอกรีตและแบบเคียงข้างกัน - ถูกขับเคลื่อนโดยความเครียดโพลีเมอร์ภายในและการกระตุ้นด้วยความร้อน ทำให้มีความถาวรมากขึ้นและสามารถฟื้นตัวได้มากขึ้นภายใต้วงจรการบีบอัด ผลิตภัณฑ์ที่ต้องรักษาความสูงหลังการใช้งานซ้ำๆ (หมอน ไส้หมอนอิง ฉนวนถุงนอน) ทำงานได้ดีตลอดอายุการใช้งานด้วยเส้นใยแบบขดเองด้วยส่วนประกอบสองชนิด มากกว่าผลิตภัณฑ์ทางเลือกแบบขดส่วนประกอบเดียวด้วยกลไก

เส้นใยไบคอมโพเนนต์สามารถย้อมเป็นสีเฉพาะสำหรับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้หรือไม่

ใช่ — เส้นใยไบคอมโพเนนต์สามารถผลิตได้ในช่วงสีต่างๆ ผ่านการย้อมด้วยสารละลาย (สีที่เติมลงในโพลีเมอร์ที่ละลายก่อนปั่น เพื่อให้มั่นใจว่าสีจะคงทนตลอดทั้งหน้าตัดของเส้นใย) หรือผ่านการย้อมเส้นใยแบบธรรมดาหลังการผลิต เส้นใยไบคอมโพเนนต์ที่ย้อมด้วยสารละลายมีความคงทนต่อแสงและความคงทนต่อการชะล้างที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับวัสดุอื่นที่ย้อมตามปกติ เนื่องจากสีเป็นส่วนสำคัญของโพลีเมอร์แทนที่จะนำไปใช้กับพื้นผิวของเส้นใย สำหรับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่มีข้อกำหนดด้านความคงทนของสีที่ต้องการ — ผ้าภายในรถยนต์ วัสดุบุเบาะกลางแจ้ง วัสดุหุ้มเบาะระดับไฮเอนด์ — เส้นใยสององค์ประกอบที่ย้อมด้วยสารละลายเป็นข้อกำหนดที่ต้องการ

ซีรี่ส์ไฟเบอร์สององค์ประกอบ | ซีรี่ส์เส้นใยกลวง | ซีรีส์เส้นใยไม่ทอ | ชุดใยปั่นขนสัตว์ | ติดต่อเรา