이성분 부직포 위생 및 의료 제품을 포함한 다양한 응용 분야에 사용됩니다. 특히 높은 내구성이나 항균성이 요구되는 제품에 유리합니다. 예를 들어, 2성분 부직포는 상처 치료용 물티슈나 붕대에 자주 사용됩니다. 또한 여성 위생용품의 흡수재 역할도 합니다.
2성분형 부직포는 두 개의 고분자 극세사를 혼합하여 제조됩니다. 각 섬유는 직경이 다릅니다. 두 섬유의 직경 차이는 직물의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 이는 폴리머의 녹는점이 다르기 때문입니다. 따라서 직물은 독특한 특성을 가지고 있습니다. 이 직물의 장점 중 하나는 질감이 있는 실로 방적할 수 있다는 것입니다.
본 발명에서는 이성분 섬유 부직포에 대한 새로운 유한요소 시뮬레이션 전략을 개발한다. 특히, 우리는 이러한 직물의 이방성 비선형 기계적 거동을 나타내는 미세기계적 계산 모델을 개발했습니다. 이 전략을 전통적인 유한 요소(FE) 모델링 기술과 개발하고 비교함으로써 이러한 재료의 기계적 특성에 영향을 미치는 메커니즘을 설명할 수 있습니다.
새로운 유한 요소 모델링 전략은 이산 위상 모델링 접근 방식을 기반으로 합니다. 우리는 이성분 섬유 부직포의 기계적 거동을 보다 현실적으로 표현할 수 있음을 입증했습니다. 이전에는 이러한 직물의 기계적 거동을 주로 복합재 영역 간의 결합을 고려한 FE 모델로 특성화했습니다. 이러한 재료의 미세구조적 무작위성을 설명하기 위해 계산에 방향 분포 함수를 도입했습니다. 우리는 이성분 섬유의 인장강도가 Efl로 분류되는 반면 순수 PLA 부직포의 TTI는 73.2s임을 발견했습니다. 그러나 이방성 재료 특성은 구성 섬유 특성을 계산하여 계산됩니다.
또한 새로운 전략을 통해 이성분 섬유 간의 결합 효과를 탐색하고 기계적 특성을 계산할 수 있습니다. 또한, 복합 결합 지점 사이의 하중 전달 링크 역할을 하는 코어/시스 섬유도 방향 분포에 따라 직접 모델링되었습니다. 이러한 기계적 특성은 특별한 사내 알고리즘을 통해 도출되었습니다.
이 새로운 접근법의 개발 결과, 우리는 이러한 직물의 변형과 관련된 메커니즘을 밝힐 수 있게 되었습니다. 우리의 결과는 섬유 사이의 결합점이 이러한 직물의 기계적 거동을 결정하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 보여줍니다. 또한, 우리는 이성분 부직포의 변형을 설명하기 위해 새로운 이산 위상 FE 모델을 사용할 수 있다고 제안합니다.
본 발명의 2성분 부직포는 기존의 섬유 형성 공정을 사용하여 생산될 수 있다. 이러한 공정에는 두 쌍의 롤러 닙의 조합이 포함됩니다. 섬유가 녹고 늘어난 후 웹으로 조립됩니다. 이 과정에서 섬유는 열과 접착제로 처리됩니다. 그런 다음 웹은 수집기 화면에 수집됩니다. 수집 스크린에서 섬유의 방향이 바뀌고 최종 이성분 부직포로 방사됩니다.
이 접근법의 또 다른 장점은 이성분 섬유로부터 새로운 질감의 원사를 개발할 수 있다는 것입니다. 더욱이, 이 기술은 산업용 필터 매체 제조와 같은 다양한 응용 분야를 위한 이성분 직물을 만드는 데 사용될 수 있습니다.
