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針刺道數對材料的影響

增加zhen刺道數的主要目的是使材料達到較高的zhen刺密度,但是zhen刺道數的增加也會對材料的其它性能造成影響。下面介紹給定zhen刺密度時,不同的zhen刺道數對材料性能的影響。
材料面密度及密度都隨zhen刺道數的加大而加大后趨于恒定(纖維網重量一定),zhen刺道數小于等于3時材料面密度的增長率不大,而當zhen刺道數超過3道以后材料面密度會有顯著增長。材料面密度隨zhen刺道數的加大而加大的原因在于,當給定的zhen刺密度上一道zhen刺來完成時,刺針的運動非常劇烈,但當同樣的zhen刺密度出多道zhen刺來完成時,刺針的運動相對緩和,因此,zhen刺道數越多,zhen刺運動的強度越小,使纖維網變形的可能性小,致使材料面密度加大。另外,zhen刺道數越多,刺針可以較為均勻地分布在材料上,使得纖維在材料上的分布越均勻,材料的重量不勻率越小。
作為工程用過濾材料,要求在保證有一定的伸長條件下,機械強度盡可能高0。但是單純增加zhen刺密度以提高材料的強度,一方面會使材料的緊密度大大增加,手感變硬,伸長率減小。另外zhen刺密度的提高對纖維的損傷程度也增加,這樣通過提高zhen刺密度改善材料的機械性能也是有限的。為了解決這一矛盾,可以通過增加zhen刺道數來實現。zhen刺道數增加,每一道的zhen刺密度相對較低,材料單位面積內所受的zhen刺數減少,纖維在zhen刺過程中能產生足夠的滑移,從而減少了刺鉤對纖維的損傷;同時由于zhen刺道數的增加,纖維網中zhen刺密度的分配更為均勻,材料的結構得到改善,在提高材料強度的同時,又改善了材料的其它性能。
經過多道zhen刺比一次zhen刺而成的材料所承受的斷裂載荷要大,而且隨著zhen刺道數的增加有上升趨勢;zhen刺道數增加,材料的壓縮性能下降而回彈性能提高;zhen刺道數增加,zhen刺材料的初始模量提高,斷裂伸長下降。但對拉伸斷裂強度、斷裂功的影響并不顯著;zhen刺道數增加,材料的撕裂強度逐漸下降。
研究中發現,zhen刺非織造材料的撕裂是纖維束的斷裂而不是單根纖維的斷裂。zhen刺道數少,材料的緊密度較低,纖維之間的糾纏程度較小,易彼此發生滑移,在撕裂過程中各自承擔一定的負荷。然而在zhen刺道數過大時,纖維之間的糾纏程度加劇,材料緊密度增加,撕裂過程中纖維之間不易滑移形成纖維束,斷裂只發生在單纖維上,從而影響了材料的撕裂性能。纏程度加劇,材料緊密度增加,撕裂過程中纖維之間不易滑移形成纖維束,斷裂只發生在單纖維上,從而影響了材料的撕裂性能。

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