При покупке полиэфирного штапельного волокна или других синтетических волокон для промышленных применений большинство покупателей уделяют внимание длине волокна, линейной плотности, прочности, цвету, температуре плавления и цене.

Однако одна техническая характеристика часто упускается из виду:

Обработка волокна.

Для многих текстильных применений и применений в качестве наполнителя широко используются силиконовые обработки, поскольку они могут улучшить мягкость, гладкость, смазку и технологичность. Но в некоторых промышленных применениях производители специально требуют волокно без силикона

Почему?

Поскольку поверхностная обработка волокна может влиять на его взаимодействие со смолами, клеями, покрытиями, водой, другими волокнами и технологическим оборудованием.

Для производителей, использующих полиэфирное штапельное волокно в композитах, нетканых материалах, покрытиях, фильтрующих средах, системах термоскрепления или специальных материалах, выбор неправильной обработки может создать проблемы в процессе производства, даже если основные характеристики волокна соответствуют требованиям.

В этом руководстве объясняется, что такое обработки без силикона, почему некоторые волокна их требуют, где они обычно используются и что следует учитывать покупателям при выборе полиэфирного волокна без силикона.

Что такое обработка волокна без силикона?

Волокно без силикона — это волокно, изготовленное без использования обычной силиконовой поверхностной обработки, силиконовой смазки или обработки для улучшения технологичности, содержащей силикон, в соответствии с согласованной спецификацией продукта.

В процессе производства волокна обычно наносятся обработки для контроля трения и поверхностных характеристик волокон.

Обычная силиконовая обработка может помочь обеспечить:

• Снижение трения между волокнами
• Лучшая мягкость
• Улучшенная гладкость
• Лучшая смазка волокна
• Снижение статического или технологического трения в некоторых системах
• Улучшенная обработка и последующая переработка

Силиконовые отделочные агенты широко используются в текстильной промышленности, поскольку силиконовая химия может обеспечивать смягчающие, смазывающие и модифицирующие поверхностные эффекты.

Однако эти же поверхностные свойства могут быть нежелательны в каждом промышленном применении.

Например, если волокно должно прочно связываться со смолой или клеем, производитель может предпочесть больший контроль над поверхностью волокна, а не сильно смазанную поверхность, покрытую силиконом.

Следовательно, отсутствие силикона не означает, что волокно имеет более низкое качество. Это означает, что поверхность волокна была разработана для других последующих требований.

Почему силиконовая обработка может быть проблемой в некоторых применениях?

Основная причина относительно проста:

Поверхностная обработка изменяет способ взаимодействия волокна с другими материалами.

Рассмотрим полиэфирное волокно, используемое в композите.

Желаемая структура:

Волокно → Смола → Прочный интерфейс

Но если поверхность волокна содержит обработку, несовместимую с системой смолы, интерфейс может вести себя по-другому.

Смола должна сначала смачивать поверхность волокна, прежде чем произойдет эффективное связывание.

Следовательно, характеристики поверхности волокна могут влиять на:

• Смачивание
• Дисперсия
• Межфазное связывание
• Эффективность термического связывания
• Поведение покрытия
• Термическое связывание
• Поглощение жидкости
• Последующая обработка поверхности

Это не означает, что каждая силиконовая обработка вызывает плохую адгезию.

Различные силиконовые химикаты обладают разными свойствами, и некоторые специальные силиконовые обработки специально разработаны для конкретных текстильных применений.

Поэтому правильный вопрос не:

“Всегда ли силикон плох?”

Более полезный вопрос:

“Совместима ли выбранная обработка с системой переработки клиента?”

Волокно с силиконовой обработкой против волокна без силикона

Разница в основном связана с состоянием поверхности волокна, а не обязательно с самим полимером.

Важный момент заключается в том, что ни одна обработка не является универсально лучше

Правильный выбор зависит от конечного применения.

Применение 1: Армированные волокном композитные материалы

Композитные материалы являются одним из наиболее важных применений, где производители могут запрашивать волокна без силикона.

Короткие волокна могут добавляться в:

• Полимерные композиты
• Системы смол
• Термопластичные компаунды
• Покрытия
• Цементные материалы
• Специальные композитные материалы

Производительность композитного материала, армированного волокном, зависит не только от прочности волокна. Производители также должны учитывать:

Дисперсия волокна + Смачивание матрицы + Межфазная адгезия

Если поверхность волокна покрыта обработкой, несовместимой со смолой, смола может не взаимодействовать с поверхностью волокна должным образом.

По этой причине некоторые производители композитов указывают:

Полиэфирное штапельное волокно без силикона

Это особенно актуально, когда волокно предназначено для механического армирования, а не просто для использования в качестве недорогого наполнителя.

Однако покупатели не должны предполагать, что отсутствие силикона автоматически означает более прочное связывание.

Конечный результат зависит от:

Химия смолы

• Полимер волокна
• Поверхностная энергия
• Геометрия волокна
• Длина волокна
• Диаметр волокна
• Соотношение сторон
• Температура
• Давление
• Условия отверждения
• Применение 2: Материалы, склеенные клеем

Другим важным применением является клеевое связывание.

В некоторых промышленных материалах волокна должны взаимодействовать с клеем для формирования стабильной структуры.

Примеры включают:

Проводящее полиэфирное волокно

• Ламинированные материалы
• Промышленные маты
• Композиты, склеенные клеем
• Покрытые подложки
• Армированные листы
• Для этих применений клей должен растекаться по поверхности волокна и взаимодействовать с ней.

Поверхностная обработка, которая значительно изменяет поверхностную энергию или поведение смачивания, может поэтому влиять на процесс связывания.

Вот почему некоторые производители запрашивают:

Волокно без силикона для клеевого связывания

Однако совместимость всегда должна проверяться с использованием фактической системы клея.

Полиэфирное волокно без силикона не является автоматически совместимым с каждым клеем.

Важные переменные включают:

Тип клея

• Полимер волокна
• Поверхностная энергия
• Химической стойкостью
• Гидрофильная обработка
• Условия отверждения
• Вязкость клея
• Применение 3: Промышленные покрытия

Короткие волокна все чаще используются в качестве функционального армирования в промышленных покрытиях.

В зависимости от рецептуры волокна могут использоваться для улучшения:

Сопротивление растрескиванию

• Механическое армирование
• Стабильность размеров
• Структурная целостность
• Свойства поверхности
• Загрузка волокна

Если поверхность волокна несовместима с покрытием, производители могут столкнуться с:

Плохое смачивание

• Всплывание волокна
• Агломерация волокна
• Неравномерное распределение
• Слабое межфазное связывание
• По этой причине волокно без силикона может рассматриваться, когда рецептура покрытия требует точного контроля характеристик поверхности волокна.

Применение 4: Системы термического связывания и горячего расплава

Термическое связывание — еще одна область, где поверхностная обработка волокна заслуживает внимания.

Волокна с низкой температурой плавления и бикомпонентные волокна обычно используются в системах термического связывания. При нагревании компонент с более низкой температурой плавления размягчается или плавится и образует точки связывания между волокнами.

В этих системах поверхностная обработка должна быть совместима с механизмом связывания.

Несоответствующая обработка может влиять на:

Смачивание поверхности

• Связывание волокон между собой
• Адгезия
• Эффективность термического связывания
• Конечная прочность на растяжение
• Прочность на отслаивание
• Поэтому производители, использующие полиэфирное волокно с низкой температурой плавления или ES-волокно, должны оценивать не только температуру плавления.

Они также должны учитывать:

Полимер волокна + Поведение при плавлении + Обработка + Температура обработки

Это становится особенно важным, когда конечный продукт сильно зависит от термического связывания, а не от механического сцепления.

Применение 5: Фильтрующие материалы

Характеристики поверхности волокна также могут иметь значение в фильтрующих средах.

Производительность фильтрации зависит от таких параметров, как:

Диаметр волокна

• Соотношение сторон
• Диаметр волокна
• Поверхностная плотность
• Пористость
• Толщина среды
• Плотность упаковки
• Свойства поверхности
• Загрузка волокна

Например, производителю фильтров может потребоваться волокно с определенными:

Гидрофильностью

• Гидрофобностью
• Поверхностной энергией
• Химической стойкостью
• Совместимостью с покрытиями
• Если силиконосодержащая обработка мешает последующей обработке или изменяет требуемое поведение смачивания, вариант без силикона может быть предпочтительнее.

Применение 6: Гидрофильные и абсорбирующие материалы

Поверхностная обработка особенно важна, когда конечный продукт должен поглощать или транспортировать воду.

Применения могут включать:

Абсорбирующие нетканые материалы

• Салфетки
• Гигиенические материалы
• Текстиль для управления влагой
• Фильтрующие среды
• Материалы для работы с жидкостями
• Традиционная силиконовая химия может снижать поверхностную энергию и способствовать водоотталкивающему поведению, хотя современные силиконовые обработки также могут быть разработаны для специальных гидрофильных эффектов.

Поэтому производители никогда не должны предполагать, что:

Силикон = Гидрофобный

или:

Б. Полностью необработанное волокно

Фактическая рецептура обработки должна быть оценена.

Для абсорбирующих применений покупателям следует вместо этого указывать желаемую производительность напрямую, например:

Водопоглощение

• Время смачивания
• Капиллярный эффект
• Угол контакта
• Гидрофильная обработка
• Вспомогательное вещество для обработки
• Это обеспечивает гораздо более четкую техническую спецификацию.

Применение 7: Функциональные и специальные волокна

Функциональные волокна часто требуют более точного контроля над свойствами поверхности, чем обычные текстильные волокна.

Примеры включают:

Проводящее полиэфирное волокно

• Антибактериальное волокно
• Охлаждающее волокно
• Гидрофильное полиэфирное волокно
• Огнестойкое волокно
• Специальные композитные волокна
• Волокна с модифицированной поверхностью
• В этих применениях поверхностная обработка может влиять на последующую переработку или взаимодействие между волокном и другими функциональными материалами.

Например, функциональное волокно может впоследствии подвергаться:

Покрытие → Смешивание → Связывание → Обработка поверхности

Если первоначальная обработка несовместима с этими процессами, она может стать переменной в процессе, которую трудно контролировать.

Следовательно, обработки без силикона или индивидуальные поверхностные обработки могут быть полезны, когда производителям требуется более предсказуемый последующий процесс.

Отсутствие силикона не означает отсутствие обработки

Это один из самых важных моментов для покупателей волокна.

Без силикона ≠ Без обработки

Волокно без силикона все еще может содержать другой тип поверхностной обработки.

Например, поставщик может использовать:

Несиликоновый смазочный материал

• Антистатическая обработка
• Гидрофильная обработка
• Вспомогательное вещество для обработки
• Специальная поверхностная обработка
• Поэтому, когда покупатель говорит:

“Нам нужно волокно без силикона.”

Поставщик должен уточнить, имеет ли клиент в виду:

А. Обработка без силикона

или:

Б. Полностью необработанное волокно

Это две разные спецификации.

Для промышленных применений это различие может быть критически важным.

Как обработка без силикона влияет на переработку волокна?

Удаление силикона из обработки волокна может изменить его технологические характеристики.

Силиконовые обработки часто используются отчасти потому, что они снижают трение.

Если силиконовый компонент удален, трение между волокнами и между волокном и металлом может измениться.

Это может повлиять на:

Подача

• Кардочесание
• Смешивание
• Транспортировка
• Разрыхление волокна
• Резка
• Смешивание
• Стабильность оборудования
• В некоторых применениях производителям поэтому может потребоваться альтернативный несиликоновый смазочный материал или вспомогательное вещество для обработки.

Это приводит к важному принципу:

Успешное волокно без силикона должно быть разработано с учетом требований переработки клиента, а не просто произведено путем удаления силикона из стандартной обработки.

По этой причине промышленные поставщики волокна должны понимать метод переработки клиента, прежде чем рекомендовать обработку.

Улучшает ли волокно без силикона дисперсию волокна?

Не обязательно.

Это еще одно распространенное заблуждение.

Дисперсия волокна зависит от множества факторов, включая:

Длина волокна

• Диаметр волокна
• Соотношение сторон
• Свойства поверхности
• Загрузка волокна
• Вязкость матрицы
• Скорость смешивания
• Время смешивания
• Оборудование для смешивания
• Поверхность без силикона может быть выгодной в определенных системах смол или покрытий, но она не может компенсировать неподходящую геометрию волокна или плохой процесс смешивания.

Например:

Длинное волокно + высокая загрузка + высоковязкая матрица

может по-прежнему приводить к плохой дисперсии, даже если волокно не содержит силикона.

Следовательно:

Волокно без силикона и волокно с силиконовой обработкой — это решения, специфичные для применения.

должны оцениваться совместно.

Когда покупателям следует рассматривать полиэфирное волокно без силикона?

Полиэфирное волокно без силикона может быть стоит рассмотреть, когда применение включает:

1. Композитные материалы

Волокно должно тесно взаимодействовать с полимерной или смоляной матрицей.

2. Клеевое связывание

Волокно должно быть смочено и связано клеем.

3. Промышленные покрытия

Волокно должно диспергироваться по всей системе покрытия.

4. Термическое связывание

Поверхностная обработка должна быть совместима с компонентами термического связывания.

5. Гидрофильные продукты

Волокно требует контролируемого смачивания или взаимодействия с водой.

6. Фильтрующие среды

Характеристики поверхности влияют на взаимодействие с жидкостью или частицами.

7. Переработка функциональных волокон

Волокно будет подвергаться дополнительному покрытию, модификации или функциональной обработке.

8. Специальные композитные применения

Производителю требуется более строгий контроль над взаимодействием волокна и матрицы.

Когда волокно с силиконовой обработкой по-прежнему является лучшим выбором?

Волокно без силикона не следует рассматривать как автоматическое улучшение.

Для многих применений волокно с силиконовой обработкой остается очень полезным.

Оно обычно выбирается, когда производители отдают предпочтение:

Мягкость

• Гладкость
• Смазка волокна
• Низкое трение
• Производительность в качестве наполнителя
• Объем
• Лучшая обработка
• Текстильная обработка
• Типичные применения включают:

Наполнение подушек

• Постельное белье
• Подушки
• Домашний текстиль
• Одежда
• Мягкие нетканые материалы
• Для этих продуктов силиконовая обработка может обеспечить полезные технологические и тактильные преимущества.

Следовательно:

Волокно без силикона и волокно с силиконовой обработкой — это решения, специфичные для применения.

Лучший выбор зависит от того, что волокно должно делать после того, как оно покинет фабрику по производству волокна.

Как покупателям следует указывать волокно без силикона?

При покупке полиэфирного штапельного волокна без силикона лучше предоставить полную техническую спецификацию, а не просто написать “без силикона”.

Профессиональный запрос может включать:

Параметр

Что следует спросить у поставщика волокна?

Перед покупкой волокна без силикона производители должны задать несколько технических вопросов.

1. Полностью ли волокно без силикона?

Подтвердите, содержит ли продукт какую-либо силиконовую обработку или смазку.

2. Какая обработка используется вместо нее?

Если присутствует альтернативная обработка, спросите, какого она типа и почему она используется.

3. Каков уровень добавления обработки?

Это может быть важно, когда последующий процесс чувствителен к химии поверхности.

4. Подходит ли волокно для связывания со смолой?

Если волокно будет использоваться в композитах, следует оценить совместимость с конкретной смолой.

5. Подходит ли оно для клеевого связывания?

Спросите, было ли волокно протестировано с системой клея клиента.

6. Является ли волокно гидрофильным или гидрофобным?

Не предполагайте этого из термина “без силикона”. Запрашивайте фактические требования к производительности.

7. Можно ли настроить обработку?

Индивидуализация может быть особенно ценной для промышленных применений с необычными требованиями к переработке.

FAQ: Волокно без силикона

Что такое полиэфирное волокно без силикона?

Полиэфирное волокно без силикона — это полиэфирное волокно, изготовленное без обычной силиконовой поверхностной обработки, в соответствии с согласованной технической спецификацией. Альтернативные несиликоновые обработки могут по-прежнему использоваться.

Почему некоторые волокна требуют обработки без силикона?

Некоторые применения требуют лучшего контроля над свойствами поверхности волокна для связывания со смолой, клеевого связывания, покрытия, термического связывания, фильтрации или последующей обработки поверхности.

Является ли волокно без силикона лучше, чем волокно с силиконовой обработкой?

Не универсально. Волокно без силикона может быть более подходящим для применений, где важна совместимость поверхности, смачивание, связывание или последующая обработка. Волокно с силиконовой обработкой может быть лучше для мягкости, гладкости, смазки и применений в качестве наполнителя.

Означает ли отсутствие силикона, что волокно не имеет обработки?

Нет. Отсутствие силикона означает, что указанная обработка не содержит силикона. Несиликоновый смазочный материал, антистатическая обработка, гидрофильная обработка или другое вспомогательное вещество для обработки могут по-прежнему присутствовать.

Можно ли использовать полиэфирное волокно без силикона в композитных материалах?

Да. Полиэфирное волокно без силикона может рассматриваться для композитных применений, где важны характеристики поверхности волокна и взаимодействие волокна с матрицей. Фактическая совместимость должна быть оценена с конкретной матрицей.

Улучшает ли волокно без силикона адгезию?

Это может быть полезно, когда силиконосодержащая обработка мешает смачиванию или связыванию, но адгезия зависит от полного комплекса волокна, клея, смолы и системы переработки.

Подходит ли волокно без силикона для нетканых материалов?

Да, в зависимости от процесса производства нетканых материалов и метода связывания. Требуемая обработка должна выбираться в соответствии с кардочесанием, смешиванием, термическим связыванием, химическим связыванием или другими условиями переработки.

Можно ли настроить обработки полиэфирного волокна?

Для определенных промышленных применений поставщики волокна могут разрабатывать индивидуальные комбинации длины волокна, линейной плотности, цвета, поверхностной обработки и других спецификаций на основе последующего процесса клиента.

Заключение

Обработки без силикона — это не просто альтернатива обычным силиконовым обработкам. Это специализированный вариант для применений, где свойства поверхности волокна требуют тщательного контроля.

Для композитных материалов, клеевого связывания, покрытий, фильтрации, термического связывания и гидрофильных применений поверхность волокна может влиять на:

Смачивание → Дисперсия → Адгезия → Обработка → Конечная производительность

В то же время волокна с силиконовой обработкой остаются ценными для применений, где приоритетом являются мягкость, гладкость, смазка и производительность в качестве наполнителя.

Следовательно, самый важный вопрос не:

“Лучше ли волокно без силикона?”

А именно:

“Какая обработка волокна наиболее совместима с конечным продуктом и производственным процессом?”

Для покупателей, закупающих полиэфирное штапельное волокно из Китая, это различие может помочь избежать ненужных проб и ошибок во время производства.

Профессиональный поставщик волокна должен быть способен обсуждать не только

длину волокна, линейную плотность, прочность и цену, но и взаимосвязь между обработкой поверхности волокна и последующей переработкой. Для производителей, использующих полиэфирное штапельное волокно, ультракороткое волокно, функциональное волокно или индивидуальные решения для волокна, BZY Fiber может оценить спецификации волокна в соответствии с предполагаемым применением, методом переработки и требованиями к поверхностной обработке, включая варианты без силикона и другие индивидуальные обработки.