Làm thế nào để điều chỉnh hệ số ma sát bề mặt của vải không dệt?

2025-12-03 14:35:11

Việc điều chỉnh hệ số ma sát bề mặt của vải không dệt chủ yếu đạt được thông qua ba chiều: xử lý bề mặt sợi, thiết kế kết cấu và phụ gia chức năng. Xử lý bề mặt sợi là phương pháp trực tiếp. Xử lý bằng plasma có thể đưa các nhóm cực hoặc cấu trúc thô có kích thước micro/nano lên bề mặt sợi, do đó làm thay đổi lực tương tác ở bề mặt tiếp xúc. Xử lý plasma ở nhiệt độ thấp, trong khi vẫn duy trì các đặc tính bên trong của sợi, điều chỉnh hệ số ma sát bằng cách thay đổi thành phần hóa học bề mặt. Công nghệ lắng đọng hơi vật lý (PVD) có thể tạo ra các lớp phủ có độ ma sát thấp như màng carbon giống kim cương trên bề mặt sợi, làm giảm đáng kể khả năng chống trượt. Sửa đổi ghép hóa học cố định các silan hoặc hợp chất fluorocarbon trên bề mặt sợi thông qua liên kết cộng hóa trị, tạo thành một bề mặt ma sát thấp ổn định.

Thiết kế kết cấu cung cấp khả năng kiểm soát hệ số ma sát ở cấp độ vĩ mô hơn. Bằng cách thay đổi mật độ và hướng sắp xếp sợi, có thể tạo ra các đặc tính ma sát dị hướng, với chênh lệch ma sát giữa hướng máy và hướng ngang đạt trên 30%. Việc xây dựng các cấu trúc ba chiều, chẳng hạn như thiết kế dập nổi bề mặt hoặc kết cấu, có thể làm giảm diện tích tiếp xúc thực tế, do đó làm giảm hệ số ma sát biểu kiến. Trong cấu trúc hỗn hợp nhiều lớp, sự kết hợp của các lớp bề mặt có đặc tính ma sát khác nhau với chất nền có thể đạt được sự thay đổi độ dốc về hiệu suất ma sát. Việc lựa chọn đường kính và chiều dài sợi cũng ảnh hưởng đến đặc tính ma sát; sợi denier ngắn, mịn dễ dàng tạo thành bề mặt nhẵn hơn, trong khi sợi dài, denier thô tạo ra lực cản ma sát cao hơn.

Việc sử dụng các chất phụ gia chức năng mang lại phương pháp điều chỉnh linh hoạt. Các chất bôi trơn rắn như bột than chì và molypden disulfua, được thêm vào lưới sợi với tỷ lệ 1-3%, có thể tạo thành màng chuyển ở giao diện ma sát; dầu silicon hoặc chất hoàn thiện gốc flo tạo thành lớp bôi trơn cấp độ phân tử trên bề mặt sợi thông qua xử lý ngâm tẩm; sự ra đời của các hạt nano (như SiO2 hoặc TiO2) điều chỉnh các đặc tính ma sát bằng cách thay đổi hình thái bề mặt. Việc lựa chọn các chất phụ gia này phải xét đến khả năng tương thích và độ bền với bề mặt để tránh di chuyển hoặc bong tróc trong quá trình sử dụng.

Xử lý hậu kỳ đóng một vai trò quan trọng trong việc hình thành hệ số ma sát. Sự kết hợp giữa nhiệt độ và áp suất cán nóng ảnh hưởng đến độ mịn bề mặt; nhiệt độ cao và áp suất nhẹ tạo ra bề mặt bóng và giảm ma sát, trong khi nhiệt độ thấp và áp suất cao giữ lại nhiều sợi lông hơn và tăng ma sát. Áp lực nước và cách bố trí vòi phun trong quá trình vướng nước quyết định mức độ vướng víu của sợi, do đó ảnh hưởng đến độ phồng của bề mặt. Loại và sự phân bố của chất kết dính hóa học cũng làm thay đổi đặc tính bề mặt; Chất kết dính polyurethane thường cung cấp hệ số ma sát động thấp hơn chất kết dính acrylic. Việc sử dụng kết hợp các phương pháp điều chỉnh này cho phép hệ số ma sát bề mặt của vải không dệt được kiểm soát chính xác trong phạm vi rộng 0,15-0,8.