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Non-destructive structural analysis of needle punching non-woven fabric by X-ray CT

X射线CT无损针刺无纺布结构分析

基本信息

批准号：
21K02089
负责人：
金慶孝
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Shinshu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度の研究では, CuI染色によってNylon繊維やNylon/AgI繊維と密度差を付けたトレーサー繊維(Nylon/CuI繊維)を作製し，2種類のトレーサー繊維を用いて作成したNP不織布の構造を解析することで，試料内で異なる位置に在った繊維がそれぞれどの位置に移動し，形成される杭状繊維束やStitch構造にどの様に影響するのかを調べた.1層目をNylon/CuI繊維層, 2あるいは3層目をNylon/AgI繊維層, それ以外をNylon繊維層とした4層からなるウェブを, 針深度19.0 mm, 針密度40 punch/ cm2の条件でパンチングしNP不織布を作製した. X線CT装置を用いて分解能5μm/pixelの撮像条件で不織布を撮影し,各トレーサー繊維の3次元像及び厚み方向への繊維体積分率を算出した.NP不織布中の2種類のトレーサー繊維のみを可視化でき, トレーサー繊維層及びNPによって形成された杭状繊維束やStitch構造中の2種類のトレーサー繊維を区別できた．これにより2種類のトレーサー繊維を併用することで, NPにより各トレーサー繊維層から移動した繊維の形態や移動位置の同一試料内での比較, 各層の繊維が他の層に及ぼす影響についての調査が可能になった. また, Stitch構造が形成される不織布底面部の繊維群において, 1, 2層の繊維は同じ位置に混在いているのに対して, 1層目のトレーサー繊維と比較して3層目の繊維がより底面側に移動した. パンチング回数が増すと, すでに杭状繊維束を形成した箇所の上面にパンチング孔が生じ，その部分を針が通り抜けるため3層目の繊維がニードルに保持される可能性が高くなる．この3層目の繊維が，すでに1, 2層が形成したStitch構造を貫通後に針から外れることで, このStitch構造の下側に移動したと考えている.

This year's study shows that CuI staining can be used to determine the density difference between Nylon and AgI, and that CuI staining can be used to determine the density difference between Nylon and AgI.(Nylon/CuI) is made of two kinds of fibers, one is Nylon/CuI, the other is Nylon/AgI, the other is Nylon/CuI. In addition to the Nylon layer, the 4 layers are separated from each other, the needle depth is 19.0 mm, and the needle density is 40 punch/cm2. X-ray CT equipment uses medium resolution to analyze the imaging conditions of 5μm/pixel for non-woven fabrics, and calculates the three-dimensional image and the three-dimensional volume fraction of the three-dimensional image and the three-dimensional thickness direction for each layer. The two types of three-dimensional images in NP non-woven fabrics are visualized, and the three-dimensional images and NP three-dimensional images are formed to distinguish the two types of three-dimensional images in the three-dimensional structure. In this case, NP can be used to compare the dimension of each layer with the shape and position of each layer in the same sample, and it is possible to investigate the influence of each layer on the other layer. The Stitch structure is formed in the bottom of the nonwoven fabric. The dimensions of the first and second layers are mixed in the same position. The dimensions of the first layer are compared with the dimensions of the third layer. The number of layers increases, and the probability of forming a three-layer dimensional bundle is high. The 3 layers of the Stitch structure are formed in the first and second layers, and the Stitch structure moves downward.

项目成果

期刊论文数量（21）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

化学と工業 11(6)

化学与工业11(6)

DOI：
10.11501/3334268
发表时间：
1958
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tanaka Sarasa;Kawamura Hiromi;Imoto Yumeno;Urata Yuri;Hontama Sayuka;Oda Momoko;Sakaue Motoyoshi;Ito Mikiko;巽昌子・鈴木佑梨・内田澪子・山岸裕美子;金慶孝
通讯作者：
金慶孝

二種の混繊ノズルおよび芯鞘ノズルを用いて作製したPolypropylene/Poly(ethylene terephthalate)メルトブローン不織布の構造と物性

两种混纤喷嘴和芯/鞘喷嘴生产的聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯熔喷非织造布的结构和物理性能

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
金慶孝;今成滉生;菅原昴亮;伊香賀敏文;大越豊
通讯作者：
大越豊

トレーサー繊維を用いたニードルパンチ不織布の内部構造変化-針形状の影響-

使用示踪纤维的针刺非织造布内部结构的变化 - 针形状的影响 -

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
金慶孝;今成滉生;菅原昴亮;伊香賀敏文;大越豊;若松怜佑,長谷川洋平,金慶孝,大越豊
通讯作者：
若松怜佑,長谷川洋平,金慶孝,大越豊

Effect of annealing on the structure and properties of Polypropylene / Poly(ethylene terephthalate) bicomponent melt-blown nonwoven fabrics produced by using different diameter nozzle

退火对不同直径喷嘴生产的聚丙烯/聚对苯二甲酸乙二醇酯双组份熔喷非织造布结构和性能的影响

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Rina TOMITA;Akihiro MAKIMURA;Kousuke SUGAWARA; Toshifumi IKAGA;Ren TOMISAWA;KyoungHou KIM and Yutaka OHKOSHI
通讯作者：
KyoungHou KIM and Yutaka OHKOSHI

Structure evaluation of the both sides needle-punched nonwoven fabrics with using tracer fiber visualized by X-ray CT

X射线CT可视化示踪纤维对双面针刺非织造布的结构评价