精确控制辊筒参数是皮革和回收EVA复合材料结构完整性的决定性因素。 要制造出可行的材料，您必须将辊筒温度维持在 368.15 K 左右，以充分软化 EVA 基体，从而实现纤维包覆。同时，需要严格控制 1 至 1.5 毫米的辊筒间隙，以产生分散皮革纤维和防止结构缺陷所必需的机械剪切力。
混合过程的成功取决于微妙的平衡：热能使基体具有足够的渗透性以接纳纤维，而机械压力则将纤维束打碎，以防止形成削弱结构的团块。
热控的作用
促进基体软化
控制辊筒温度（特别是目标为 368.15 K）的主要功能是控制回收 EVA 的粘度。
在此特定的热点下，EVA 基体转变为一种状态，即它足够柔软以流动，但又足够稳定以进行加工。
实现纤维包覆
热量是驱动渗透性的机制。
通过确保 EVA 充分软化，基体可以物理上包覆皮革纤维。这会在聚合物和废弃增强材料之间形成牢固的粘合，如果基体保持过硬，这是不可能实现的。
机械剪切的功能
产生微观分散
虽然热量准备了基体，但辊筒之间的物理间隙（1 至 1.5 毫米）决定了混合的质量。
这种严格的公差使混合物承受强烈的机械剪切。这种力对于在微观层面将皮革纤维均匀地分散在整个 EVA 基体中是必需的。
防止团聚
如果没有足够的剪切力，皮革纤维会倾向于结块。
特定的间隙设置迫使这些纤维束破碎。这可以防止形成大规模团块，否则这些团块将成为最终复合材料板中的污染物或薄弱点。
理解权衡
剪切不足的风险
如果辊筒之间的间隙过宽（超过 1.5 毫米的建议值），材料会流过而不会受到足够的应力。
这会导致分散不良，从而产生未混合的皮革纤维“岛屿”，从而损害材料的机械均匀性。
热不一致的后果
如果温度显著低于 368.15 K，EVA 基体将无法达到必要的渗透性。
这将导致“干混”，纤维在机械上被困住，但与聚合物没有化学或物理结合，最终在应力下导致分层或碎裂。
为您的目标做出正确选择
为了优化您的复合材料制造过程，请根据您的具体质量目标调整您的机器设置：
- 如果您的主要重点是结构均匀性：优先考虑辊筒间隙精度（1-1.5 毫米），以确保最大程度的剪切并防止纤维结块。
- 如果您的主要重点是纤维粘合：优先考虑热稳定性（368.15 K），以确保基体足够流动以充分润湿和包覆增强材料。
要获得高性能复合材料，需要将热量和间隙距离视为决定材料内部结构的耦合力，而不是独立的变量。
总结表：
| 参数 | 目标设置 | 主要功能 | 设置不当的影响 |
|---|---|---|---|
| 辊筒温度 | ~368.15 K | 软化 EVA 基体以实现纤维包覆 | 粘合不良、分层或基体刚性 |
| 辊筒间隙 | 1.0 – 1.5 毫米 | 产生机械剪切以分散纤维 | 纤维团聚和结构薄弱点 |
| 材料基体 | 回收 EVA | 作为皮革废料的粘合剂 | 不适用 |
| 增强材料 | 皮革纤维 | 提供结构增强 | 不适用 |
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参考文献
- Shubham Sharma, Suchart Siengchin. Fabrication of Novel Polymer Composites from Leather Waste Fibers and Recycled Poly(Ethylene-Vinyl-Acetate) for Value-Added Products. DOI: 10.3390/su15054333
本文还参考了以下技术资料 3515 知识库 .
