MD i CD w włókninach — Dwa kierunki, które decydują o wytrzymałości i jednolitości

dkfiber2004
31 paź
2 minut(y) czytania

Włóknina to materiał w formie arkusza, powstający poprzez fizyczne lub termiczne łączenie włókien, bez procesu przędzenia czy tkania. Co ciekawe, nawet jeśli wykonana jest z tych samych surowców, jej wytrzymałość i wydłużenie różnią się w zależności od kierunku, w którym jest rozciągana.

W tym kontekście stosuje się dwa ważne pojęcia odniesienia: MD (Machine Direction) oraz CD (Cross Direction).

W tym artykule przyjrzymy się bliżej kierunkom MD i CD.

MD (Machine Direction) – Kierunek zgodny z przepływem linii produkcyjnej

MD odnosi się do kierunku, w którym włóknina przesuwa się w maszynie, zgodnie z głównym przepływem całej linii produkcyjnej, takiej jak kardowanie, igłowanie czy prasowanie termiczne.

Podczas procesu kardowania włókna rozciągane są wzdłuż rolek, co powoduje, że większość z nich orientuje się w kierunku MD.

Włókna ułożone wzdłużnie → Wytrzymałość na rozciąganie ↑
Układ liniowy → Wydłużenie ↓
Główny wpływ na stabilność strukturalną i trwałość

Dlatego kierunek MD uznaje się za główny kierunek nośny włóknin, stanowiący kluczowy wskaźnik ich stabilności strukturalnej i trwałości.

CD (Cross Direction) – Kierunek prostopadły do orientacji włókien

CD odnosi się do kierunku prostopadłego do MD, czyli kierunku poprzecznego (szerokości) włókniny. W tym kierunku włókna są splątane w sposób bardziej losowy, co skutkuje mniejszą wytrzymałością, ale większym wydłużeniem w porównaniu z MD.

Niższa wytrzymałość, ale większa zdolność pochłaniania odkształceń
Odgrywa kluczową rolę w ocenie jednolitości i elastyczności włóknin

Innymi słowy, CD (Cross Direction) jest prostopadły do orientacji włókien. Podczas rozciągania włókna nie są ustawione równolegle do kierunku naprężenia, co utrudnia im przenoszenie obciążeń — dlatego wytrzymałość jest stosunkowo niższa.

Jak określana jest orientacja włókien?

Większość włóknin formuje swój welon poprzez proces kardowania, który naturalnie orientuje włókna w kierunku MD. Jednak dzięki modyfikacji projektu procesu możliwe jest także uzyskanie orientacji włókien w kierunku CD.

Rodzaj procesu	Charakterystyka orientacji włókien	Stosunek wytrzymałości MD/CD	Opis
Carding only	Orientacja w MD, struktura jednokierunkowa	2:1 ~ 3:1	Typowa włóknina igłowana
Carding + Cross Lapper	Orientacja krzyżowa (±45°)	1,2:1 ~ 1,5:1	Zrównoważona struktura MD-CD
Air-laid / Melt-blown	Orientacja losowa	1:1	Struktura izotropowa

W szczególności urządzenie typu cross lapper układa welon wychodzący z maszyny do kardowania w wiele nakładających się warstw, naprzemiennie w kierunku MD i CD. Proces ten umożliwia produkcję włóknin o dobrze zrównoważonych właściwościach fizycznych.

Dlaczego równowaga między MD a CD jest ważna?

Wydajność włóknin nie jest określana wyłącznie przez wytrzymałość w jednym kierunku.

Im bardziej zrównoważona jest wytrzymałość między MD a CD, tym równomierniej produkt utrzymuje swoją stabilność wymiarową, trwałość, podatność na obróbkę oraz zdolność do odzyskiwania kształtu po kompresji.

Kategoria	Kierunek	Główne cechy	Główne zastosowanie
MD	Kierunek linii produkcyjnej	Wysoka wytrzymałość ↑ / Niskie wydłużenie ↓	Nośność, zwiększa trwałość
CD	Kierunek poprzeczny (szerokości)	Niska wytrzymałość ↓ / Wysokie wydłużenie ↑	Zapewnia jednolitość i elastyczność

Jakość włóknin zależy nie tylko od rodzaju użytego surowca, lecz także od projektu orientacji włókien (MD/CD) oraz proporcji włókien wiążących.

Kierunek MD decyduje o wytrzymałości i trwałości.
Kierunek CD odpowiada za jednolitość i elastyczność.

Harmonia między tymi dwoma kierunkami ostatecznie definiuje kompletność i parametry użytkowe produktu końcowego.