Номер части:
Журнал
ISSN: 2411-6467 (Print)
ISSN: 2413-9335 (Online)
Статьи, опубликованные в журнале, представляется читателям на условиях свободной лицензии CC BY-ND

ОБРАБОТКА УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА ДЛЯ ДАЛЬНЕЙШЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ



Науки и перечень статей вошедших в журнал:
DOI:
Дата публикации статьи в журнале:
Название журнала: Евразийский Союз Ученых — публикация научных статей в ежемесячном научном журнале, Выпуск: , Том: , Страницы в выпуске: -
Данные для цитирования: . ОБРАБОТКА УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА ДЛЯ ДАЛЬНЕЙШЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ // Евразийский Союз Ученых — публикация научных статей в ежемесячном научном журнале. Технические науки. ; ():-.

Углеродные волокна используются для производства  изделий, где определяющим фактором является не цена, а эксплуатационные свойства. Области и особенности применения углеродных волокон постоянно расширяются, поэтому к волокнам предъявляются  высокие требования в отношении прочностных характеристик.

Прочность углеродных волокон во многом зависит от наличия дефектов, получающихся  на различных стадиях переработки исходного волокна в углеродные волокна [1].

Углеродные волокна просты по своему химическому составу, но из-за большого многообразия углерод- углеродных связей и кристаллических структур создаются сложные, трудно поддающиеся изучению надатомные образования высшего порядка – фибриллы, взаимное расположение которых «унаследовано» от исходного полимерного волокна [2].

Для улучшения эксплуатационных свойств углеродных волокон  на  их поверхность наносят аппрет. Аппретирующие  составы защищают волокна от разрушения при трении их друг о друга,  во время переработки волокна  при соприкосновении с поверхностью оборудования, от действия влаги.

В ряде случаев по тем или иным причинам, производятся углеродные волокна без защитного аппрета  или его количества недостаточно для того, чтобы волокно обладало необходимыми эксплуатационными характеристиками. Такие углеродные волокна весьма хрупки и легко подвергаются повреждению и  разрушению при переработке. С целью предотвращения  ухудшения свойств таких волокон и осуществляется их аппретирование. Необходимо учитывать, что аппрет не может быть универсальным. Варьируя составом и протяженностью слоя аппрета на поверхности волокон можно достигнуть полного смачивания волокна аппретом, вытесняя из всех микротрещин и пор адсорбированные газы и пары воды, а также создать на поверхности прочно удерживаемую пленку.

В данной работе авторы подбирали аппретирующие составы для партии жгута ВМН-4МИ2:

— линейная плотность345 текс,

— модуль упругости 450 ГПА,

— прочность 5 ГПА.

Исходный жгут не покрыт аппретом, поэтому  обладает многими отрицательными характеристиками: ворсистый, неравномерный по толщине, нестойкий в узле, нестойкий к истиранию, тусклого черного цвета. Пропустить такой жгут через фильеру невозможно, а проводить дальнейшую переработку – тем более. Поэтому нанесение аппрета необходимо для повышения технологичности дальнейшей переработки такого жгута, например,  в стержни.

После изучения соответствующей литературы [3,4] и проведения пробных испытаний  были подобраны 4 органических соединения, растворы которых могут быть использованы в качестве  аппретов:

— поливиниловый спирт (ПВС),

— поливинилацетат (ПВА),

— полиуретан (ПУТ),

— фторопласт (ФТП).

Органические соединения ПВС и ПВА растворяли в воде при температуре ~ 80 ºС и готовили из них растворы концентрацией от 1 до 5 %.

В качестве полиуретанового аппрета  использовали однокомпонентный клей «Спантан-1к», который растворяли в ацетоне и  готовили  растворы концентраций от 1 до 5 %.

Образцы исходного жгута выдерживали в приготовленных растворах в течение 10 мин  при комнатной температуре, затем помещали  в сушильный шкаф на 20 мин при температуре  100-110 ºС для высушивания.  В результате проведенных испытаний получали  образцы, которые  оценивались визуально на стойкость в узле, стойкость к истиранию и ворсистость. Из опробованных нами растворов были выбраны в качестве аппретирующих  растворы с концентрациями:

— ПВС 1 %,

— ПВА 1 %,

— ПУТ 2 %.

Стойкость в узле и стойкость к истиранию полученных образцов жгута увеличилась, но недостаточна для использования в процессе получения углеродных стержней.  Увеличение концентраций растворов делает обрабатываемый жгут более жестким и ломким. Поэтому аппретирующие растворы решили скомбинировать, то есть провести двойную последовательную обработку жгута.

Так как в последствии технологи предполагают обрабатывать аппретированный  жгут более концентрированными растворами ПВС, было принято решение – сначала обработать жгут  2% ПУТ или 1% ПВА, высушить, а сверху нанести 1% раствор ПВС. Обработку проводили последовательно, выдерживая  жгут  в каждом растворе 10 мин.  Время сушки составляло 20 мин.

Полученный аппретированный жгут обладал  недостаточной прочностью, поэтому концентрации аппретирующих растворов были увеличены  до 3% и  2% соответственно.

Полученные образцы  жгута имели лучшие показатели по сравнению с исходным, но недостаточные для дальнейших  работ.

Затем исследовали аппретирующие свойства  суспензии фторопласта марки Ф-4Д. Суспензию разбавляли дистиллированной водой в объемных соотношениях от 1:1 до 1:5. Образцы исходного жгута выдерживали в разбавленной суспензии 5 мин, затем помещали  в сушильный шкаф. Сушки при 100 ºС оказалось недостаточно; образец жгута долго оставался влажным, поэтому температуру и время сушки  увеличили  до 150 ºС  и 20 мин соответственно.

Полученные образцы аппретированного жгута обладали необходимыми качествами для дальнейшей переработки, причем образцы жгута, обработанные более разбавленной суспензией (в объемных соотношениях 1:5),  по качеству оказались даже лучше, так как отсутствовал белый налет на жгуте.

Следующую  партию аппретированных образцов получали, не выдерживая в растворе разбавленной суспензии фторопласта, а медленно протягивая образец через приготовленный раствор суспензии и высушивали при  150 ºС   в течение 20 мин.

 Получили образцы высокого качества. Жгут не рвался, не махрился, обладал хорошей стойкостью в узле и к истиранию.

Следующим этапом на технологической установке УИС-4 провели  опытные испытания обработки исходного  жгута суспензией, разбавленной в соотношении 1:5. Получены образцы хорошего качества с высокой стойкостью в узле и истиранию.

Дальнейшей технологической задачей являлась переработка аппретированного жгута в стержни. Поэтому были изготовлены опытные образцы стержней. Образцы аппретированного фторопластом жгута обрабатывали горячим 17% раствором ПВС. Полученные пропитанные, высушенные образцы стержней исследовали методом электронной сканирующей микроскопии на приборе  ТМ-3000 Hitachi.

На рисунке 1 видно, что после аппретирования суспензией фторопласта получили плотный, хорошо пропитанный жгут без ворсистостей.

На рисунке 2 видно, что дальнейшая обработка раствором ПВС дает возможность получать образцы стержней  без рыхлостей и пустот, покрытые тонкой пленкой ПВС.

Суммируя все полученные результаты можно сказать, что суспензия фторопласта  Ф-4Д является, по существу, хорошим аппретом, который позволяет получить более высокие эксплуатационные характеристики  волокна без заводского аппретирования для дальнейшей технологической переработки.

 

Литература

  1. Михайлин Ю.А. Конструкционные полимерные композиционные материалы // – Спб.: НОТ. – 2008.–820с.
  2. Пакшвер Э.А. Карбоцепные синтетические волокна // – М.: Химия.–1973.­­­– 589с.
  3. Роговин З.А. Основы химии и технологии химических волокон //– М.: Химия.– 1974. – Т.1. – С518, Т.2. – С292.
  4. Углеродные волокна. /Ред.С. Симамура // – М.:Мир.– 1987.–[schema type=»book» name=»ОБРАБОТКА УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА ДЛЯ ДАЛЬНЕЙШЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ» author=»Кондрашова И.А., Чеблакова Е.Г., Евтеева Е.Е.» publisher=»б\БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-04-20″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 28.03.2015_03(12)» ebook=»yes» ]
Список литературы:


Записи созданы 9819

Похожие записи

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх
https://www.apscuf.org/slot-gacor/slot gacorslot onlineslot gacorslot gacorslot gacorslot gacorslot gacorhttps://bxartsfactory.org/slot-gacor-maxwin/https://www.splayce.eu/slot-pulsa/https://esign.bogorkab.go.id/vendor/bin/https://snip.eng.unila.ac.id/wp-content/uploads/slot-gacor/http://desa-bolali.klatenkab.go.id/files/slot-gacor/https://www.jurnal.stimsurakarta.ac.id/public/journals/https://kobar.umkm.kalteng.go.id/files/slot-gacor/https://www.uniqhba.ac.id/assets/slot-gacor/https://www.staipibdg.ac.id/-/slot-online-gacor/https://disdagperin.bekasikota.go.id/slot-gacor/https://journal.widyatama.ac.id/slot-gacor/https://stis.ac.id/slot-gacor/https://gradosyposgrados.ucjc.edu/https://ejurnal.iainlhokseumawe.ac.id/public/slot-deposit-pulsa/ https://www.mope.gm/slot88/https://www.vantru.is/slot88/https://vipnumberbuy.com/slot-deposit-pulsa/https://bio-med.euroasia-science.ru/slot-deposit-dana/https://fastgoal.com/forum/-/slot-gacor/https://www.gamisaulia.com/slot-gacor/https://persianfootball.com/news/wp-content/uploads/2013/01/slot-gacor/https://radiochicha.perugamingshow.com/https://empleabilidad.uigv.edu.pe/slot-gacor/https://civil.annauniv.edu/slot-gacor/https://majubersamagroup.com/slot-gacor/https://fais.psu.ac.th/slot88/https://www.gardencity.university/slot-gacor/http://admission.mnsuam.edu.pk/slot-gacor/https://www.yckmc.edu.hk/slot-gacor/https://www.revistaamexco.com.mx/files/journals/1/articles/51/62c7819f6a734.htmlhttps://www.edithumbs.com/wp-content/uploads/2020/01/slot-gacor-deposit-dana/https://regencyinstitutions.com/uploads/https://beritarajaku.com/http://arc.salleurl.edu/develop/slot-deposit-pulsa/https://www.ducayne100.org/slot-gacor/https://parasolprojects.com/slot-gacor/https://www.kotabaruparahyangan.com/slot-gacor/http://discamino.org/slot-gacor/https://cmc.edu.vn/slot-gacor/https://www.kpsg-solutions.pt/slot-deposit-dana/https://katingankab.go.id/slot-online/http://sintang.go.id/slot-gacor/https://text.co.id/slot-gacor/https://www.stimsurakarta.ac.id/slot-gacor/http://www.loasis-traiteur.com/fileman/https://sipil.ft.unesa.ac.id/slot-gacor/https://kemahasiswaan.unesa.ac.id/slot-gacor/https://empleabilidad.uigv.edu.pe/slot-gacor/https://surjyotsna.org/slot88/https://unitedtowel.com/slot-deposit-pulsa/http://gpm.fe.unesa.ac.id/slot88/https://eapi.sabayon.org/https://www.zeleka.com/slot-gacor/https://nclthailand.com/slot88/https://ft.unesa.ac.id/slot-gacor/https://bot.unesa.ac.id/slot-deposit-pulsa/https://optical.botsolutions.org/slot-gacor/https://www.test-car.pt/slot-gacor/https://ejurnal.methodist.ac.id/files/slot-online/https://jurnal.kwikkiangie.ac.id/files/slot-gacor/https://www.amikmbp.ac.id/slot88/https://ifris.org/slot-gacor/https://biomedicineonline.org/slot-gacor/http://e-journal.sastra-unes.com/slot-gacor/https://www.rtpslotgacor.cc/https://www.fundacionclavel.org/situs-slot-gacor/https://www.fundacionclavel.org/slot88/https://ksrce.ac.in/gacor88/https://sushizobangkok.com/slot88/http://huaplachongnonsea.com/slot-gacor/https://enfermeriadermatologica.org/slot-gacor/http://www.rpchospital.com/slot-gacor/https://www.feiradossofas.pt/slot-gacor/https://sites.google.com/view/slot-gacor-terbaru-hari-ini/https://www.viagsite.com/https://bio-med.euroasia-science.ru/slot-deposit-dana/https://165.22.244.0/https://www.rtppastigacor88.com/http://enfermeriadermatologica.org/slot777/https://slot88.ice.edu.pt/https://belodent.org/-/slot-pulsa/https://history.soc.ku.ac.th/uploads/slot-gacor/https://www.kemasaja.com/slot-gacor/http://www.maktour.co.id/slot-gacor/https://seamolec.org/files/slot-gacor/https://sbyads.ru/slot88/http://www.woconf.com/slot-gacor/https://omnipacgroup.com/slot-gacor/https://icdemolicensewebapi.honeywell.com/https://www.fundacionclavel.org/slot-gacor/ gacor 88https://sshj.in/public/slot-deposit-dana/https://mbmscience.com/public/slot88/situs slot gacorhttps://peshawarhighcourt.gov.pk/slot-gacor/https://www.doutoresdoexcel.com.br/-/slot-gacor/https://mccm.ptcer.pl/slot-demo/https://academconsult.ru/slot-gacor/https://nje.org.na/slot-deposit-dana/https://journals.tma.uz/slot-gacor/https://muru.com.co/slot-deposit-pulsa/https://coresdaterra.com.br/slot-gacor/https://sasurie.com/slot-gacor/https://thejrns.org/slot-gacor/http://a0729171.xsph.ru/https://zombiigrice.com/slot-gacor/https://ijohmn.com/public/slot-gacor/https://www.kuhoo.com/wp-content/uploads/slot-deposit-dana/http://clc.cet.edu/judi-bola/https://www.ijmaberjournal.org/slot-gacor/https://ijorces.org/slot-gacor/https://virtusclean.com/slot-online/https://modernacademy-journal.synceg.net/slot-gacor/https://artescienza.org/wp-content/uploads/slot-gacor/https://journal.icter.org/public/slot-gacor/https://rumosdainformacao.ivc.br/5unsur3/https://dailyexpresstop.com/https://livepublicnews.com/https://cosy.univrab.ac.id/slot-online/https://www.unaki.ac.id/togel88/