Аппретирование волокна, плющение жгута и улучшение инкапсуляции

Джефф Слоан
29.06.2021 288

Аппретирование волокна часто упускается из виду производителями композиционных материалов, но это крайне важный этап для оптимизации характеристик волокна.

При производстве композиционных материалов аппретирование волокна часто упускается из виду, поскольку производители волокна, как правило, используют строго контролируемый химический состав. Кроме того, аппрет – это материал, особенно заметный, когда в его отсутствии возникают проблемы с обработкой и применением.

Однако по мере развития технологий в сфере смол и волокон весьма вероятно, что аппретирование займет более прочные позиции в индустрии композиционных материалов. Доктор Нагеш Потлури, директор по групповым технологиям и специалист по аппретированию в компании Michelman (Цинциннати, штат Огайо, США), утверждает, что не следует недооценивать химические и физические сложности, связанные с аппретированием.

Аппретированное и неаппретированное волокно. На микроснимке слева представлено аппретированное волокно с хорошей инкапсуляцией. На микроснимке справа представлено неаппретированное волокно с недостаточной инкапсуляцией. Источник: компания Michelman.

Компания Michelman выполняет аппретирование, оптимизированное для использования полипропилена, полиамида, поликарбоната, полиуретана и эпоксидных полимеров. Непрерывные волокна, Аппретирование волокна часто упускается из виду производителями композиционных материалов, но это крайне важный этап для оптимизации характеристик волокна, применяемые с высококачественными термопластами, например, полиэфиркетонкетон, полиарилэфиркетон и полиэфирэфиркетон, обычно не аппретируются, главным образом, потому, что высокие температуры затрудняют этот процесс. Однако компания Michelman работает над технологиями, которые позволят выполнять аппретирование термопластов.

Эта работа привела к другой, смежной области интересов: плющение волокна.

Потлури говорит, что при изготовлении однонаправленных лент жгуты из углеродного волокна сначала необходимо расплющить, чтобы разгладить и выровнять волокна. Обычно углеродные жгуты, состоящие из 3-12 тысяч нитей, относительно легко расплющиваются, в то время как плющение более крупных жгутов вызывает трудности, главным образом, из-за трения между волокнами.

Потлури утверждает, что хорошо разглаженный жгут обеспечивает более равномерное распределение аппрета, что, в свою очередь, улучшает адгезию между волокном и смолой.

“Самое слабое звено в композитах – это взаимодействие волокна и матрицы”, – говорит Потлури. “Вот почему предпочтительнее композиты с большой объемной долей волокна. По этой причине необходимо, чтобы матрица пропитывала промежуточное пространство между волокнами и максимально усиливала их механические свойства. Это достигается эффективным плющением”.

В стандартной углеродной ткани не все волокна взаимодействуют (инкапсулируются) со смолой матрицы. Компания Michelman разрабатывает новые аппретирующие составы и процессы аппретирования, чтобы минимизировать трение между волокнами, облегчить плющение и улучшить взаимодействие между волокном и матрицей. “Если мы сделаем это, – говорит Потлури, – то, по сути, сможем достигнуть максимально возможных эксплуатационных характеристик волокна в композиционных материалах”.

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

15-я международная специализированная выставка «КОМПОЗИТ-ЭКСПО»
15-я международная специализированная выставка «КОМПОЗИТ-ЭКСПО»
С 28 по 30 марта 2023 года Выставочная Компания «Мир-Экспо» проводит 15-ю Международную специализированную выставку…
31.10.2022
34
Натуральные волокна в основе электрических фургонов для доставки посылок
Натуральные волокна в основе электрических фургонов для доставки посылок
Новый проект транспортного средства для доставки посылок предполагает использование препрегов из натурального волокна для обеспечения…
Элизабет Х. Лоу
16.06.2021
160
Новое многофункциональное покрытие из углеродного и арамидного волокна
Новое многофункциональное покрытие из углеродного и арамидного волокна
Компания Specialty materials производит полимер поли(катехол-стирол), который эффективно связывается со многими материалами, обеспечивая повышенную адгезию…
18.11.2022
45
Производство панелей фюзеляжа из композиционных материалов нового поколения
Производство панелей фюзеляжа из композиционных материалов нового поколения
Демонстрационная панель размером 18 на 12 футов, представленная на Парижском авиасалоне, оснащена обшивкой с интегрированными…
Джефф Слоан
07.09.2021
235
Складной велосипед из композиционных материалов
Складной велосипед из композиционных материалов
Улучшенный велосипед для пассажиров, использующих различные виды транспорта. Для городских жителей, которые вынуждены пересаживаться с…
Пегги Малнати
17.05.2021
343
Совместная работа по определению использования углепластика в автомобильной промышленности
Совместная работа по определению использования углепластика в автомобильной промышленности
Ford и Magna начинают массовое производство передних подрамников шасси, изготовленных из рубленого волокна и листового…
Джинджер Гардинер
31.08.2020
449
Инвестиции в квалификационную программу для препрега Toray
Инвестиции в квалификационную программу для препрега Toray
Крупнейший в мире поставщик аэрокосмической промышленности воспользовался возможностью разработать собственные спецификации для препрега из углеродного…
Джефф Слоан
29.06.2021
246
Коррозионностойкие трубопроводы из композиционных материалов
Коррозионностойкие трубопроводы из композиционных материалов
30-летний опыт использования коррозионностойких композиционных материалов, армированных стекловолокном, в трубопроводах на нидерландском заводе по производству…
Аманда Джейкоб
05.10.2020
161
Любопытная связь между акулой и автомобилем Формулы-1
Любопытная связь между акулой и автомобилем Формулы-1
Поработав в мире Формулы-1, художник Аластар Гибсон начал создавать скульптуры морских обитателей из углеродного волокна…
25.10.2022
52