Аппретирование волокна, плющение жгута и улучшение инкапсуляции

Джефф Слоан
29.06.2021 469

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

Пресс для производства баллистических бронепластин
Пресс для производства баллистических бронепластин
В компании Wickert отмечают возрастающий интерес к прессам, используемым для производства композитной брони для гражданской…
31.08.2022
335
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
190
Топливный бак верхней ступени из термопласта, армированного углеродным волокном
Топливный бак верхней ступени из термопласта, армированного углеродным волокном
В проекте PROCOMP использовали консолидацию на месте и ультразвуковую сварку для получения демонстрационной модели нового,…
Джинджер Гардинер
30.01.2023
232
Переработка композиционных материалов — больше никаких отговорок
Переработка композиционных материалов — больше никаких отговорок
Производители композиционных материалов должны рассмотреть привлечение перерабатывающих компаний в цикл производства.
Дейл Бросиус
14.05.2019
1101
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
562
Первая грузовая платформа из термопластичного композиционного материала
Первая грузовая платформа из термопластичного композиционного материала
Рубленое углеродное волокно, полиамид и инновации меняют представление о грузовых платформах современных пикапов. CarbonPro, первая…
Пегги Малнати
31.08.2021
258
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
156
Умное автокресло с использованием композитов
Умное автокресло с использованием композитов
Амортизирующее автокресло обеспечивает комплексный подход к безопасности благодаря материалам из углеродного волокна и D3O, а…
26.01.2023
108
Экологичные смартфоны из термопласта, армированного углеродным волокном
Экологичные смартфоны из термопласта, армированного углеродным волокном
Конструкция “монокок” от компании Carbon Mobile исключает раздельный корпус, крышку и раму, лучше защищает электронику…
Пегги Малнати
16.11.2022
152