Научная статья на тему 'Электроизоляционная термостойкая бумага с применением пара-арамидных фибридов и пульпы в качестве связующего'

Электроизоляционная термостойкая бумага с применением пара-арамидных фибридов и пульпы в качестве связующего Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
487
119
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ ТЕРМОСТОЙКАЯ БУМАГА / СВЯЗУЮЩЕЕ / ПАРА-АРАМИДНИЕ ФИБРИДЫ / РАЗРУШАЮЩЕЕ УСИЛИЕ / ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ / ELECTRICAL INSULATING HEAT RESISTANT PAPER / A BINDER / PARA-ARAMID FIBRIDS / PARA-ARAMID PULP / DENSITY / BREAKING FORCE / ELECTRIC STRENGTH

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Демышок Т. И., Антоненко Л. П.

В статье исследована возможность использования пара-арамидных фибридов и пульпы как связующего пара-арамидных волокон. Изучено влияния расхода фибридов и пульпы на основные показатели некаландрированной и каландрированной термостойкой электроизоляционной бумаги, такие как плотность, разрушающее усилие, относительное удлинение, сопротивление раздиранию, электрическую прочность, воздухопроницаемость, капиллярную впитываемость. Исходя из полученных результатов, установлен оптимальный расход связующего

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Демышок Т. И., Антоненко Л. П.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Electrical insulation heat-resistant paper with using para-aramid fibrids and pulp as binder

The possibility of using of para-aramid fibrids and pulp as a binder of para-aramid fibers during production of electrical insulation heatresistant paper have been studied. It has confirmed by microscopy the presence branched structures in para-aramid pulp and fibrids, as well as presence of the film structure in fibrids. The Influence of consumption of fibrids and pulp on general indicators such as density, tensile strength, elongation, tear resistance, electric strength, capillary rise, air permeability of non calendered and calendered heat resistant insulating paper have been obtained. It have been determined that after calendering the density of para-aramid paper increases about by three times. Based on the obtained results the optimal consumption of a binder has been found. It has been showed that using para-aramid fibrids or pulp as a binder is possible during production of para-aramid electrical insulation paper. The using of fibrids (at the same consumption) more increases the main indicators of quality of para-aramid paper than pulp.

Текст научной работы на тему «Электроизоляционная термостойкая бумага с применением пара-арамидных фибридов и пульпы в качестве связующего»

--------------------□ □------------------------

У статті досліджено можливість використання пара-арамідних фібридів і пульпи як зв’язувального пара-арамідних волокон. Вивчено вплив витрати фібридів і пульпи на основні показники некаландрованого і каландрованого термостійкого електроізоляційного паперу, такі як щільність, руйнівне зусилля, відносне видовження, опір роздиранню, електричну міцність, повітропроникність, капілярну вбирність. Виходячи з отриманих результатів, встановлено оптимальну витрату зв’язувального

Ключові слова: електроізоляційний

термостійкий папір, зв’язувальне, пара-арамідні фібриди, руйнівне зусилля, електрична міцність

□--------------------------------------□

В статье исследована возможность использования пара-арамидных фибридов и пульпы как связующего пара-арамидных волокон. Изучено влияния расхода фибридов и пульпы на основные показатели некаландрированной и каландрированной термостойкой электроизоляционной бумаги, такие как плотность, разрушающее усилие, относительное удлинение, сопротивление раздиранию, электрическую прочность, воздухопроницаемость, капиллярную впитываемость. Исходя из полученных результатов, установлен оптимальный расход связующего

Ключевые слова: электроизоляционная термостойкая бумага, связующее, пара-арамидние фибриды, разрушающее усилие, электрическая прочность

--------------------□ □------------------------

УДК 676.035

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННАЯ ТЕРМОСТОЙКАЯ БУМАГА С ПРИМЕНЕНИЕМ ПАРА-АРАМИДНЫХ ФИБРИДОВ И ПУЛЬПЫ В КАЧЕСТВЕ СВЯЗУЮЩЕГО

Т. И. Демышок

Аспирант*

Е-mail: [email protected] Л. П. Антоненко

Кандидат химических наук, доцент* E-mail: [email protected] *Кафедра Экологии и технологии растительных полимеров Национальный технический университет Украины “Киевский политехнический институт” пр. Победы, 37, г. Киев, Украина, 03057

1. Введение

Термостойкость электроизоляционных материалов имеет большое значение в связи с потребностью в материалах, способных длительное время работать при повышенной температуре. Термостойкими называются волокна, которые могут быть использованы в течение десятков и сотен часов при температурах 250 - 400 °С в качестве изоляционных и конструкционных материалов [1].

2. Анализ литературных данных и постановка проблемы

Выбор сырья для производства бумаги со специальными свойствами осуществляют исходя из химических и физических свойств полимера, используемого для производства волокон. Перспективными для получения термостойких волокон является специальный класс термостойких волокнообразующих полимеров, химическое строение которых определяет их термическую устойчивость и температурный интервал эксплуатации изделий. Наибольшее практическое применение получили продукты поликонденсации фенилендиамина и фталевых кислот. При одинаковом

составе исходных продуктов положение реакционноспособной группы в молекуле мономера оказывает существенное, а в ряде случаев решающее влияние на тепло- и термостойкость получаемых полимеров и их растворимость. Наиболее высокой термостойкостью обладает полиамид, синтезированный методом поликонденсации пара-фенилендиамина и терефталевой кислоты (температура разложения 500 - 600 °С). Волокна, полученные из этого полимера, называются пара-арамидными. Схема реакции приведена ниже:

H,N С10С

Но этот полимер имеет плохую растворимость, и поэтому более широкое распространение получило другое направления - термостойкие волокнообразую-

©

щие полимеры, получаемые взаимодействием мета-фе-нилендиамина и изофталевой кислоты, и именуемые мета-арамидными. Из этого полимера в США вырабатывают волокно «Штех®». Это волокно обладает высокими механическими свойствами: прочность 46 -55 гс/текс; удлинение 20 - 40 %; плотность волокна 1,35 г/см3. Изделия из волокна «Штех®» можно значительное время эксплуатировать при 250 °С. При температуре 280 °С волокно сохраняет 50 % начальной прочности. Температура нулевой прочности этого волокна 370 °С. После нагревания волокна «Штех®» при 175 °С в течение 2000 часов его прочность уменьшается на 20 - 25 % (после охлаждения) [1].

В восточной Европе наибольшее распространение получило мета-арамидное волокно «Фенилон» - продукт поликонденсации изомерных фталевых кислот и поли-мета-фениленизофталамида. При 265 °С волокно дает усадку лишь 5 %. Рабочая теплостойкость 250 - 260 °С. Волокно имеет следующие показатели: прочность 35 - 48 гс/текс; удлинение 20 - 25 %; плотность волокна 1,32 - 1,34 г/см3. Остаточная прочность при 200 °С составляет 60 - 80 %, при 300 °С - 50 % [2].

Для поли-мета-фениленизофталамидных волокон («Фенилон», «Штех®») температура стеклования равна 275 - 300 °С, температура плавления 420 - 480 °С, температура разложения 370 - 400 °С, для поли-па-ра-фенилен-изофталамидных волокон температура стеклования - 345 - 360 °С, температура плавления 550 - 560 °С, температура разложения 450 - 550 °С [3], т. е. эти температуры повышаются более чем на 100 °С, что является положительным фактором.

Также известны способы получения термостойких волокон других химических составов [4 - 6], но поскольку неизвестно о производстве химически однородных связующих для этих волокон, получение бумаги из таких волокон является проблематичным.

Для получения химически однородной бумаги со свойствами, присущими этому полимеру, используются волокнистые полимерные связующие (ВПС), которые называются фибридами. Фибриды - это смесь волоконец и мелких пленок полимера, диаметром от нескольких микрон до нескольких миллиметров, способных связываться между собой, а также связывать синтетические волокна при формовании бумажного полотна. Связующее изготавливается из полимера, химически идентичного или подобного основному волокну, но с температурой плавления на 50 - 60 °С меньше температуры плавления основного волокна и низкой степенью кристалличности. В композицию бумаги ВПС вводятся в количестве 20 - 70 % [7].

При каландрировании бумаги на специальных каландрах, имеющих обогреваемые стальные валы и бумажные валы, под воздействием температуры и давления термопластичные волокна и ВПС могут под-плавляться и расплавляться в точках пересечения основных волокон, что обеспечивает наиболее прочную связь их между собой, и обеспечивает бумаге необходимые свойства [2, 7].

Пара-ориентированные пленочные фибриды изготовляют путем полимеризации пара-ориентированно-го ароматического диамина и пара-ориентированного ароматического галогенида ди-карбоновой кислоты в арамидный полимер, имеющий только пара-ориен-тированные связи, в смеси растворителя, состоящего

из N-метил-пирролидона или диметил-ацетамида и хлорида кальция или хлорида лития, для получения раствора, в котором полимер растворяется в смеси растворителей, а концентрация полимера составляет от 2 до 6 %. Далее происходит преобразование раствора в пара-арамидные пленочные фибриды с помощью обычных методов, известных для изготовления мета-арамидних фибридов [8].

По этому способу фирма «Teijin Aramid» в Нидерландах производит поли-пара-фенилен-терафта-ламидные фибриды, под торговой маркой «Twaron®». Фибриды имеют желтый цвет, плотность 1440 кг/м3, температура плавления - не плавится, температура стеклования - нет. Указывается, что температура свыше 500 °С вызывает разложение продукта и молекулярную дезориентацию. Назначение для использования: технические бумаги, изоляционные материалы, термо-изоляционные бумаги, сотовые конструкции в авиации, листовые прокладки трения. Пара-арамид-ные фибриды фирмы «Teijin Aramid» имеют степень помола 50 - 70 ° ШР, содержание влаги 80 - 95 % и длину

0,6 - 1,0 мм [9].

Известен способ производства пара-арамидних целлюлозно-подобных волокон для дальнейшего использования в производстве бумаги, в частности акцентируется внимание на использовании растворителей, которые способны втрое и больше уменьшить динамическую вязкость полимерного раствора, и также описана возможность непосредственного прядения целлюлозно-подобных волокон без прядения жгута [10].

По этому способу фирма «Teijin Aramid» в Нидерландах производит поли-пара-фенилентерафталамид-ное пульпу под торговой маркой «Twaron®». Также известно о производстве резанных волокон «Twaron®» 1,7 dtex. Волокна имеют длину 6 мм, диаметр 12 мкм и влажность 4 - 8 % [9].

Известно производство мета-арамидной бумаги с использованием поли-мета-фенилентерафталамидн-ного волокнистого полимерного связующего для связывания волокон ароматических полиамидов. Такую бумагу выпускает в США фирма «DuPont». Эту бумагу выпускают пяти марок электроизоляционного назначения: каландрированную и некаландрированную, для изоляции электрических машин и аппаратов и для производства слоистых пластиков повышенной нагре-востойкости под торговой маркой «Nomex®» [7].

На основе нагревостойкого ароматического полиамидного волокна «Фенилон» и ВПС на основе полимера «Фенилон» (поли-мета-фениленизофталамид) была разработана и выпускалась по ТУ 13-04-596-81 электроизоляционная арамидная бумага марки КМ-60. Эта бумага была предназначена для производства композиционных материалов класса нагревостой-кости F для пазовой изоляции электрических машин. Согласно ТУ 13-04-596-81, бумага должна отвечать следующим требованиям: толщина 0,06 мм; плотность 970 ± 9 кг/м3; предел прочности при растяжении в продольном направлении 44 МПа, при относительном удлинении не менее 4,5 % [7].

Таким образом, термостойкие бумаги электроизоляционного назначения изготавливаются преимущественно из мета-арамидных волокон. Учитывая, что пара-арамидные волокна имеют ряд значительных

Е

преимуществ, а именно, более высокую термостойкость и прочность по сравнению с мета-арамидными, исследование возможности изготовления термостойкой электроизоляционной бумаги из пара-арамидных волокон и поиск необходимого связующего является актуальным. Как показывает изучение литературных источников, лучшим связующим синтетического волокна для получения химически однородной бумаги являются фибриды. Также необходимым условием является химическое сродство связующего к синтетическому волокну [2].

Одним из производителей пара-арамидных волокон является фирма «Teijin Aramid», которая может производить не только пара-арамидные волокна «Twaron®», а также пара-арамидные фибриды «Twaron®» и пульпу «Twaron®», которые могут использоваться в качестве связующего.

3. Цель и задачи исследования

Целью статьи является исследование возможности использования пара-арамидных фибридов и пульпы «Twaron®», как связующих пара-арамидных волокон «Twaron®» при изготовлении термостойкой электроизоляционной бумаги.

4. Экспериментальные данные и обсуждение результатов

Исследована возможность использования пара-ара-мидных фибридов и пульпы «Twaron®» как связующих пара-арамидных волокон «Twaron®» при изготовлении термостойкой электроизоляционной бумаги. Установлено, что нарезанное волокно «Twaron®», фибриды и пульпа «Twaron®» способны хорошо диспергироваться. Методом микроскопического исследования получены фотографии волокон, которые представлены на рис. 1.

Как видно из рис. 1, пара-арамидные волокна имеют гладкую поверхность, нефибриллированы и, следовательно, не имеют способности к связыванию между собой. В отличие от пара-арамидных волокон, пара-арамидные фибриды и пульпа имеют разветвленную структуру, отмечается наличие у фибридов пленочной структуры. Следовательно, есть большая вероятность, что пара-арамидные фибриды и пульпа «Twaron®» способны образовывать связи.

Для исследования изготавливали лабораторные образцы электроизоляционной бумаги с введением в композицию разного количества связующего (фибри-ды и пульпа «Twaron®») и волокон «Twaron®» длиной 6 мм. Часть изготовленных лабораторных образцов кондиционировали согласно ГОСТ 13523 и определяли следующие показатели: массу 1м2 бумаги (ДСТУ 2297), толщину (ДСТУ EN 20534:2005), плотность (ДСТУ EN 20534:2005), разрушающее усилие (ДСТУ 2334), электрическую прочность (ГОСТ 26130), капиллярную впитываемость (ГОСТ 12602), воздухопроницаемость (ГОСТ 13525.14), сопротивление раздиранию (ДСТУ 3368), а другую часть для повышения плотности каландрировали на высокотемпературном каландре, после чего подвергали аналогичным испы-

\.............................................

таниям. Результаты испытания некаландрированных образцов бумаги представлены в табл. 1, а каландрированных образцов с использованием в качестве связующего фибридов в табл. 2.

а б

в

Рис. 1. Фотографии микроскопического исследования: а - пара-арамидных волокон «Twaron®», б - фибридов «Twaron®», в - пульпы «Т^агоп®»

Как видно из табл. 1, увеличение расхода фибридов с 30 до 100 % способствует уменьшению толщины бумаги (приблизительно в 3,5 раза) с одновременным увеличением ее плотности (в 2,5 раза) и электрической прочности (более чем в 3,3 раза), при этом наблюдается увеличение показателя разрушающего усилия с 32,5 Н до 80,2 Н (расход фибридов - 80 %). Это объясняется увеличением площади связи между синтетическим волокном и связующим, вследствие наличия у связующих разветвленной структуры, при этом наличие у фибридов пленочной структуры способствует лучшим результатам. Дальнейшее увеличение расхода фибридов не способствует увеличению разрушающего усилия, наоборот этот показатель уменьшается до уровня 67,1 Н как при расходе фибридов 60 %, что согласуется с утверждением Гутмана [2]. Относительное удлинение достигает максимальных значений для бумаги, изготовленной с расходом фибридов 50 - 60 %. Таким образом, исходя из табл. 1 приходим к выводу, что увеличение расхода фибридов более 80 % является нецелесообразным

Анализ данных, представленных в табл. 2, показывает, что каландрирование образцов бумаги одинаковой композиции приводит к уменьшению толщины бумаги в 3 - 4 раза и увеличению ее плотности приблизительно в 3 раза. Влияние расхода фибридов такое же, как и в предыдущем случае, т.е. увеличение расхода фибридов способствует незначительному уменьшению толщины бумаги (приблизительно в 1,2 раза) с одновременным увеличением ее плотности (в 1,1 раза),

при этом наблюдается увеличение показателя разрушающего усилия с 51,8 Н до 86,8 Н (расход фибридов -60 %). Дальнейшее увеличение расхода фибридов не способствует увеличению разрушающего усилия, наоборот этот показатель уменьшается до уровня 67,7 Н как при расходе фибридов ориентировочно 25 %. Относительное удлинение достигает максимальных значений для бумаги, изготовленной с расходом фибридов 60 - 70 %. Таким образом, показано, что каландрирование положительно влияет на показатели качества

пара-арамидной термостойкой электроизоляционной бумаги, что свидетельствует о хорошей способности пара-арамидной бумаги к уплотнению. Исходя из данных табл. 1 и 2, оптимальным является расход фи-бридов 50 - 60 % для некаландрированной бумаги и 60 - 70 % - для каландрированной.

Аналогичные исследования были проведены с использованием в качестве связующего пульпы «Twaron®», результаты которых представлены в табл. 3.

Таблица 1

Влияние расхода фибридов «Twaron®» на показатели пара-арамидной электроизоляционной некаландрированной

бумаги

Композиция бумаги, о/ % Наименование показателя

Волокно 6 мм Фибриды Масса бумаги площадью 1 м2, г Толщина, мкм Плотность, г/см3 Разрушающее усилие, Н Относительное удлинение, % Электрическая прочность, кВ/мм

70 30 127 505 0,25 32,5 3,4 4,2

60 40 113 413 0,27 40,7 3,5 5,4

50 50 103 366 0,28 59,7 4,3 6,1

40 60 111 316 0,35 67,8 4,0 7,0

30 70 108 298 0,36 75,2 3,6 7,8

20 80 109 258 0,42 80,2 3,0 9,9

0 100 93 138 0,68 67,1 3,2 13,8

Таблица 2

Влияние расхода фибридов «Twaron®» на показатели пара-арамидной электроизоляционной каландрированной

бумаги

Композиция бумаги, % Наименование показателя

Волокно 6 мм Фибриды Масса бумаги площадью 1 м2, г Толщина, мкм Плотность, г/см3 Разрушающее усилие, Н Относительное удлинение, % Капиллярная впитываемость, мм Воздухопро- ницаемость, см3/мин

80 20 97,9 123 0,80 51,8 2,9 73 5250

70 30 98,3 119 0,83 68,2 2,9 42 67

60 40 97,4 109 0,89 75,3 3,3 28 22

50 50 94,2 106 0,89 83,5 3,7 24 8

40 60 98,3 100 0,98 86,8 3,4 17 4

30 70 92,7 98 0,95 86,2 3,9 14 4

0 100 109 95 1,15 67,7 2,8 0 9

Таблица 3

Влияние расхода пульпы «Twaron®» на показатели пара-арамидной электроизоляционной каландрированной бумаги

Композиция бумаги, о/ % Наименование показателя

Волокно 6 мм Пульпа Масса бумаги площадью 1 м2, г Толщина, мкм Плотность, г/см3 Разрушающее усилие, Н Относительное удлинение, % Капиллярная впитываемость, мм Воздухопро- ницаемость, см3/мин

60 40 91,8 115 0,80 56,5 3,4 38 4500

50 50 89,9 106 0,85 57,8 3,7 37 185

40 60 89,0 103 0,86 65,5 3,3 29 58

30 70 92,1 98 0,94 70,3 4,2 20 22

Е

Как видно из табл. 3, увеличение расхода пульпы приводит к незначительному уменьшению толщины образцов пара-арамидной электроизоляционной каландрированной бумаги, некоторому увеличению ее плотности, разрушающего усилия и относительного удлинения. Однако эти показатели ниже, чем в случае использования фибридов.

На рис. 2 - 3 представлены зависимости электрической прочности и сопротивления раздиранию пара-арамидной электроизоляционной каландрированной бумаги от расхода связующего (фибридов или пульпы).

Рис. 2. Влияние расхода связующего на электрическую прочность бумаги (Е): 1 — фибриды, 2 — пульпа

Рис. 3. Влияние расхода связующего на сопротивление раздиранию бумаги ^): 1 — фибриды, 2 — пульпа

Как видно из рис. 2 и 3, увеличение расхода связующего способствует росту электрической прочности и уменьшению сопротивления раздиранию, причем большую электрическую прочность и сопротивление раздиранию имеет бумага, изготовленная с использованием фибридов. Уменьшение сопротивления раздиранию образцов бумаги с увеличением расхода связующего (рис. 3) можно объяснить уменьшением

в композиции длинных и прочных синтетических волокон (длина синтетического волокна 6 мм, а связующего приблизительно 1 мм), а увеличение электрической прочности - более полным заполнением пор, поскольку связующее имеет разветвленную структуру, особенно пленочная структура у фибридов.

Таким образом показано, что с увеличением расхода пара-арамидных волокон снижается показатель плотности бумаги, поскольку синтетические волокна не имеют межволоконных связей. По этой же причине возрастают такие показатели как воздухопроницаемость и капиллярная впитываемость. Показатель капиллярной впитываемости увеличивается в два раза при увеличении расхода волокна с 30 до 60 % как при использовании фибридов, так и пульпы. При этом абсолютные значения показателя выше при использовании пульпы приблизительно на 40 %. Это обстоятельство предполагает перспективность использования пульпы для изготовления бумаги, предназначенной для изготовления композиционных материалов посредством пропитки - слоистых пластиков повышент ной нагревостойкости.

5. Выводы

Предварительные исследования показали принципиальную возможность изготовления пара-арамид-ной электроизоляционной бумаги с использованием в качестве связующего пара-арамидных фибридов или пульпы. При этом использование фибридов в тех же количествах, что и пульпы, существенно улучшает основные показатели пара-арамидной бумаги.

Поскольку стоимость связующего значительно больше стоимости основного волокна, то, в зависимости от требований к конкретному виду бумаги, должна быть использована композиция с оптимальным количеством связующего.

Ранее нами обращалось внимание на необходимость максимального использования оборотной воды, чтобы максимально уменьшить потери волокна при производстве пара-арамидной бумаги [6], и что важно с точки зрения охраны окружающей среды.

Необходимо отметить, что технологические режимы бумагоделательной машины оказывают специфическое влияние на показатели качества бумаги, и, следовательно, окончательные выводы можно будет сделать только после выработки на бумагоделательной машине.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Таким образом, использование пара-арамидных фибридов и пульпы «Ттатп®» в качестве связующего пара-арамидных волокон «Ттатп®» является перспективным направлением, и имеет научный и практический интерес.

Литература

1. Роговин, З. А. Основы химии и технологии химических волокон [Текст]/ З. А. Роговин Т 2 - М. : Химия, 1974. -344 с.

2. Гутман, Б. Б. Бумага из синтетических волокон. [Текст]/ Гутман Б. Б., Янченко Л. Н., Гуревич Л. И.//- М.: Лес. пром-сть, 1971. - 184 с.

3. Перепелкин, К. Е. Армирующие волокна и волокнистые композиты [Текст] / К. Е. Перепелкин // - СПб.: Научные основы и технологии, 2009. - 380 с.

3

4. Патент RU 2180З69 С2 Способ получения термостойкого волокна - 10.0З.2002 / Мачалаба H. H.; Будницкий Г. А.; Волохина А. В.; Лукашева H. В.; Кия-Оглу В. H.; Полеева И. В.; Сокира А. H.; Щетинин А. М.; Огнева Т. М.; Курылева H. H.; Охлобыстина Л. В.; Андриюк И. А.; Матыцын П. А.; Белов В. П.; Перепелкин К. Е.

5. Патент RU 2476454 С1 Способ получения формованных изделий в виде волокон, нитей, выполненных из гетероциклических полиамидов - 0З.10.2011 / Лакунин В. Ю., Склярова Г. Б., Овикова Л. А., Комиссаров С. В., Шаблыгин М. В., Михайлова М. П.

6. Патент RU 2285760 С1 Способ получения термостойких нитей из сополиамидобензимидазола с пониженной степенью усадки - 1З.07.2005 / Волохина А. В., Лукашева H. В., Кия-Оглу В. H., Сокира А. H., Педченко H. В., Будницкий Г. А.

7. Справочник по электротехническим материалам: в З Т. 1 [Текст] / под ред. Ю. В. Корицкого и др. - М.: Энергоатомиздат, 1986. - З68 с.

8. Патент W02005059247 Para-aramid fibrid film [Текст] / З0.06.2005 / Hendriks Anton Johannes Josef; Wilbers Dennis; Grotendorst Harrie; Journee Rene; Oldenzeel Mirjam Ellen

9. Демишок, Т. І. Використання пара-арамідних волокон та фібридів у виробництві електроізоляційного матеріалу з підвищеною термостійкістю [Текст] / Т. І. Демишок, Л. П. Антоненко // Вісник HТУУ «КПІ» «Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження» буковий збірник № 2 (10) - 2012. - С. 101 - 107

10. Патент W0/2004/099476 Non-fibrous polymer solution of para-aramid with high relative viscosity [Текст] / 18.11.2004 / Hendriks Anton Johannes Josef; Surquin Jan, M.; Oldenzeel Mirjam Ellen; Journee Rene; Van Bommel Vincent, A.

Побудована комп’ютерна модель міжволоконних пор в структурі плоскої нитки армуючої тканини з урахуванням випадкового відхилення положення контурів перетину волокон від регулярного положення в поперечному перетині нитки. Отримано гістограму розподілу міжволоконних пор за розмірами. Отримані результати є вихідними для розробки нових технічних рішень вдосконалення процесу просочення армуючої тканини в’язким складом

Ключові слова: розподіл пор за розмірами, міжволоконні пори, моделювання, структура нитки, просочення

□-----------------------------------------□

Построена компьютерная модель межволо-конных пор в структуре плоской нити армирующей ткани с учетом случайного отклонения положения контуров сечения волокон от регулярного положения в поперечном сечении нити. Получена гистограмма распределения межволоконных пор по размерам. Полученные результаты являются исходными для разработки новых технических решений совершенствования процесса пропитки армирующей ткани вязким составом

Ключевые слова:распределение пор по размерам, межволоконные поры, моделирование, структура нити, пропитка

УДК 677.027

ОЦЕНКА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МЕЖВОЛОКОННЫХ ПОР ПО РАЗМЕРАМ МЕТОДОМ МОДЕЛИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ НИТИ

В. В . С ы с

Соискатель, младший научный сотрудник Кафедра химических технологий и биохимического синтеза Херсонский национальный технический университет Бериславское шоссе, 24, г. Херсон, Украина, 73008 E-mail: [email protected]

1. Введение

Основу практически всех процессов химической технологии текстильных материалов, а также процессов изготовления композиционных материалов на текстильной основе составляет процесс пропитки текстильного материала обрабатывающим раствором.

Пропитка армирующей ткани составом из смолы и отвердителя с учетом высокой вязкости пропитывающего состава является одним из наиболее сложно реа-

лизуемых процессов пропитки. Поэтому для пропитки армирующей ткани при изготовлении деталей из композитов в авиастроении применяют специальную вакуумную технологию, что обеспечивает относительно высокую скорость и степень полноты пропитки.

Однако, несмотря на высокую степень отработанности технологии пропитки армирующей ткани вязким составом, в структуре пропитываемой ткани могут оставаться пузырьки воздуха [1]. Неоднородность в виде включения пузырьков воздуха в пропитываемой структуре ткани нарушает монолитность

©

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.