Спосіб просочення довгомірних волокнистих наповнювачів полімерними зв’язуючими

Спосіб просочення довгомірних волокнистих наповнювачів полімерними зв'язуючими, що включає ультразвукову дію на зв'язуюче і армуючий наповнювач у просочувальній ванні концентраторами ультразвукових коливань ножового типу, а також подальше намотування просоченого наповнювача на оправку, який відрізняється тим, що 3 39649 обробка) зв'язуючим виключає тривале розігрівання що пов'язує. Винесення концентраторів із зони зв'язуючого до віджимних валків виключає зайве розігрівання зв'язуючого і генерацію в ньому повітряних міхурів. Полегшується також видалення повітря з міжволоконного простору, а за рахунок присутності надлишку зв'язуючого в зоні роботи концентратора відбувається його рівномірний розподіл по перерізу джгута. Спостерігається також "віброакустичний ефект", який виявляється в наступному. З включенням магнітостриктора, сполученого з концентратором поздовжніх УЗ-коливань, армуючий наповнювач перетворюється на хвилевід, по якому розповсюджується акустична хвиля, і відбувається зсув волокон один щодо одного. Одночасно з цим в прикордонному з волокном шарі відбувається рух зв'язуючого уздовж армуючого матеріалу, внаслідок чого виникає додатковий тиск, що приводить в поєднанні з циклічною деформацією до зниження в'язкості, тобто до збільшення швидкості просочення, в прикордонній з волокнистим наповнювачем зоні. Використання ж УЗ-концентратора ножового типу при намотуванні просоченого наповнювача на оправку, як було встановлено, сприяє постійності залишкової напруги у витках намотуваного наповнювача і постійності пошарової щільності. Розроблена теорія розповсюдження пружних хвиль в армованих середовищах підтверджує вищезгадані факти. Так, на робочих частота х дисипативні процеси в просоченому наповнювачі при намотуванні на оправку вивчалися за допомогою співвідношення теорії в'язкопружності з використанням принципу Вольтера, при умові, що розсіяння енергії в компонентах (наповнювачі і зв'язуючому) досить добре описується лінійними реономними співвідношеннями. Дослідження розповсюдження хвиль проводили за допомогою залучення асимптотичних розкладань, побудованих для високочастотних збурень. Як було встановлено, зміцнення композиту при пропонованому способі пов'язано із збільшенням міцності полімерної матриці, а також поліпшенням адгезії полімеру до наповнювача в результаті підвищення змочувальної спрооможності зв'язуючого. Це, у свою чергу, сприяє більш рівномірному розподілу зв'язуючого по перерізу прядей армуючого наповнювача, зниженню числа повітряних включень, а отже, зменшенню дефектності композиту. 4 Спосіб здійснюють таким чином. Заливають зв'язуюче 1 у ванну 2, під дном якої розташований магнітострикційний перетворювач 3 типу ПМС-27, що живиться від ультразвукового генератора 4 типу УЗГ-2-0,4 (див. Фіг.). Для охолодження ПМС 3 використовується проточна вода. Після включення УЗГ 4 і з'єднання його за допомогою контакту К1 з ПМС 3 відбувається віброобробка зв'язуючого 1 по оптимальному режиму. Після віброобробки зв'язуючого 1 контакт К1 відключається і УЗГ 4 вимикається. Армуючий волокнистий наповнювач 5 змотується з бобіни 6, пропускається через огинаючий валок 7 у ванні просочення 3, віджимні валки 9 і заправляється на оправку 10. Віброоброблене зв'язуюче 11 зливається через кран 12 в просочувальну ванну 3, температура в якій підтримується за допомогою масла 13. Кран 12 закривається, включається механізм обертання оправки 10 і відбувається УЗ-допросочення наповнювача 5, тобто включаються УЗ- концентратори поздовжніх коливань 14, розташовані напроти один одного симетрично щодо наповнювача 5, що просочується. Концентратори 14 сполучені з магнітострикторами 15, які живляться від УЗГ 4 через контакти К2. Контакт КЗ при цьому розімкнений. Далі надлишки зв'язуючого віджимаються на віджимних валках 9. По досягненню просоченого армуючого наповнювача оправки 10 контакт КЗ замикається і починає працювати концентратор ножового 16, розташований перпендикулярно намотуваному просоченому наповнювачу і робочий поверхні оправки 10. Далі після отримання необхідної геометрії просоченого і віджатого наповнювача (виробу) УЗГ 4 і механізм обертання оправки 10 відключаються і виріб твердне по оптимальному температурночасовому режиму. В даний час в лабораторії композиційних матеріалів НТУУ КПІ пропонований спосіб проходить дослідно-експериментальну перевірку. Відпрацьовані оптимальні технологічні режими просочення на різних зв'язуючих і волокнистих наповнювачах. Джерела інформації 1. Ефимов С.И., Дементьев С.А., Русаков А.К., Сапожников B.C. Аппарат доя осмолки канатов. А.С. СССР №147947, МПК D07В07/12. Опубл. в Бюл.№11, 1962. 2. Антипов Е.А., Потапов А.И., Смыслов В.И., Соловьев И.А., Шахо в В.А. Устройство для пропитки и сушки ткани. А.С. СССР №579032. МПК В05С03/04. Опубл. 05.11.1977, Б.И. №41. 5 Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 39649 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601