Файл: Производство стеклянных волокон и тканей..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 135

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

описанного типа осваивается в промышленности. В результате ис­ пользования связующего в виде термопластичного порошка или волокна упрощается производство жесткого холста, улучшаются условия труда, значительно повышается производительность труда, а также коэффициент использования оборудования и получается холст, каждый квадратный метр которого имеет большую массу.

Нити

в нем связаны, как при точечной электросварке; холст мяг­

кий,

эластичный, хорошо пропитывается и легко укладывается

в форму.

Жесткие холсты из рубленых стеклянных нитей применяются для изготовления крупногабаритных стеклопластиковых изделий по методу контактного и вакуумного формования с использованием* полиэфирных смол (корпуса лодок и катеров, контейнеры, детали корпуса автомобиля, панели для домов из стеклопластика и т. д.). Предел прочности при растяжении стеклопластика, в состав кото­

рого входят жесткие холсты, 800—1400 кгс/см2,

прочность на изгиб

1000—1500

кгс/см2.

 

 

 

 

 

 

 

 

Производительность холстовой машины ( в кг/ч) для

изготов­

ления жесткого холста определяется по уравнению

 

 

 

 

 

 

P = 0,00006t>'/zm77(n. в

 

 

 

 

(19.2)

 

 

 

 

v'nma

 

 

 

 

 

 

 

 

Р = 0,06 - г ? — К п . В = 0,06Кп.в»Яі

 

 

 

 

 

 

 

 

" M

 

 

 

 

 

 

где ѵ' — скорость

резального

механизма,

м/мин; п —• число концов

жгута, за­

правленных

в одно

режущее

устройство;

Т — толщина

жгута, текс;

m — чис­

ло режущих

устройств в работе; а — коэффициент,

учитывающий

содержание

связующего в холсте;

Кп— коэффициент полезного

времени

холстовой маши­

ны; NM — метрический

номер жгута; ѵ — скорость конвейера,

м/мин;

 

тх — мас­

са одного метра холста, г.

 

 

 

 

 

 

 

Холст из непрерывных стеклянных нитей. Этот холст

получается

одностадийным методом; он представляет собой равномерный слой стеклянных нитей, уложенных своеобразными восьмерками в гори­ зонтальной плоскости и связанных клеящим составом. На рис. 19.5 представлена технологическая схема получения стеклянного холста одностадийным методом. Стеклянные нити, получаемые непосред­ ственно из стекломассы в ванной печи /, вытягиваются из фильер-

ных питателей

3,

установленных

в фидере 2, тянущими валками 4

и пневмомеханическим раскладчиком 5.

Проходя нитесборник, они

укладываются

на

движущуюся

сетку

приемного конвейера 6.

Холст 7 до поступления на сушильный конвейер 9 пропитывается жидким связующим в пропиточной ванне 8, высушивается в су­

шильной камере

10, разрезается

механизмами

резки 12 и 13 вдоль

и поперек, если

необходимо, и

навивается в

рулоны наматываю­

щим устройством 14. Если вырабатывается полуфабрикат, установ­ ка оснащается дозатором 11 для нанесения порошковой смолы, второй сушильной камерой 10 и приемником листов полуфабри­ ката 15.

285


Ниже приводится характеристика и назначение холста из не­ прерывных стеклянных волокон:

Марка

холста*

(МРТУ) . . . . . . . .

ХЖКН-300; ХЖКН-350; ХЖКН-400;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ХЖКН-500 (6-11-113—69)

 

Ширина

холста,

мм

 

 

 

 

 

1100—1400

 

 

Масса

1 м* холста, г

 

 

 

 

 

от 300±50 до

500±50

 

Разрывная

прочность

полоски

размером

 

 

 

 

 

250x50 мм в продольном

направлении,

 

 

 

 

 

кгс

 

 

 

 

 

 

 

 

Не менее 5

 

 

Содержание

связующего,

%

 

 

 

3 ± 1 , 5

 

 

Влажность

холста, %

 

 

 

 

 

Не более

0,5

 

 

Диаметр стеклянного

волокна, мкм . . .

 

10—16

 

 

Назначение

холста

 

 

 

 

Для стеклопластиков

(на

основе

фе-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нольных смол),

изготовляемых

мето­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дом прессования

 

 

 

 

* Расшифровка

марок

холста'

X—холст; Ж—жесткий;

К—конструкционный;

H—из непрерыв­

ных

стеклянных нитей; 300,

ЗЕО, 400,

500—средняя

масса

1 м% холста, г (соответственно для к а ж ­

дой

марки).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Плотность холстов

марки ХЖКН (300—350 кг/м3),

как прави­

ло,

меньше плотности

холстов марки

ХЖК (400—800

кг/м3),

по­

этому первые холсты обычно применяются только для изготовления

стеклопластиков (на основе фенольных

смол)

методом прессова­

ния. Предел прочности при растяжении

получаемых стеклопласти­

ков — 1500 кгс/см2, при изгибе —2000 кгс/см2.

Одностадийный ме­

тод изготовления стеклянного холста дает возможность выпускать самый дешевый армирующий материал на высокопроизводитель­ ных конвейерных установках.

Рис. 19.5. Технологическая схема выработки стеклянного холста одностадийным методом:

/ — ванная печь; 2 — фидер;

3 — фильерный

питатель;

4

валки; 5 — раскладчик;

6 — прием­

ный конвейер; 7 — холст;

8 — пропиточная

ванна; 9 — сушильный конвейер;

10

сушильная

камера; / / — дозатор; 12,

13

— механизмы

продольной

и

поперечной резки

холста; 14 — на­

матывающее устройство; 15 — приемник листов.

Нетканый клееный перекрестный материал из жгутов. Этот материал в отличие от холстов (образованных из отрезков или не­ прерывных нитей, уложенных хаотически и создающих изотропную структуру материала) характеризуется тем, что, так же как и ткань, он состоит из двух взаимно перпендикулярных систем ни­ тей. Но в нетканом материале нити основы и утка не переплетают-

286


Пройдя через нитесборное кольцо 19, жгуты направляются вдоль поверхности горизонтального цилиндрического дорна — полотнообразователя 16. Для сохранения постоянного промежутка «между

жгутами основы

дорн

снабжен

распределительной

гильзой 17

с продольными

пазами.

Уточные

поперечные жгуты

6 поступают

с паковок 5, установленных на роторе 4. Вследствие вращения ро­ тора вокруг дорна уточные жгуты укладываются по винтовым ли­ ниям на перемещающуюся по нему основу. Угол наклона винтовых линий очень мал, поэтому жгуты утка и основы пересекаются практически под прямым углом.

,1

Рис. 19.7.

Технологическая

схема получения нетканого перекрестного

материала

 

на

роторно-дорновой

машине:

 

 

/ — рамка;

2, 5 — п а к о в к и ; 3 — продольные жгуты;

4

ротор; 6 — поперечные жгуты; 7 — к а ­

лорифер; 8 — направляющие д у ж к и ;

9 — тянущие

валики;

10 — рулон;

/ / — нож;

12 — с у ш и л ­

ка; 13 — нагреватель; 14 — сбкатные

валки; 15 — кольцо;

16 — дорн;

17 — гильза;

18 — д и с к ;

 

 

19

— нитесборное

кольцо.

 

 

Сформированный материал опрыскивается связующим из фор­

сунок, расположенных

на

внутренней

стороне полого кольца 15.

На установке предусмотрено устройство для нанесения связующего посредством обкатки валками 14 и нагреватель 13 для подплавления термопластичного связующего (оба устройства предназначены для проведения экспериментальных работ и в обычном технологи­ ческом процессе не используются). Смоченный связующим мате­ риал при дальнейшем движении по дорну проходит через объемную трубчатую сушилку 12, обогреваемую воздухом, подаваемым из калорифера 7. В процессе высыхания связующего жгуты основы и утка скрепляются между собой. Получающийся в виде трубы го­ товый материал разрезается по образующей ножом 11 и расправ­ ляется с помощью серии направляющих дужек 8 в плоское полот­

но. Готовое полотно

проходит между тянущими валиками 9 и

наматывается в рулон

10.

При получении нетканого перекрестного материала на роторнодорновой установке требуются большие энергетические затраты

288


и повышенный расход (10—12% от массы материала) связующего; от количества связующего в большой мере зависит качество гото­ вого материала (связующим покрывается вся поверхность жгута). Применение термопластичного волокна в качестве связующего по­ зволяет упростить установку, повысить ее производительность и улучшить технологические свойства нетканого перекрестного ма­ териала; расход термопластичного волокна составляет 3—5%; скрепление нитей происходит в отдельных точках. Схема техно­

логического

процесса получения нетканого перекрестного материа­

ла,

связанного термопластичными

нитями,

представлена на

рис.

19.8.

Продольные стеклянные

жгуты 3

разматываются

Рис. 19.8. Технологическая

схема

получения нетканого

перекрестного

материала,

 

 

 

связанного

термопластичными

нитями:

 

 

/ — рамка;

2, 8, И

— гильзы;

3

продольные стеклянные

жгуты; 4 — диск;

5 — глазки;

*" — сборное

кольцо;

7,

10— роторы;

9 — термопластичные

нити;

12 — поперечные ж г у т ы ;

13 — ролики;

/•/ — п о д д е р ж и в а ю щ и й

диск; 15 — расправляющие

д у ж к и ;

16 — тянущие ва­

лики;

/7 — р у л о н ;

18 — нож;

19 — обогреваемый участок;

20 — дорн;

21 — втулка.

с гильз 2, установленных на рамке 1, и поступают в глазки 5 рас­ пределительного диска 4, равномерно распределяющего их по ок­ ружности кольца.

Пройдя сборное кольцо 6, сформированные продольные жгуты перемещаются по поверхности горизонтального цилиндрического дорна 20, в начале которого для более равномерной раскладки жгутов устанавливается втулка 21 со скругленной кромкой или гильза с продольными пазами. Движущиеся по дорну продольные жгуты обматываются с помощью ротора 7 термопластичными ни­ тями 9, разматывающимися с установленных на данном роторе гильз 8. Поверх образованной таким образом системы тер­ мопластичных нитей вторым ротором 10, вращающимся в противо­ положную сторону, наматываются поперечные стеклянные жгу­ ты 12, поступающие с гильз П.

Перемещаясь далее по дорну, полностью сформированный ма­ териал проходит по его обогреваемому участку 19, на котором происходит подплавление термопластичных нитей и обкатка их фторопластовыми роликами 13 (для лучшего проникновения свя-

289


зующего между стеклянными волокнами). При последующем дви­ жении материала вне контакта с дорном термопластичное вещество затвердевает, склеивая стеклянные жгуты и фиксируя структуру материала. После полного застывания термопластичного связую­ щего получаемый в виде рукава материал разрезается на поддер­ живающем диске 14 ножом 18 и разворачивается далее в плоское полотно с помощью расправляющих дужек 15. Готовый материал проходит через систему тянущих валиков 16, которые перемещают его на всех этапах изготовления, и наматывается на съемный то­ варный валик в рулон 17.

На установке подобного типа можно изготавливать застилистые равнопрочные материалы, состоящие из двух систем нитей, или кордные материалы, применяемые в основном в качестве намоточ­ ного материала. Обычно для изготовления нетканого перекрестного материала, применяемого для армирования стеклопластиков, ис­

пользуются жгуты в 10—12 сложений на прямых

замасливателях,

а в качестве связующего — капроновые нити. В

табл. 19.4 приве­

дена характеристика яетканых перекрестных материалов, склеен­

ных жидким связующим С-230

и термопластичными

волокнами.

Для армирования

бумаги и

пленок необходимы

материалы

с крупными ячейками

стабильных размеров, так как адгезия меж­

ду стекловолокнистым

материалом, пленкой и бумагой

отсутствует

и скрепление материала обычно происходит за счет сварки слоеп армируемых материалов в просветах ячеек.

На ранее рассмотренной роторно-дорновой установке целесо­ образно изготавливать плотный материал, так как при изготовле­ нии сеток связующее обволакивает дорн и препятствует формиро­ ванию структуры материала. Для изготовления нетканых клееных

сеток с ячейками создана барабанная установка,

принципиальная

технологическая схема

которой представлена на

рис. 19.9

С двух шпулярников

/ на установку поступают стеклянные жгу­

ты 2, которые, пройдя нитеводители 3, образуют две основы. Каж­ дая основа направляется валиком 4 между парой замкнутых тро­ сов 5, вместе с которыми перемещается к сушильному барабану 6. Каркас, образованный всеми четырьмя тросами, между валиками 4 и барабанами 6 обматывается посредством ротора 7 уточными жгу­ тами 8, поступающими с установленных на роторе паковок 9. Стя­ гивание тросов утком предотвращается распорной рамкой 10. В ре­ зультате обмотки образуется два сетчатых полотна, связанных по краям уточными жгутами; они разрезаются ножами 11 в момент контакта полотен с барабанами, после чего полотна разделяются.

Сохранение сформированной структуры в момент разрезания и после него обеспечивается зажимом уточных нитей между тросами и барабанами. С помощью поджимаемых к барабанам 6 гуммиро­ ванных валиков 12 на каждое полотно наносится связующее, захва­ тываемое из ванночки 13. При дальнейшем движении полотен на барабанах 6 связующее высыхает, скрепляя основу и уток. Полот­ на готового материала 15, пройдя между тянущими валиками 14,

290