Способ пропитки и дозированного насоса связующего на длинномерный волокнистый материал

 

Использование: изобретение относится к технологии пропитки связующим ленточного волокнистого материала путем механического воздействия на материал и может быть использовано в технологии полученных композитов. Существо изобретения: пропитанный ленточный волокнистый материал с двух сторон обрабатывают несинх-, ронными ультразвуковыми колебаниями, а варьирование содержания связующего осуществляют регулированием интенсивности и угла подачи колебаний к поверхности материала . При этом на материал также воздействуют асинхронными ультразвуковыми колебаниями при их симметричной подаче. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5t)s В 29 В 15/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4896412/05 (22) 13.11.90 (46) 15.12.92. Бюл, N 46 (71) Киевский политехнический институт им.

50-летия Великой Октябрьской социалистической революции и Арендное научно-производственное объединение "Диэлектрик" (72) А.Е.Колосов, В.Д.Конев, В.Г.Огоньков, В.Е.Колосов и С.О.Пристайлов (56) Шалун Г.Б. и др. Слоистые пластики. M,:

Химйя, 1978, с.105-106.

Авторское свидетельство СССР

N224043,,кл. В 29 В 15/10, 1962. (54) СПОСОБ ПРОПИТКИ И ДОЗИРОВАННОГО НАНОСА СВЛЗУ1ОЩЕГО НА ДЛИННОМЕРНЫЙ ВОЛОКНИСТЫЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к технологии непрерывного процесса нанесения жидких композиций на длинномерный волокнистый материал и может быть использована для формования слоистых изделий из композиционного материала.

Известен способ пропитки длинномерного материала путем окунания в ванне со связующим и снятия излишков с помощью пары валков, установленных с определенным зазором.

Известный способ не обеспечивает достаточно точного дозирования связующего из-за прогиба валков.

Известен также способ пропитки связующим длинномерного волокнистого материала путем воздействия ультразвуковых колебаний под углом к поверхности материала с предварительно нанесенным на него связующим. Ю, 1781654 А1 (57) Использование; изобретение относится к технологии пропитки связующим ленточного волокнистого материала путем механического воздействия на материал и может быть использовано в технологии полученных компоэитов. Существо изобретения, пропитанный ленточный волокнистый материал с двух сторон обрабатывают несинх-, ронными ультразвуковыми колебаниями, а варьирование содержания связующего осуществляют регулированием интенсивности и угла подачи колебаний к поверхности материала. При этом на материал также воздействуют асинхронными ультразвуковыми колебаниями при их симметричной подаче.

3 ил.

Известный способ предполагает воздействие ультразвука с одной стороны материала и не позволяет обеспечить заданное дозирование связующего с двух его сторон.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса.

Поставленная цель достигается за счет

""того, что"в способе пропитки длинномерного волокйистого материала путем воздействия ультразвуковых колебаний под углом к поверхности на него связующим согласно

-изобретению воздействие осуществляют с двух сторон асинхронно при их симметрич- ной подаче с регулированием их интенсивности и угла подачи к поверхности этого материала.

На фиг.1 представлена схема осуществления способа; на фиг.2 — элемент схемы фиг.1; на фиг.3 — расположение преобразователей напротив друг друга.

1781054

Способ осуществляется следующим об- ны) от контактирующего ребра излучающей разом. пластины к противоположному ребру. т.е, Ленточный волокнистый материал 1, достигается аналогия перистальтического проходя со скоростью V через огибающий перемещения жидких и пастообразных валок в ванне со связующим (не показано), 5 сред. Это обеспечивает и перемещение свяпропитывается связующим. Излишки связу- зующего, и удаление его излишков с поверющего 2 удаляются механическим путем по- хности движущегося материала. средством двух ножей-скребков 3 и 4, Преимуществом данного способа являрасположенных с двух сторон пропитанно- ется также увеличение верхнего предела го материала 1 и контактирующих с ним с 10 усилия натяжения материала при удалении дозированным усилием Pi u Pz. Скребки в излишков с его поверхности. общем случае располагаются к поверхности При использовании способа также в пропитанного материала под различными .значительной мере исключается зависиуглами а и а2, изменяя при этом направ- мость наноса от скорости протяжки пропиление движения пропитанного материала 15 танного материала, т,к. в способе прототипа

1 после выхода из ванны (угол Д. При привысокихскоростяхпротяжкивпроцессе протяжке материала относительно скреб- пропитки материала при входе его в ванну ков осуществляется заданный нанос свя- и контактирования со связующим происхозующего и снимается требуемый его дит попадание атмосферного воздуха межизлишек, обеспечивая приэтомминималь- 20 ду связующим и материалом. При этом в ное содержание воздушных пор в материа- случае использования низковязких связуюле. За счет того, что пропитанный материал щих пузырьки воздуха лопаются, образуя обрабатываютсдвух сторон несинхронны- раковины,:в случае же применения высоко- . ми ультразвуковыми колебаниями (УЗК), вязких составов часть пузырьков остается и

Варьирование содер>кания связующего в 25 в нанесенном на материал слое связующепропитанном материале и удаление его ro, излишков осуществляют регулированием При использовании высоковязких свяинтенсивности 1 и tz и угла подачи yi и зующихугол подачи колебанийуувеличивар колебаний к поверхности материала 1. В ется и интенсивность УЗК, и наоборот. качестве источника таких колебаний можно 30 Значения этих величин устанавливаютсяиспользовать, например, ультразвуковые экспериментально, Так, для исследованных низкочастотные магнитострикционные пре- стеклотканных материалов марки "Э" (ГОСТ образователи с плоской излучающей пла- 19907-74) и "T" (ГОСТ 19170-73) шириной стиной 3 и 4, наклоненной к поверхности 1000 м, пропитанных эпоксидными связуюматериала под углами у и yz. Причем, пре- 35 щими УП-631 и ЭДТ-10 (ГОСТ 10587-84) при образоавтели могут быть разнесены по дли- температуре 30 С (вязкость соответственно не материала и его перемещении в зону 2 21 и 1 83 Па.с), значения угла подачи УЗК расположения первого преобразователя у составили 10 — 45, а интенсивность УЗК связующее, находящееся вне и внутри ма- 0,5 — 4 Вт/см: Скорость протяжки варьиро2. териала, подвергается воздействию ультра- 40 валась в пределах от 0,01 до 0,05 м/с. УЗК звука. В результате прилагаемой энергии, подавались на преобразователи 5 и 6 со о о связующего разогревается (уменьшается сдвигом по фазе на угол от 0 до 90 (90

его вязкость), а также "прогоняется" через соответствует. асинхронному режиму) с шатолщину материала на противоположную гом 20 — 30, для чего преобразователи 5 и 6 сторону. Окончательно излишки связующе- 45 питались от автономных УЗ-генераторов с ro удаляются ребром края излучающей пла- выходной мощностью 10 кВт. Габариты изстины преобразователя, играющей роль лучающей пластины преобразователей— скребка. Далее аналогичная картина повто- 1100 х 200 х 10 мм; выходная мощность

- ряется у следующего преобразователя, ус- 8 кВт; амплитуда колебаний 3 — 5 мкм; частотановленного с противоположной стороны 50 та 16 — 24 кГц. Усилие прижима ребра излурулонного материала. чающей пластины составило 15 Н.

В данном способе несинхронные УЗК Заданный нанос связующего 35 А в спообразуются последовательностью чередо- собе прототипа достигался при скорости вания узлов пучностей и впадин при распре- протяжки 0,012 м/с при коэффициенте ваделении фронта волны противоположно 55 риации наноса 18 . направлению движения материала. При Пример 1. Частота подаваемых на этом амплитуда прочности колебаний йо- пропитанный материал УЗК составила следовательно перемещается в плоскости 16 кГц, сдвиг УЗК по фазе 20, амплитуда

2 колебаний(в плоскости излучающей пласти- 3 мкм, интенсивность 4 BT/см, угол подачи

1781054 колебаний к поверхности материала — 10О.

Заданный нанос связующего достигается при скорости протяжки 0.031 м/с при коэффициенте вариации наноса 6, Коэффициент однородности связующего в материале составил 0,87 по сравннию с 0,6 в способе прототипа, Пример 2. Частота подаваемых на пропитанный материал УЗК составила 20 кГц, сдвиг УЗ К по фазе 40О, амплитуда

3 мкм, интенсивность 0,5 Вт/см угол подачи колебаний к поверхности материала-45О. Заданный нанос связующего достигается при скорости протяжки 0,035 м/с при коэффициенте вариации наноса 5%. Коэффициент однородности распределения связующего в материале после удаления излишков связующего составил 0,95.

Пример 3, Частота подаваемых на пропитанный материал УЗК составила

24 кГц, сдвиг УЗК по фазе 70, амплитуда

5 мкм, интенсивность 2 Вт/см, угол подачи колебаний к поверхности материала 30О.

Заданный нанос связующего достигается при скорости протяжки 0,036 м/с при коэффициенте вариации наноса 4%, Коэффициент однородности распределения связующего в материале после удаления излишков свя-. зующего составил 0,93.

Пример 4. Осуществлялась симметричная подача асинхронных УЗК на материал с двух сторон (см. фиг.5) при частоте

18 кГц, сдвиге УЗК по фазе 90 амплитуде 5 мкм, интенсивности 4 Вт/см, угле подачи колебаний к поверхности материала

10О. Заданный нанос связующего достигается при скорости протяжки 0,037 м/с при коэффициенте вариации наноса 4/. Коэффициент однородности распределения связующего в материале после удаления излишков связующего составил 0,95.

При использовании способа равномерность распределения связующего по материалу после удаления излишков связующего (коэффициент однородности) увеличилась в 1,5 раза; величина вязкости используемых составов возросла в 2/3 раза

5 при одинаковой со способом прототипа скорости протяжки и усилии прижима. При одинаковых же значениях вязкости скорость протяжки возросла в 2 5 — 3 раза при одновременном увеличении коэффициента на10 носа в 4 — 5 раз. Происходит также увеличение скорости удаления излишков связующего эа счет увеличения скорости протяжки, обеспечивающей заданный нанос связующего.

15 Таким образом, при использовании способа достигается возможность использования высоковязких и высококонцентрированных пропиточных составов, а также составов с дисперсным наполнителем, за

20 счет варьирования интенсивности и угла подачи УЗК к поверхности пропитанного материала достигается возможность избирательного воздействия на каждую сторону материала, а также увеличивается проиэво25 дительность процесса (скорость протяжки материала и скорость удаления излишков связующего) при получении однородного пропитанного материала, практически без воздушных включений.

30 Формула изобретения

Способ пропитки и дозированного наноса связующего на длинномерный волокнистый материал путем воздействия ультразвуковых колебаний под углом к по35 верхности материала с предварительно нанесенным на него связующим, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса, воздействие на материал ультразвуковых колебаний осуще40 ствляют с двух сторон асинхронно при их симметричной подаче с регулированием их интенсивности и угла подачи к поверхности этого материала.

1781054

Составитель М. Осипова

Техред М.Моргентал

Корректор А. Мотыль

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101.Заказ 4244 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5