Способ получения пневмоперепутанного углеволокна

Приложение № 1

Изобретение относится к подготовительной фазе получения шихты на основе углеволокна, а также получения углеродной ваты для изготовления углепластиковых деталей и силовых элементов. Способ получения пневмоперепутанного углеволокна содержит подачу углеволокна, его резку и перемещение отрезков углеволокна в воздушный поток. Причем углеволокно режут в направляющем патрубке, а затем полученные отрезки углеволокна подают в воздушный поток ствола под углом 45º±10°. После чего направляют рубленое углеволокно в гофрированный рукав, где создают турбулентный воздушный поток с пограничным слоем превышающим радиуса гофра. Пневмоперепутывание осуществляют в гофрированном рукаве, длина которого не менее двух диаметров воздушного ствола, после чего укладывают пневмоперепутанное углеволокно в контейнер. Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение производительности способа резки и пневмоперепутывания углеволокна, повышение интенсивности и эффективности процесса пневмоперепутывания. 4 ил.

 

Изобретение относится к подготовительной фазе получения шихты на основе углеволокна, а также получения углеродной ваты для изготовления углепластиковых деталей и силовых элементов. Способ можно использовать для получения углеволоконной теплоизоляции, работающей при высоких температурах, и углеволоконного заполнителя.

Известен способ резки и пневмоперепутывания комплексных химических нитей (см. пат. РФ № 2074582,Кл. D02G от 27.02.1997), который основан на подаче однонаправленного жгута из нитей через щель, расположенную под углом 15º. Жгут подают в направляющий патрубок сжатым воздухом, которым производят пневмоперепутывание нитей.

Ближайшим техническим решением с предлагаемым изобретением является способ резки и пневмоперепутывания искуственного волокна (Пат. СССР № 106957, Кл. B03d 1/02 от 15.11.56). Этот способ включает резку нитей искуственного волокна вращающимся ножом, перемещение нитей подвижным поршнем и воздушным потоком. Затем отрезки нитей сжатым воздухом перемещают в эжектор, выполненный в виде расширяющегося воздушного патрубка, где осуществляют пневмоперепутывание нитей.

Этот способ имеет следующие недостатки: подачу жгута искусственных волокон осуществляют с помощью подвижного поршня и воздушного потока. Это снижает производительность такого способа, которая ограничена примитивным подающим устройством. Пневмоперепутывание нитей осуществляют в эжекторе, выполненном в виде расширяющегося воздушного патрубка, что резко снижает интенсивность перепутывания.

Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение производительности способа резки и пневмоперепутывания углеволокна, повышение интенсивности и эффективности процесса пневмоперепутывания.

Указанная техническая задача решается следующим образом: углеволокно режут в направляющем патрубке, а затем полученные отрезки углеволокна подают в воздушный поток ствола под углом 45º±10º, после чего направляют рубленое углеволокно в гофрированный рукав, где создают турбулентный воздушный поток с пограничным слоем, превышающим радиус гофра, причем пневмоперепутывание осуществляют в гофрированном рукаве, длина которого не менее двух диаметров воздушного ствола, после чего укладывают пневмоперепутанное углеволокно в контейнер.

Способ пневмоперепутывания углеволокна поясняется следующими чертежами.

На фиг.1 показано устройство для осуществления способа получения пневмоперепутанного углеволокна.

На фиг.2 дана схема подачи и рубки углеволоконного жгута в направляющем патрубке.

На фиг.3 изображена бобина с многорядной укладкой на ней углеволоконного жгута.

На фиг.4 показан узел подачи углеволоконного жгута в направляющем патрубке.

Устройство для осуществления способа пневмоперепутывания углеволокна состоит из корпуса со стволом 1 подачи сжатого воздуха, выполненного из тонкостенной металлической трубы, в нижней части которой установлен направляющий патрубок 2. На конце ствола с помощью хомута 4 закреплен гофрированный рукав 3. Через ствол 1 и гофрированный рукав 3 подается воздушный поток 5, имеющий скорость 15…30 м/с.

Через направляющий патрубок в ствол засасывается рубленный на отрезки жгут углеволокна 6. Он эжектируется воздушным потоком 5 через срез 7 патрубка 2.

Из выходного конца гофрированного рукава 3 расщепленная масса жгута, превращенного в пневмоперепутанное волокно 8, поступает в контейнер 9, установленный под концевой частью рукава 3.

Углеродное волокно 6 подают в направляющий патрубок 2 с бобины 10. Подача волокна осуществляется подающими роликами 11, приводимыми во вращение электродвигателем 15 через редуктор 14. Ролики и их привод закреплены на направляющем патрубке 2. На ролики нанесено фрикционное покрытие для увеличения силы трения между ними и углеродным волокном.

Между подающими роликами 11 и концевым срезом 7 направляющего патрубка 2 установлен механизм резки волокна. Резка осуществляется вращающимся ножом 13, расположенным в корпусе резки 12. На корпусе механизма резки закреплен редуктор 14 и электродвигатель 15 для привода ножа в действие.

Длина гофрированного рукава L должна быть более чем в два раза больше расстояния l от среза 7 направляющего патрубка 2 до гофрированного рукава 3.

Плоскость среза 7 направляющего патрубка выполнена под углом β к продольной оси ствола. Этот угол составляет ±15º. Высота - h направляющего патрубка 2 внутри ствола составляет 0,1-0,3 от диаметра - D.

Направляющий патрубок 2 расположен под углом α к продольной оси ствола 1, который находится в пределах 45º±10º. Диаметр d направляющего патрубка в 3-4 раза меньше диаметра ствола D.

Установка направляющего патрубка 2 в стволе 1 под углом 45º±10º и расположение плоскости среза 7 направляющего патрубка под углом ±15º к направлению движения воздушного потока 5 обеспечивают создание эжектирующего эффекта, т.е. создание разрежения в зоне среза 7 движущимся в стволе 1 воздушным потоком со скоростью 15…30 м/с.

Созданное эжектором в зоне среза 7 разрежение способствует продвижению по направляющему патрубку 2 отрезков углеволокна, получаемых после резки жгута вращающимся ножом 13. Кроме того, разрежение способствует интенсивному расщеплению фрагментов 6 углеволокна на отдельные углеродные филаменты.

Для дальнейшего расщепления и эффективного пневмоперепутывания углеволокно потоком воздуха загоняется в гофрированный рукав 3, который расположен на расстоянии - 1 от среза 7 направляющего патрубка 2.

Диаметр гофрированного рукава должен быть больше диаметра ствола D на величину, равную 2r, величину двух радиусов элемента гофра или шага одного элемента гофрированного рукава.

Длина А рубленых отрезков углеродного волокна должна быть 3-4 диаметра d направляющего патрубка, но меньше диаметра ствола D.

Для повышения интенсивности пневмоперепутывания углеволокна на внутренних ребрах гофра длина гофрированного рукава 3 задается не менее двух диаметров D воздушного ствола.

Указанные выше относительные параметры устройства для осуществления предлагаемого способа обеспечивают оптимизацию процесса движения рубленых отрезков углеволокна, полного расщепления их на филаменты с последующим активным миксированием и получение пневмоперепутанного углеволокна заданной плотности.

Способ получения пневмоперепутанного углеволокна осуществляется следующим образом: в ствол 1 корпуса устройства пневмоперепутывания подают сжатый воздух и создают направленный воздушный поток 5. Затем включают электродвигатель 15 подачи и рубки углеволокна 6 вращающимся ножом 13. Углеволокнный жгут с помощью роликов 11 подается с бобины 10 в направляющий патрубок 2. Длина А рубленых отрезков 6 углеволокна должна быть менее диаметра D воздушного ствола 1. Поэтому они без большого сопротивления воздушным потоком эжектируются в гофрированный рукав 3, где отрезки волокна распадаются на отдельные филаменты, происходит их интенсивное взаимное пневмоперепутывание в турбулентном потоке воздуха, в пульсирующем пограничном слое на внутренних ребрах гофрированного рукава.

Толщина пограничного слоя движущегося потока воздуха превышает высоту ребер гофра - r, а расстояние между ребрами его - 2r обеспечивает завихрение отдельных отрезков углеволокна. Из гофрированного рукава пневмоперепутанное углеволокно 8 падает в контейнер 9.

Полученное готовое пневмоперепутанное углеволокно применяют для изготовления шихты - смеси исходных материалов для получения металлоуглепластиковых, углепластиковых и углеродонаполненых материалов. Для этой цели в пневмоперепутанное углеволокно добавляют пек, металлопорошок или связующее, а затем получают готовые изделия: детали, узлы, силовые элементы.

По сравнению с известными способами получения пневмоперепутанного волокна предлагаемое изобретение позволяет повысить производительность процесса получения пневмоперепутанного углеволокна и улучшить его качественные параметры. По предлагаемому способу можно получить равномерную перепутанность углеволокна заданной плотности и требуемого объемного веса, что обеспечивает высокое качество получаемых деталей из углеволокна, подготовленного предлагаемым способом.

Устройство для осуществления предложенного способа имеет простую конструкцию, малый вес и высокую надежность в работе.

Способ получения пневмоперепутанного углеволокна содержащий подачу углеволокна, его резку и перемещение отрезков углеволокна в воздушный поток, отличающийся тем, что углеволокно режут в направляющем патрубке, а затем полученные отрезки углеволокна подают в воздушный поток ствола под углом 45º±10º, после чего направляют рубленое углеволокно в гофрированный рукав, где создают турбулентный воздушный поток с пограничным слоем, превышающим радиус гофра, причем пневмоперепутывание осуществляют в гофрированном рукаве, длина которого не менее двух диаметров воздушного ствола, после чего укладывают пневмоперепутанное углеволокно в контейнер.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к производству химических нитей, в частности к производству меланжевых полиэфирных нитей, используемых в производстве обивочных тканей, тканей для мебельной промышленности, производстве пожарных рукавов.
Изобретение относится к производству химических нитей, в частности к производству меланжевых полиэфирных нитей, используемых в производстве тканей для автомобильной промышленности.
Изобретение относится к легкой промышленности и может быть использовано при текстурировании нити. .

Изобретение относится к производству химических нитей, в частности к способам их текстурирования. .

Изобретение относится к отделке химических волокон, в частности к машинам для непрерывного получения извитого волокна преимущественно для париков кукол, и позволяет упростить конструкцию.

Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к пневмомеханическому способу прядения, и позволяет улучшить качество пряжи путем увеличения разрывной нагрузки и снижения ворсистости.

Изобретение относится к химической технологии волокнистых полимерных материалов и касается пряж и волокон, состоящих из сополимерных волокон, и способов их получения. Пряжа содержит сополимер, полученный сополимеризацией пара-фенилендиамина, 5(6)-амино-2-(п-аминофенил)бензимидазола и терефталоилдихлорида, где отношение молей 5(6)-амино-2-(п-аминофенил)бензимидазола к молям пара-фенилендиамина составляет от 30/70 до 85/15. пряжи имеют содержание серы больше 0,1% и имеют эффективное молярное отношение содержания катионов и серы в полимере по меньшей мере 0,3. дополнительные аспекты настоящего изобретения относятся к способам получения таких видов пряжи. Изобретение обеспечивает создание эффективного способа получения сополимерных волокон с улучшенными физическими свойствами. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл., 5 пр.

Изобретение предназначено для использования в авиационной технике, а именно в технологии получения расщепленного углеволокна для изготовления углепластиковых деталей (например, тормозных дисков), и может найти применение в области машиностроения. В предлагаемом способе получения расщепленного углеволокна поток воздуха проходит через коническую насадку, диаметр выходного отверстия которой в несколько раз меньше внутреннего диаметра корпуса и, соответственно, площадь сечения основания воздушной струи, выходящей из конической насадки, многократно меньше площади сечения внутренней поверхности корпуса. Это обеспечивает высокую скорость потока у среза патрубка подачи углеволокна для создания максимального подсасывающего эффекта. Углеволокно, попадая в основание расширяющейся струи воздуха, выходящей из отверстия конической насадки, расщепляется. Технический результат - упрощение конструкции, уменьшение габаритов устройства и снижение себестоимости. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Длинномерное витое изделие для получения изделия в виде каболки, шпагата, веревки, каната, которое изготовлено из механически скрученных от 10 до 50 кручений на метр пучка лент шириной от 10 до 80 мм, которые получены из отходов смешанных текстильных тканей или из утиля смешанных текстильных тканей, при этом материал, из которого изготовлены ленты, выбранный из отходов смешанных текстильных тканей или из утиля, имеет поверхностную плотность не менее 0,9 г/см3.

Приложение № 1 Изобретение относится к подготовительной фазе получения шихты на основе углеволокна, а также получения углеродной ваты для изготовления углепластиковых деталей и силовых элементов. Способ получения пневмоперепутанного углеволокна содержит подачу углеволокна, его резку и перемещение отрезков углеволокна в воздушный поток. Причем углеволокно режут в направляющем патрубке, а затем полученные отрезки углеволокна подают в воздушный поток ствола под углом 45º±10°. После чего направляют рубленое углеволокно в гофрированный рукав, где создают турбулентный воздушный поток с пограничным слоем превышающим радиуса гофра. Пневмоперепутывание осуществляют в гофрированном рукаве, длина которого не менее двух диаметров воздушного ствола, после чего укладывают пневмоперепутанное углеволокно в контейнер. Технической задачей предлагаемого изобретения является увеличение производительности способа резки и пневмоперепутывания углеволокна, повышение интенсивности и эффективности процесса пневмоперепутывания. 4 ил.

Наверх