粗粉碎纺织品高粘度涂层组分涂层用内置挤压辊式轧液机.pdf
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1、粗粉碎纺织品高粘度涂层组分 涂层用内置挤压辊式轧液机 M G | o w a n i a ,S Z o b e l ,G S e i d e ,T G r i e s亚琛工业大学纺织和服装研究所( 德国) 摘要:织物增强混凝材料的承载性能由织物的增强基质和混凝基质的复合性能所决 定。涂层组分对纱线横截面的完全渗透是复合材料最佳承栽强度的先决紊 件。 关键词:织物增强混凝材料,挤压辊轧液机,O p t i m a x 工艺,海绵效应 1 来自样机的挑战 近年来,人们一直进行着将纺 织品增强物和混凝物相结合的研 究。同钢筋增强物相比,由于纺织 品增强物周围的混凝物最J 、厚度 还可降低,故与这些材
2、料的复合可 提供更轻、更薄和更多的金银丝编 织物组分。这些组分用于涂层方 面引起了人们极大兴趣。 纺织品增强混凝材料的承载 性能是由纺织品增强基质和混凝 基质复合性能所决定。通常混凝 基质无渗透纱线的能力,因此,并 不是所有的增强基质长丝都被束 缚在混凝基质内,只有边缘的长丝 与混凝基质连接。内部的长丝以 束状存在( 图1 ) ,只有一小部分粗 纱可借助摩擦力提高承载能力。 涂层组分在纱线横截面的完全渗 透是赋予所有长丝和获得最优复 合物承载强度的先决条件。 纱线横截面上大量的长丝不 能被低粘度分散体系完全渗透( 例 如丙烯酸酯) ,而且纺织品整理工 艺中将横截面压实也阻碍了渗透, 并降低了可
3、被涂层的纱线接触面 积。当使用高粘度涂层组分时将 导致严重问题。研究表明,内部连 有长丝的粗纱能通过聚合物基质 改善内部复合组分。 图2 显示:通过增加聚合物比 例,应力应变曲线显著上升。 新型P V A 涂层组分的粘度高 达1 00 0 0m P a s ,这是由其含固 量而致。常规热固型树脂的粘度 在1 0 0 10 0 0m P a s 之间。不考 虑纱线和织物结构,而使用高粘度 涂层组分实现纱线横截面完全渗 透的适当且大规模涂层工艺是不 存在的。研究表明,一般织物增强 材料的粗纱线密度大数为32 0 0 2 40 0 0d t e x 。研究中所用的A R 一玻 璃纤维长丝数当线密度为
4、 32 0 0d t e x 时为8 0 0 ,线密度为 64 0 0 、1 20 0 0 和2 40 0 0d t e x 时为 16 0 0 0 由于涂层组分具有较高的 线密度、长丝数及高粘度,故必须 有可调的高挤压压力浸渍方法。 常规工艺,如浸渍法,不能实现完 全渗透。 2 工艺现状 由德国K a r lM e n z e l 机械公司 开发的O p t i m a x 工艺( 图3 ) ,可实 图1商业涂层产品的不完全渗透( a :1 2o o od t e x 丁一苯涂层E 玻璃的石膏泥 心骨纤维;b :沥青涂层的7 3o o od t e x 的聚酯沥青增强物) 国际纺织导报2 0
5、 0 8 年第1 1 期 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 图2 具有不同聚合物质量比例的A R 一玻璃纤维的纱线拉 仲强力 图3K a r lM e n z e l 机械公司O p t i m a x 工艺( a ) 及M o n f o r t s 公 司内置挤压辊式轧液机( b ) 现对纱线的良好渗透,甚至在涂层增强材料或具有高粘度聚合物本 包括一个压在另一个顶端的排列 组分渗透性能不良或对高粘度涂体的涂层。对于加工像玻璃纤维和三角形排列。C
6、F D 软件由 层组分进行涂层的不适当极端条或碳纤维这样的压敏纤维,挤压压F l u e n t 德国公司研制。 件下,也能有很好的渗透。织物基力是不可调节的。此外,除涂层应网格被预处理器分成相应的 质渗透前,织物中的空气必须被完用原理外,湿加工系统的工艺技术流动区域,带有精密网格( 黄色) , 全替代,然后基质才能渗透至空也不适用于织物增强混凝材料的具有高速梯度区域( 例如在织物周 穴。织物在导丝辊轧液机中自上涂层组分。围和挤压棍之间) 以及具有宽网格 而下通过导丝辊而被挤压。( 蓝色) 较少相关的区域。通过检 在O p t i m a x 工艺中,织物自下 3 模拟与实验 验挤压辊距离及底
7、盘尺寸,研究了 而上进入,通过挤压导辊间的织物一个压在另一个顶端以及水平排 而去除空气。当织物脱离导辊间新型结构已被集成进入德国列的全部6 个棍。挤压辊的角速 隙时产生膨胀并吸收涂层组分( 海 J a k o bW e i 3 & S o h n e 公司开发的 度和转动频率( 甜) ,挤压辊间距离 绵效应) 。通过挤压工艺使涂层组P C S - 3 0 型实验涂层机中。反映现( d 踟i ) ,挤压辊构造( 一个压在另 分进入织物内部的这种渗透并不有技术不足的两种不同构造的辊,一个顶端以及水平排列) ,底盘尺 局限于这些应用。通过流体动力学计算( C F D ) 软件寸以及流体粘度( 7 7
8、 ) 都作为影响 O p t i m a x 工艺所采用的海绵效 F L U E N T 加以研究( 图4 ) 。其构造因素加以定义。 应也可用于德国M o n f o r t s 纺织机 械公司开发的内置挤压辊式轧液 机( 图3 ) 。挤压辊排列在浸渍浴 中,纱线内部空气通过辊的自重去 除,通过机械挤压将涂层组分挤入 纱线内部。与此同时,海绵效应又 为涂层组分在织物内部的渗透提 供了保障。挤压压力只能通过辊 的自重获得。此工艺不能获得更 高的挤压压力或增加挤压压力。 现有工艺用于湿加工,如织物 的染色或丝光工艺过程。迄今为 图4 一个压在另一个顶端的构造( a ) 和三角形构造( b ) 的
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