CN107290252B - 一种测试纤维浸润性能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测试纤维浸润性能的方法，包括以下步骤:(1)、裁取一段热缩管；(2)、最大根数n；(3)、裁取n根纤维；(4)、使纤维在热缩管前端露出；5)、配制可固化的树脂体系；(6)、调整使不同待测纤维的高度一致；(7)、使树脂成为固体；(8)、拆除热缩管；(9)、裁切纤维棒，得到重量m；(10)、在量筒中加入适量的水，记录体积V0；(11)、将纤维棒完全没入水中，记录体积V1，则得到纤维棒体积V＝V1‑V0；(12)、计算纤维棒的密度ρ＝m/V，以此来比较浸润性，即密度越大，纤维棒内部孔隙越小，浸润性越好。本发明具有结构简单、成本低廉、测试准确、测试结果直观及适用范围广等特点。

Description

一种测试纤维浸润性能的方法
技术领域
本发明属于纤维技术领域，具体地涉及一种测试纤维浸润性能的方法。
背景技术
为了提高纤维的力学性能，改善其纺织性能，以及促进树脂与纤维的润湿，纤维生产中都会用浸润剂对纤维表面进行处理。合适的测试浸润剂浸润性能的方法，对推动浸润剂的开发和应用具有重要的意义。
目前，浸润性能测试方法有很多种。单纤维浸润性测试以测试纤维接触角为主，这种方法非常严谨准确，但因为测试成本过高，在实际生产中很难得到推广。另外，哈尔滨工业大学初琪等研究出一种树脂对纤维集合体浸润性的测试方法，对生产具有一定的指导意义。该方法通过测试同等状态的纤维在一定时间内吸附树脂的质量来表征不同纤维的浸润性。操作时，将一定根数的纤维置于塑料管内，使纤维在塑料管前端露出一定的长度，并浸入树脂中，在一定时间后分别测试其重量，以此来判断各纤维浸润剂的性能。这种方法不需要精密的仪器，但纤维吸附树脂前后质量变化较小，非常容易受到其他因素的影响。而其他的测试方法都存在一些局限性，比如利用了玻璃纤维被树脂浸渍后变透明的性质来测试的方法无法适用于玄武岩纤维和碳纤维这类深色纤维，还有一些方法不够直观和准确，因此需要开发一种新的简单直观、可以适用不同纤维的测试方法。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的缺点与不足，提供一种结构简单、成本低廉、测试准确、测试结果直观及适用范围广的测试纤维浸润性能的方法。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种测试纤维浸润性能的方法，包括以下步骤:
(1)、裁取一段热缩管；
(2)、通过试验，找出纤维能刚好全部穿过热缩管的最大根数n；
(3)、裁取n根纤维；
(4)、用一根纤维牵引n根纤维穿过热缩管，使纤维在热缩管前端露出；
(5)、配制粘度≤200cps，凝胶时间≥2h，可固化的树脂体系；
(6)、将热缩管前端露出的纤维全部浸入可固化的树脂体系中，并竖直悬挂于支架上，调整使不同待测纤维的高度一致；
(7)、30min-60min后从树脂中取出，连同支架一起放置于烘箱中烘烤，使树脂成为固体；
(8)、拆除热缩管；
(9)、裁切前端露出部分的纤维，再裁切后端已浸润部分的纤维得到相同长度的纤维棒，称重，得到重量m；
(10)、在量筒中加入适量的水，记录体积V0；
(11)、将纤维棒完全没入水中，记录体积V1，则得到纤维棒体积V＝V1-V0；
(12)、计算纤维棒的密度ρ＝m/V，以此来比较浸润性，即密度越大，纤维棒内部孔隙越小，浸润性越好。
所述热缩管为有机硅热缩管。
所述步骤(1)中热缩管的裁取为10～20cm，内径为3～10mm。
所述步骤(3)中n根纤维的长度为16～26cm,n根纤维的长度比热缩管的长度长6cm。
所述步骤(4)中纤维在热缩管前端露出2～4cm。
所述步骤(5)中的可固化的树脂体系的固化温度不超过200℃。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
本发明有机硅热缩管在受热后会收缩，排出烘烤前纤维之间的气泡；可观察纤维棒表面缺陷大小和数量，初步判断浸润性能；没有利用到某种纤维的特性，因此可适用于不同的纤维；测试密度不需要任何精密仪器，而且采取排水量测量体积误差较小；故本发明具有结构简单、成本低廉、测试准确、测试结果直观及适用范围广等特点。
附图说明
图1为一种测试纤维浸润性能的方法的结构示意图。
图中标号与名称如下：
1 支架 2 一根纤维
3 n根纤维 4 热缩管
5 可固化的树脂体系
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1所示，一种测试纤维浸润性能的方法，包括以下步骤:
(1)、裁取一段热缩管；
(2)、通过试验，找出纤维能刚好全部穿过热缩管的最大根数n；
(3)、裁取n根纤维；
(4)、用一根纤维牵引n根纤维穿过热缩管，使纤维在热缩管前端露出；
(5)、配制粘度≤200cps，凝胶时间≥2h，可固化的树脂体系；
(6)、将热缩管前端露出的纤维全部浸入可固化的树脂体系中，并竖直悬挂于支架上，调整使不同待测纤维的高度一致；
(7)、30min-60min后从树脂中取出，连同支架一起放置于烘箱中烘烤，使树脂成为固体；
(8)、拆除热缩管；
(9)、裁切前端露出部分的纤维，再裁切后端已浸润部分的纤维得到相同长度的纤维棒，称重，得到重量m；
(10)、在量筒中加入适量的水，记录体积V0；
(11)、将纤维棒完全没入水中，记录体积V1，则得到纤维棒体积V＝V1-V0；
(12)、计算纤维棒的密度ρ＝m/V，以此来比较浸润性，即密度越大，纤维棒内部孔隙越小，浸润性越好。
本实施例中的热缩管为有机硅热缩管；步骤(1)中热缩管的裁取为10～20cm，内径为3～10mm；步骤(3)中n根纤维的长度为16～26cm,n根纤维的长度比热缩管的长度长6cm。
本实施例中的步骤(4)中纤维在热缩管前端露出2～4cm；步骤(5)中的可固化的树脂体系的固化温度不超过200℃。
对比实施例
取三种不同浸润剂处理的同种规格纤维A/B/C，需要测试对特定酚醛树脂的浸润性能，采用实施例1的方法进行。具体的为：每种纤维，均用一根纤维将48根纤维绑住一头；牵引这些纤维穿过20cm长、7mm内径的有机硅热缩管，使纤维在管前端露出4cm；将管前端露出的纤维全部浸入可固化的酚醛树脂中，并竖直悬挂于支架上；60min后从树脂中取出，连同支架一起放置于烘箱中，升温至80℃烘烤2h；拆除热缩管；裁切前端露出部分的纤维，再裁切后端已浸润部分的纤维得到约2cm长的纤维棒，称重，得到重量m；在量筒中加入适量的水，记录体积V0；将纤维棒完全没入水中，记录体积V1，则得到纤维棒体积V＝V1-V0；计算纤维棒的密度ρ＝m/V，结果如下：
已浸润长度(mm) 裁切体积V(cm3) 重量m(g) 密度ρ(g/cm3)
A 51 0.76 1.210 1.59
B 60 0.80 1.152 1.44
C 61 0.80 1.196 1.50
根据密度大小，可以判断浸润性A＞C＞B。
采用上述方法，有机硅热缩管在受热后会收缩，排出烘烤前纤维之间的气泡；可观察纤维棒表面缺陷大小和数量，初步判断浸润性能；没有利用到某种纤维的特性，因此可适用于不同的纤维；测试密度不需要任何精密仪器，而且采取排水量测量体积误差较小。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种测试纤维浸润性能的方法，其特征在于，包括以下步骤:
(1)、裁取一段热缩管；
(2)、通过试验，找出纤维能刚好全部穿过热缩管的最大根数n；
(3)、裁取n根纤维；
(4)、用一根纤维牵引n根纤维穿过热缩管，使纤维在热缩管前端露出；
(5)、配制粘度≤200cps，凝胶时间≥2h，可固化的树脂体系；
(6)、将热缩管前端露出的纤维全部浸入可固化的树脂体系中，并竖直悬挂于支架上，调整使不同待测纤维的高度一致；
(7)、30min-60min后从树脂中取出，连同支架一起放置于烘箱中烘烤，使树脂成为固体；
(8)、拆除热缩管；
(9)、裁切前端露出部分的纤维，再裁切后端已浸润部分的纤维得到相同长度的纤维棒，称重，得到重量m；
(10)、在量筒中加入适量的水，记录体积V0；
(11)、将纤维棒完全没入水中，记录体积V1，则得到纤维棒体积V＝V1-V0；
(12)、计算纤维棒的密度ρ＝m/V，以此来比较浸润性，即密度越大，纤维棒内部孔隙越小，浸润性越好。
2.根据权利要求1所述的测试纤维浸润性能的方法，其特征在于：所述热缩管为有机硅热缩管。
3.根据权利要求2所述的测试纤维浸润性能的方法，其特征在于：所述步骤(1)中热缩管的裁取为10～20cm，内径为3～10mm。
4.根据权利要求3所述的测试纤维浸润性能的方法，其特征在于：所述步骤(3)中n根纤维的长度为16～26cm,n根纤维的长度比热缩管的长度长6cm。
5.根据权利要求4所述的测试纤维浸润性能的方法，其特征在于：所述步骤(4)中纤维在热缩管前端露出2～4cm。
6.根据权利要求5所述的测试纤维浸润性能的方法，其特征在于：所述步骤(5)中的可固化的树脂体系的固化温度不超过200℃。
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