RU1781054C - Способ пропитки и дозированного насоса св зующего на длинномерный волокнистый материал - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к технологии пропитки св зующим ленточного волокнистого материала путем механического воздействи  на материал и может быть использовано в технологии полученных композитов. Существо изобретени : пропитанный ленточный волокнистый материал с двух сторон обрабатывают несинх-, ронными ультразвуковыми колебани ми, а варьирование содержани  св зующего осуществл ют регулированием интенсивности и угла подачи колебаний к поверхности материала . При этом на материал также воздействуют асинхронными ультразвуковыми колебани ми при их симметричной подаче. 3 ил.

Description

ё

Изобретение относитс  к технологии непрерывного процесса нанесени  жидких композиций на длинномерный волокнистый материал и может быть использована дл  формовани  слоистых изделий из композиционного материала.

Изаестен способ пропитки длинномерного материала путем окунани  в ванне со св зующим и сн ти  излишков с помощью пары валков, установленных с определенным зазором.

Известный способ не обеспечивает достаточно точного дозировани  св зующего из-за прогиба валков.

Известен также способ пропитки св зующим длинномерного волокнистого материала путем воздействи  ультразвуковых колебаний под углом к поверхности матери ала с предварительно нанесенным на него св зующим.

Известный способ предполагает воздействие ультразвука с одной стороны материала и не позвол ет обеспечить заданное дозирование св зующего с двух его сторон.

Цэлью изобретени   вл етс  повышение эффективности процесса.

Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что в способе пропитки длинномерного волокнистого материала путем воздействи  ультразвуковых колебаний под углом к поверхности на него св зующим согласно изобретению воздействие осуществл ют 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 осуществлени  способа; на фиг.2 - элемент схемы фиг.1; на фиг.З - расположение пр есбразо- вателей напротив друг друга.

XI

00

п

О Я

Способ осуществл етс  следующим образом .

Ленточный волокнистый материал 1, проход  со скоростью V через огибающий валок в ванне со св зующим (не показано), пропитываетс  св зующим. Излишки св зующего 2 удал ютс  механическим путем посредством двух ножей-скребков 3 и 4, расположенных с двух сторон пропитанного материала 1 и контактирующих с ним с дозированным усилием Pi и Ра. Скребки в общем случае располагаютс  к поверхности пропитанного материала под различными углами #1 и ai измен   при этом направление движени  пропитанного материала 1 после выхода из ванны (угол /). При прот жке материала относительно скребков осуществл етс  заданный нанос св зующего и снимаетс  требуемый его излишек, обеспечива  при этом минимальное содержание воздушных пор в материале . За счет того, что пропитанный материал обрабатывают с двух сторон несинхронными ультразвуковыми колебани ми (УЗК). Варьирование содержани  св зующего в пропитанном материале и удаление его излишков осуществл ют регулированием интенсивности Н и г и угла подачи у и yz колебаний к поверхности материала 1.В качестве источника таких колебаний можно использовать, например, ультразвуковые низкочастотные магнитострикционные преобразователи с плоской излучающей пластиной 3 и 4, наклоненной к поверхности материала под углами yi и уа. Причем, пре- образоавтели могут быть разнесены по длине материала и его перемещении в зону расположени  первого преобразовател  св зующее, наход щеес  вне и внутри материала , подвергаетс  воздействию ультразвука . В результате прилагаемой энергии, св зующего разогреваетс  (уменьшаетс  его в зкость), а также прогон етс  через толщину материала на противоположную сторону. Окончательно излишки св зующего удал ютс  ребром кра  излучающей пластины преобразовател , играющей роль скребка. Далее аналогична  картина повтор етс  у следующего преобразовател , установленного с противоположной стороны рулонного материала.

В данном способе несинхронные УЗК образуютс  последовательностью чередовани  узлов пучностей и впадин при распределении фронта волны противоположно направлению движени  материала. При этом амплитуда прочности колебаний последовательно перемещаетс  в плоскости колебаний (в плоскости излучающей пластины ) от контактирующего ребра излучающей пластины к противоположному ребру, т.е. достигаетс  аналоги  перистальтического перемещени  жидких и пастообразных

сред. Это обеспечивает и перемещение св зующего , и удаление его излишков с поверхности движущегос  материала.

Преимуществом данного способа  вл етс  также увеличение верхнего предела

усили  нат жени  материала при удалении излишков с его поверхности.

При использовании способа также в значительной мере исключаетс  зависимость наноса от скорости прот жки пропитайного материала, т.к. в способе прототипа при высоких скорост х прот жки в процессе пропитки материала при входе его в ванну и контактировани  со св зующим происходит попадание атмосферного воздуха между св зующим и материалом. При этом в случае использовани  низков зких св зующих пузырьки воздуха лопаютс , образу  раковины, в случае же применени  высоков зких составов часть пузырьков остаетс  и

в нанесенном на материал слое св зующего .

При использовании высоков зких св зующих угол подачи колебаний у увеличиваетс  и интенсивность УЗК, и наоборот.

Значени  этих величин устанавливаютс  экспериментально. Так, дл  исследованных стеклотканных материалов марчи Э (ГОСТ 19907-74) и Т (ГОСТ 19170-73) шириной 1000 м, пропитанных эпоксидными св зующими УП-631 и ЭДТ-10 (ГОСТ 10587-84) при температуре 30°С (в зкость соответственно 2,21 и 1,83 Па.с), значени  угла подачи УЗК у составили 10-45°, а интенсивность УЗК 0,5-4 Вт/см2; Скорость прот жки варьировалась в пределах от 0,01 до 0,05 м/с. УЗК подавались на преобразователи 5 и 6 со сдвигом по фазе на угол от 0 до 90° (90° соответствует асинхронному режиму) с шагом 20-30°, дл  чего преобразователи 5 и 6

питались от автономных УЗ-генераторов с выходной мощностью 10 кВт. Габариты излучающей пластины преобразователей - 1100 х 200 х 10 мм; выходна  мощность 8 кВт; амплитуда колебаний 3-5 мкм; частота 16-24 кГц. Усилие прижима ребра излучающей пластины составило 15 Н.

Заданный нанос св зующего 35% в способе прототипа достигалс  при скорости прот жки 0,012 м/с при коэффициенте вариации наноса 18%.

П р и м е р 1. Частота подаваемых на пропитанный материал УЗК составила 16 кГц, сдвиг УЗК по фазе 20°, амплитуда 3 мкм, интенсивность 4 Вт/см2, угол подачи

колебаний к поверхности материала - 10°. Заданный нанос св зующего достигаетс  при скорости прот жки 0,031 м/с при коэффициенте вариации наноса 6%. Коэффициент однородности св зующего в материале составил 0,87 по сравннию с 0,6 в способе прототипа.

П р и м е р 2. Частота подаваемых на пропитанный материал УЗК составила 2 0 кГц, сдвиг УЗ К по фазе 40°, амплитуда 3 мкм, интенсивность 0,5 Вт/см угол подачи колебаний к поверхности материала-45°. Заданный нанос св зующего достигаетс  при скорости прот жки 0,035 м/с при коэффициенте вариации наноса 5%. Коэффициент однородности распределени  св зующего в материале после удалени  излишков св зующего составил 0,95.

П р и м е р 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 30°. Заданный нанос св зующего достигаетс  при скорости прот жки 0,036 м/с при коэф- фициенте вариации наноса 4 % Коэффициент однородности распределени  св зующего в материале после удалени  излишков св зующего составил 0,93.

П р и м е р 4. Осуществл лась симмет- рична  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 10°. Заданный нанос св зующего достигаетс  при скорости прот жки 0,037 м/с при коэффициенте вариации наноса 4%. Коэффициент однородности распределени  св зующего в материале после удалени  излишков св зующего составил 0,95.

При использовании способа равномерность распределени  св зующего по материалу после удалени  излишков св зующего (коэффициент однородности) увеличилась в 1,5 раза; величина в зкости используемых составов возросла в 2/3 раза при одинаковой со способом прототипа скорости прот жки и усилии прижима. При одинаковых же значени х в зкости скорость прот жки возросла в 2,5-3 раза при одновременном увеличении коэффициента наноса в 4-5 раз. Происходит также увеличение скорости удалени  излишков св зующего за счет увеличени  скорости прот жки, обеспечивающей заданный нанос св зующего.

Таким образом, при использовании способа достигаетс  возможность использовани  высоков зких и высококонцентрированных пропиточных составов, а также составов с дисперсным наполнителем, за счет варьировани  интенсивности и угла подачи УЗК к поверхности пропитанного материала достигаетс  возможность избирательного воздействи  на каждую сторону материала, а также увеличиваетс  производительность процесса (скорость прот жки материала и скорость удалени  излишков св зующего) при получении однородного пропитанного материала, практически без воздушных включений.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ пропитки и дозированного наноса св зующего на длинномерный волокнистый материал путем воздействи  ультразвуковых колебаний под углом к поверхности материала с предварительно нанесенным на него св зующим, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности процесса, воздействие на материал ультразвуковых колебаний осуществл ют с двух сторон асинхронно при их симметричной подаче с регулированием их интенсивности и угла подачи к поверхности этого материала.

   И

   Фиг. 2

   9

   Фиг.З