RU2711882C1 - Textile fabric for structural material - Google Patents

Textile fabric for structural material Download PDF

Info

Publication number
RU2711882C1
RU2711882C1 RU2019118978A RU2019118978A RU2711882C1 RU 2711882 C1 RU2711882 C1 RU 2711882C1 RU 2019118978 A RU2019118978 A RU 2019118978A RU 2019118978 A RU2019118978 A RU 2019118978A RU 2711882 C1 RU2711882 C1 RU 2711882C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
threads
layers
laid
density
textile fabric
Prior art date
Application number
RU2019118978A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марина Петровна Михайлова
Екатерина Петровна Лаврентьева
Марат Васильевич Шаблыгин
Нина Александровна Власова
Мария Александровна Кочеткова
Никита Александрович Нардюжев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Силуэт" (ООО "Силуэт")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Силуэт" (ООО "Силуэт") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Силуэт" (ООО "Силуэт")
Priority to RU2019118978A priority Critical patent/RU2711882C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2711882C1 publication Critical patent/RU2711882C1/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D03WEAVING
    • D03DWOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

FIELD: textile industry.SUBSTANCE: invention relates to textile industry, in particular to the field of creation of textile fabrics with specified technical characteristics, used as fillers of composite materials for high-technology industries (wind power engineering, shipbuilding, aviation, automotive industry, etc.). Textile fabric includes four layers of continuous parallelized threads laid with possibility of maintaining their initial physical and mechanical properties. Threads of outer layers of linear density of 1,200 tex are laid at angles of 0° and 90° in relation to longitudinal axis with density of 6–8 threads/inch, and threads of inner layers of linear density of 300 tex are laid at angles of +45° and -45° in relation to longitudinal axis with density of 10–13 threads/inch. Two inner layers are interconnected by piercings from synthetic threads, and all four layers are additionally stitched with same threads.EFFECT: increased specific breaking load of threads, reduced value of deflection of composite material and increased value of destructive stress at interlayer shift of composite material, in which textile fabric is used as reinforcing filler.3 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности, к области создания текстильных полотен с заданными техническими характеристиками, используемых в качестве наполнителей композиционных материалов для высокотехнологичных отраслей промышленности (ветроэнергетика, судостроение, авиация, автомобилестроение и др.).The invention relates to the textile industry, in particular, to the field of creating textile fabrics with predetermined technical characteristics used as fillers of composite materials for high-tech industries (wind energy, shipbuilding, aviation, automotive, etc.).

Основу композиционных материалов составляют технические текстильные материалы, выполняющие роль армирующего наполнителя и состоящие из нескольких слоев нитей (ровингов) со специальными отличающимися свойствами и ориентацией в различных направлениях.Composite materials are based on technical textile materials that act as a reinforcing filler and consist of several layers of threads (rovings) with special differing properties and orientation in different directions.

Известен аналог по патенту RU 2542294, опубликованный 20.02.2015, в котором армирующие слои из стеклоткани последовательно уложены с обеих сторон сердечника со скреплением слоев, пропитанных связующим.The analogue of the patent RU 2542294, published on 02.20.2015, in which fiberglass reinforcing layers are successively laid on both sides of the core with bonding the layers impregnated with a binder, is known.

В качестве слоев армирующего материала оболочки использованы стеклоткани с различной угловой ориентацией волокон по отношению к продольной оси сердечника. Внутренний центральный слой составляет стеклоткань, волокна которой уложены под углами 0° и 90° по отношению к продольной оси сердечника, а остальные слои - внешние по отношению к центральному слою - из стеклоткани, волокна которой уложены под углами +45° и -45° по отношению к продольной оси сердечника. В качестве пропитывающего связующего использовано наномодифицированное эпоксидное соединение.As layers of the reinforcing material of the shell used fiberglass with different angular orientation of the fibers with respect to the longitudinal axis of the core. The inner central layer is fiberglass, the fibers of which are laid at angles of 0 ° and 90 ° with respect to the longitudinal axis of the core, and the remaining layers are external with respect to the central layer, of fiberglass, the fibers of which are laid at angles of + 45 ° and -45 ° relative to the longitudinal axis of the core. A nanomodified epoxy compound was used as an impregnating binder.

Недостатком аналога является потеря прочности нитей в процессе выработки ткани по всем переходам ткацкого производства. Для обеспечения требуемой прочности наполнителя требуется увеличение его толщины, что приводит к увеличению массы и удорожанию текстильного армирующего наполнителя и изделия в целом.The disadvantage of the analogue is the loss of strength of the threads in the process of producing fabric for all transitions of weaving. To ensure the required strength of the filler, an increase in its thickness is required, which leads to an increase in mass and an increase in the cost of textile reinforcing filler and the product as a whole.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является текстильное полотно, используемое в способе изготовления лопасти ветрового колеса, в котором производят послойную выкладку стеклоткани, пропитку связующим, механическую обработку. В качестве стеклоткани используют в, частности, стеклоткани Т10 и Т14 (патент RU 2205130, опубликованный 27.05.2003).The closest analogue of the invention is a textile web used in a method for manufacturing a wind wheel blade, in which layer-by-layer laying of fiberglass, impregnating with a binder, machining is performed. As fiberglass fabrics are used, in particular, fiberglass T10 and T14 (patent RU 2205130, published on 05.27.2003).

Недостатком ближайшего аналога является снижение прочности нитей в процессе выработки ткани по всем переходам ткацкого производства, а также сложность укладки стеклоткани, обладающей повышенной жесткостью, при изготовлении изделий сложной конфигурации, что приводит к большим временным затратам.The disadvantage of the closest analogue is the decrease in the strength of the threads in the process of producing fabric for all transitions of weaving, as well as the difficulty of laying fiberglass with increased rigidity in the manufacture of products of complex configuration, which leads to a large time cost.

Технической проблемой предложенного изобретения является сохранение прочностных свойств нитей, повышение прочностных характеристик текстильного полотна и композиционного материала, в котором упомянутое полотно использовано в качестве армирующего наполнителя.The technical problem of the proposed invention is the preservation of the strength properties of the threads, increasing the strength characteristics of the textile fabric and composite material, in which the fabric is used as a reinforcing filler.

Данная проблема решается тем, что текстильное полотно для конструкционного материала включает четыре слоя из непрерывных параллелизованных нитей, уложенных с возможностью сохранения своих первоначальных физико-механических свойств, при этом нити внешних слоев линейной плотности 1200 текс уложены под углами 0° и 90° по отношению к продольной оси с плотностью 6-8 нитей/дюйм, а нити внутренних слоев линейной плотности 300 текс уложены под углами +45° и -45° по отношению к продольной оси с плотностью 10-13 нитей/дюйм, причем два внутренних слоя скреплены между собой прошивкой из синтетических нитей, а все четыре слоя дополнительно прошиты такими же нитями.This problem is solved in that the textile fabric for the structural material includes four layers of continuous parallelized yarns laid with the ability to preserve their original physical and mechanical properties, while the yarns of the outer layers of linear density 1200 tex are laid at angles of 0 ° and 90 ° with respect to the longitudinal axis with a density of 6-8 threads / inch, and the threads of the inner layers of linear density 300 tex are laid at angles of + 45 ° and -45 ° with respect to the longitudinal axis with a density of 10-13 threads / inch, with two inner layers bonded They are interconnected by firmware from synthetic threads, and all four layers are additionally stitched with the same threads.

Предпочтительно, если синтетические нити для прошивки выполнены из полиэфира (полиэтилентерефталат), а в качестве нитей используют нити из стекла, базальта или их сочетания.Preferably, if the synthetic threads for firmware are made of polyester (polyethylene terephthalate), and glass, basalt, or a combination thereof is used as the threads.

Прошивные нити также могут быть изготовлены из полиамида, полипропилена, сополиамида, сополиэфира и другого подходящего материала.The piercing threads can also be made of polyamide, polypropylene, copolyamide, copolyester and other suitable material.

Предлагаемым изобретением получены следующие технические результаты: увеличение удельной разрывной нагрузки нитей, снижение величины прогиба композиционного материала и повышение величины разрушающего напряжения при межслойном сдвиге композиционного материала, в котором текстильное полотно использовано в качестве армирующего наполнителя.The invention obtained the following technical results: an increase in the specific breaking load of the threads, a decrease in the deflection of the composite material and an increase in the breaking stress during the interlayer shear of the composite material, in which the textile fabric was used as a reinforcing filler.

В заявленном текстильном полотне нити уложены с возможностью сохранения своих первоначальных физико-механических свойств. Первоначальные физико-механических свойства нити - это свойства каждой отдельной нити до формирования из него текстильного полотна.In the claimed textile fabric, the yarns are laid with the possibility of preserving their original physical and mechanical properties. The initial physical and mechanical properties of a thread are the properties of each individual thread until a textile fabric is formed from it.

Сохранение указанных свойств обусловлено тем, что в процесс формирования полотна исключаются изгибающие, крутящие, вытягивающие напряжения и трение нитей между собой. Нити не переплетаются и не скрепляются между собой. При производстве стеклоткани нити подвергаются всем указанным воздействиям, что приводит к снижению их прочностных свойств.The preservation of these properties is due to the fact that bending, twisting, pulling stresses and friction of the threads between themselves are excluded in the process of web formation. The threads are not intertwined and are not fastened together. In the manufacture of fiberglass, the yarn is subjected to all these influences, which leads to a decrease in their strength properties.

Сохранение прочности нитей является следствием того, что при формировании заявленного текстильного полотна сохраняются главные ковалентные связи вдоль макромолекул, упопрядочение макромолекул, межмолекулярные и фибриллярные связи.The preservation of the strength of the threads is a consequence of the fact that during the formation of the claimed textile fabric, the main covalent bonds along the macromolecules, the ordering of the macromolecules, intermolecular and fibrillar bonds are retained.

Экспериментальным путем установлено, что укладка нитей с возможностью сохранения своих первоначальных физико-механических свойств в сочетании с тем, что нити внешних слоев линейной плотности 1200 текс уложены под углами 0° и 90° по отношению к продольной оси с плотностью 6-8 нитей/дюйм, а нити внутренних слоев линейной плотности 300 текс уложены под углами +45° и -45° по отношению к продольной оси с плотностью 10-13 нитей/дюйм, при том, что два внутренних слоя скреплены между собой прошивкой из синтетических нитей, а все четыре слоя дополнительно прошиты такими же нитями, позволяет значительно повысить физико-механические показатели заявленного текстильного полотна в сравнении с полотном из стеклоткани Т-10, используемом в качестве наполнителей композиционных материалов.It was established experimentally that the laying of threads with the ability to preserve their original physical and mechanical properties in combination with the fact that the threads of the outer layers of linear density 1200 tex are laid at angles of 0 ° and 90 ° with respect to the longitudinal axis with a density of 6-8 threads / inch , and the threads of the inner layers of linear density 300 tex are laid at angles of + 45 ° and -45 ° relative to the longitudinal axis with a density of 10-13 threads / inch, while the two inner layers are bonded to each other by firmware of synthetic threads, and all four layers optional ity with the same threads, can significantly improve the physical and mechanical properties of the claimed textile fabric in comparison with the fabric of fiberglass T-10, used as fillers of composite materials.

Полученные неожиданные технические результаты подтверждаются конкретными примерами осуществления заявленного изобретения.The unexpected technical results obtained are confirmed by specific examples of the claimed invention.

Пример 1Example 1

Предлагаемое четырехслойное текстильное полотно на основе стеклянных нитей. Два внешних слоя изготовлены из нитей линейной плотности 1200 текс. Верхний и нижней слои уложены в полотне под углами 0° и 90° по отношению к продольной оси с плотностью 6 нитей/дюйм. Нити двух внутренних слоев имеют линейную плотность 300 текс. Внутренние второй и третий слои уложены под углами +45° и -45° по отношению к продольной оси с плотностью 10 нитей/дюйм. Слои скреплены между собой прошивкой по заявленной схеме.The proposed four-layer textile fabric based on glass fibers. The two outer layers are made of yarns of linear density 1200 tex. The upper and lower layers are laid in the canvas at angles of 0 ° and 90 ° with respect to the longitudinal axis with a density of 6 threads / inch. The threads of the two inner layers have a linear density of 300 tex. The inner second and third layers are laid at angles of + 45 ° and -45 ° with respect to the longitudinal axis with a density of 10 threads / inch. The layers are bonded together by firmware according to the claimed scheme.

Пример 2Example 2

Предлагаемое четырехслойное текстильное полотно на основе нитей из базальта изготавливают, как в примере 1, но нити внешних слоев линейной плотности 1200 текс укладывают под углами 0° и 90° по отношению к продольной оси с плотностью 6 нитей/дюйм, а нити внутренних слоев линейной плотности 300 текс укладывают под углами +45° и -45° по отношению к продольной оси с плотностью 13 нитей/дюйм.The proposed four-layer textile fabric based on basalt threads is made as in example 1, but the yarns of the outer layers of linear density 1200 tex are laid at angles of 0 ° and 90 ° with respect to the longitudinal axis with a density of 6 yarns / inch, and the threads of the inner layers of linear density 300 tex stacked at angles of + 45 ° and -45 ° with respect to the longitudinal axis with a density of 13 threads / inch.

Пример 3.Example 3

Предлагаемое четырехслойное текстильное полотно на основе стеклянных и базальтовых нитей. Верхний и нижний внешние слои изготавливают из стеклонитей линейной плотности 1200 текс. Слои укладывают под углами 0° и 90° по отношению к продольной оси с плотностью 8 нитей/дюйм. Внутренние второй и третий слои изготавливают из базальтовых нитей линейной плотности 300 текс, укладывают под углами +45° и -45° по отношению к продольной оси с плотностью 10 нитей/дюйм. Слои скреплены между собой прошивкой по заявленной схеме.The proposed four-layer textile fabric based on glass and basalt yarns. The upper and lower outer layers are made of glass fibers of linear density 1200 tex. Layers are laid at angles of 0 ° and 90 ° with respect to the longitudinal axis with a density of 8 threads / inch. The inner second and third layers are made of basalt yarns with a linear density of 300 tex, laid at angles of + 45 ° and -45 ° with respect to the longitudinal axis with a density of 10 threads / inch. The layers are bonded together by firmware according to the claimed scheme.

Пример 4Example 4

Предлагаемое четырехслойное текстильное полотно на основе нитей из стекла изготавливают, как в примере 1, но нити внешних слоев линейной плотности 1200 текс укладывают под углами 0° и 90° по отношению к продольной оси с плотностью 8 нитей/дюйм, а нити внутренних слоев линейной плотности 300 текс укладывают под углами +45° и -45° по отношению к продольной оси с плотностью 13 нитей/дюйм.The proposed four-layer textile fabric based on glass fibers is made as in example 1, but the yarns of the outer layers of linear density 1200 tex are laid at angles of 0 ° and 90 ° with respect to the longitudinal axis with a density of 8 yarns / inch, and the threads of the inner layers of linear density 300 tex stacked at angles of + 45 ° and -45 ° with respect to the longitudinal axis with a density of 13 threads / inch.

Во всех примерах при формировании композиционного материала использована эпоксидная смола, а в качестве синтетических нитей для прошивки были использованы нити из полиэфира.In all examples, epoxy resin was used to form the composite material, and polyester threads were used as synthetic threads for firmware.

В композиционных материалах на основе стандартной стеклоткани марки Т-10 и заявленного текстильного полотна были определены: величина прогиба и разрушающее напряжение при межслойном сдвиге. Определена также удельная разрывная нагрузка нитей в заявленном полотне и в полотне стеклоткани Т-10. Данные приведены в таблице.In composite materials based on standard T-10 fiberglass and the claimed textile fabric, the following values were determined: the amount of deflection and the breaking stress during interlayer shear. The specific breaking load of the threads in the claimed fabric and in the fabric of T-10 fiberglass was also determined. The data are given in the table.

Все технологические операции производства осуществляют на известном оборудовании.All technological operations of production are carried out on known equipment.

Технология изготовления текстильного материала включает следующие операции: заправка шпулярника нитями; слоеукладка; высокопрочная прошивка слоев игольными элементами; накатка полотна в рулоны.The manufacturing technology of textile material includes the following operations: dressing creel threads with threads; layer stacking; high-strength stitching of layers with needle elements; knurling the web in rolls.

Использование предложенного текстильного полотна в качестве армирующего наполнителя в композиционных материалах позволит получать конструкционные материалы на их основе с высокими прочностными свойствами.Using the proposed textile fabric as a reinforcing filler in composite materials will allow to obtain structural materials based on them with high strength properties.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (3)

1. Текстильное полотно для конструкционного материала, включающее слои из непрерывных параллелизованных нитей, отличающееся тем, что полотно содержит четыре слоя нитей, уложенных с возможностью сохранения своих первоначальных физико-механических свойств, при этом нити внешних слоев линейной плотности 1200 текс уложены под углами 0° и 90° по отношению к продольной оси с плотностью 6-8 нитей/дюйм, а нити внутренних слоев линейной плотности 300 текс уложены под углами +45° и -45° по отношению к продольной оси с плотностью 10-13 нитей/дюйм, при этом два внутренних слоя скреплены между собой прошивкой из синтетических нитей, а все четыре слоя дополнительно прошиты такими же нитями.1. Textile fabric for structural material, comprising layers of continuous parallelized yarns, characterized in that the fabric contains four layers of yarns laid with the ability to maintain their original physical and mechanical properties, while the yarns of the outer layers of linear density 1200 tex are laid at 0 ° and 90 ° with respect to the longitudinal axis with a density of 6-8 threads / inch, and the threads of the inner layers of linear density 300 tex are laid at angles of + 45 ° and -45 ° with respect to the longitudinal axis with a density of 10-13 threads / inch, this two in the inner layers are fastened together by firmware of synthetic threads, and all four layers are additionally stitched with the same threads. 2. Текстильное полотно по п. 1, отличающееся тем, что синтетические нити для прошивки выполнены из полиэфира.2. The textile fabric according to claim 1, characterized in that the synthetic threads for firmware are made of polyester. 3. Текстильное полотно по п. 1, отличающееся тем, что в качестве нитей используют нити из стекла, базальта или их сочетания.3. The textile fabric according to claim 1, characterized in that glass, basalt, or a combination thereof is used as threads.
RU2019118978A 2019-06-19 2019-06-19 Textile fabric for structural material RU2711882C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019118978A RU2711882C1 (en) 2019-06-19 2019-06-19 Textile fabric for structural material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019118978A RU2711882C1 (en) 2019-06-19 2019-06-19 Textile fabric for structural material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2711882C1 true RU2711882C1 (en) 2020-01-23

Family

ID=69184164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019118978A RU2711882C1 (en) 2019-06-19 2019-06-19 Textile fabric for structural material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2711882C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2196866C1 (en) * 2001-09-24 2003-01-20 Асеев Алексей Вадимович Long-cut member of composite material
RU2205130C1 (en) * 2001-12-04 2003-05-27 Рыбаулин Василий Михайлович Wind wheel blade made from composite material and method of its manufacture
RU2542294C2 (en) * 2013-05-15 2015-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Lengthy load-bearing structural element of construction beam type from polymer composite material

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2196866C1 (en) * 2001-09-24 2003-01-20 Асеев Алексей Вадимович Long-cut member of composite material
RU2205130C1 (en) * 2001-12-04 2003-05-27 Рыбаулин Василий Михайлович Wind wheel blade made from composite material and method of its manufacture
RU2542294C2 (en) * 2013-05-15 2015-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Lengthy load-bearing structural element of construction beam type from polymer composite material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jauhari et al. Natural fibre reinforced composite laminates–a review
KR101771287B1 (en) Continuous fiber reinforced composite material and molded product thereof
US3953641A (en) Ply of parallel filaments
JP7121663B2 (en) Hybrid fabrics for reinforcing composites
KR20110002009A (en) Multidirectionally reinforced shape woven preforms for composite structures
RU2720339C2 (en) Blank with gaps filled with filler
KR102204244B1 (en) Fabric for fiber reinforced plastic and manufacturing method thereof using the same
Nawab et al. Development & characterization of green composites using novel 3D woven preforms
KR20120112431A (en) Fiber preform, fiber reinforced composite, and method of maing thereof
RU2604444C2 (en) Corner fitting preforms and method for production thereof
CN1860016A (en) Crimp-free infusible reinforcement fabric and composite reinforced material therefrom
JP2020525586A (en) Product containing reinforcing fiber and shape memory alloy wire and method of manufacturing the same
JPH03502947A (en) Textile structures useful as reinforcement materials in the manufacture of composite materials and technical yarns for such structures
RU2711882C1 (en) Textile fabric for structural material
CN101786538A (en) Process for producing core cloth of conveyor
CN105934316B (en) Fiber composite material and method for producing the same
CN108431314A (en) Fabric and fiber reinforced composite material for fiber reinforced composite material
RU166437U1 (en) TECHNICAL WATERFABRIC FABRIC
JP2016164320A (en) Heat-resistant multiaxial stitch base material
EP3694694A1 (en) Three-dimensional woven preforms for omega stiffeners
US20040005435A1 (en) 3-Dimensionally (3-d) stitched fabrics
RU2019139875A (en) Fiber-Reinforced 3D Weaving Weave and Manufacturing Method
KR101594655B1 (en) Method for preparing still wire and continuous fiber reinforced composite
RU165528U1 (en) REINFORCED POWER GRILLE FROM POLYMER COMPOSITE MATERIAL
JPS6011133B2 (en) Thread material for textiles