Способ получения пористого материала из расплавов полимеров

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ ПРИ ПЛЧТ СССР(71) Институт механики металлополнч мерных систем АН БССР(56) Авторское свидетельство СССР в 5185 до кл. в 04 н 3/00, 976.(54) спосов получвния пористого МА ТЕРИАЛА ИЗ РАСПЛАВОВ ПОЛИМЕРОВНОСТИ И С РЗВНОМВРНЫМ РНСПРЕДВПНИЕМ пор. Материал состоит из-слоев полимерных ВОЛОКОН, СПЛЗВЛВННЫХ МЕЖДУ собой в местах контактов. Каждый СЛОЙ СОСТОИТ ИЗ РЭСПОЛОЖЕННЫХ С ПЕ рекрытием полос, образованных волокнами, уложенньшн по криволинейной траектории, описываемой параметри ческими уравнениями х А соз гвина ширины полосы Н - шаг укладки волокна Е - параметр. Спосоо полуЧЕННН МЗТРНЗЛЗ заключается в СЛе дующем. Расплавленный нагретый И гомогенезированный термопластнчный полимер подают в распыпительное устройство. Через камеру закрутки формируют поток нагретого Воздуха. На выходе из распьшительного устройства получают газоволокнистый факел, в котором расплав полимера вытягивается по траектории закрученной струн. Затем волокна наслаивают на подложку, при этом они укладываются по . криволинейной траектории. Шаг уклад ки Волокна определяют из соотношениятраектории Ч линейная скорость подложки ЧЬ линейная скорость волокна в момент наслаивания на под ЛОЖКУ. ПРИ ЭТОМ на ПОДЛОЖКЕ ИЗ ВОЛО кон формируется полоса. Следующая ПОЛОСН УКЛЗДЫВЗВТСЯ С ПЕРЕКРЫТИЕМна первую, причем в местах контактов волокна сплавляются между собой анку мулнрованным в них теплом и происхо лит формирование материала. 2 ил.ству волокнистопористых полимерных материалов. Цель изобретения повышение проч НОСТН МЭТВРНЗЛН ПРИ ОДНОВрЕМеННОМ п 0вышении равномерности распределения пор.На фиг.1 изображено устройство для получения пористого материала,позволяющее осуществить предлагаемый способ на фиг.2 расчетная траектория укладки ВОЛОКНА В пределах одной полосы.Предлагаемый пособ осуществляют следующим образом.Термопластичный полимерный на териал загружается В бункер генератора волокон, нагревается, плавится,ГОМОГЕННЗНРУЕТСЯ Н ПОДЗЕТСЯ В РЗСПЫ 5 лительное устройство 1, в которое сырез камеру 2 закрутки подается нагретый воздух. На выходе из уст сйства 1 образуется газоволокнис тый факел З, в котором расплав поли- 10 ера вытягивается по траектории 4 закрученной воздушной струи. 3 аКРУЧеН йый поток газа увеличивает интенсивкость силовых и тепловых воздействий1 на сравнению с прямоточной струей 5 и позволяет увеличить длину волокна, взаимодействующегб С ДУШНЫМ ПОТО ком, а следовательно, и усилие растяжения, что заставляет полимер КРНС таллизоваться в условиях интенсивногодо растяжения, позволяет получить во киа с более высокой степенью мопеЮлярной ориентации и ОДНОРОДНЫМИ ПО диаметру. Затем газоволокнистый факел3 наслаивается на подложку 5 (напри- 25 мер оправку, совершающую враЩНТЛЪН 0 етраектории, описываемой уравнениями 30 Н х А сов Е -г С . (1) 2 у А 51 п Е 2) 35 пце А - половина шрины полосы,Н - шаг укладки волокна,с ы-т,Т - время, в течение которого до производят наслаивание Ы - угловая скорость волокна в газоволоннистом факела в момент наслаивания его на подложку. 45 Предлагаемый способ состоит в ТОМ, ЧТО ЭКСТРУДНРУЮТ ПОЛИМЕРНЫЙ МЗ териал с последующим егоутонением с помощью высокоскоростного газового 50зкструдируемого материалад образуют гаэоволокнистый факел и наслаивают волокна на формообразующую подложку. Волокна сваривают между собой Н. аккумулироваиным в них теплом. Утонение производят закрученной струейгазового потока, а волокна укладыЕают на подложку по криволинейной тра ЕКТОРИН С ШЗГОМ, ОПРЕДЕЛЯВНЫМ ИЗ СОгде Ь - длина одного витка траекто РННЧ - линейная-скорость подложки УВ - линейная скорость волокна вмомент наслаивания на подложку.Так как ПОЛИМЕР НЗХОДИТСЯ В-ВНЗКО ТЕКУЧЕМ СОСТОЯНИИ, ТО В МВСТЕХ переСЕЧЕНИЙ ВОЛОКОН ПРОИСХОДИТ ИХ СПЛЭВ ЛЕНИН за СЧЕТ ВККУМУЛНРОВНННОГО В ВО ЛОКНЗХ ТЕПЛЗ. СЛЕДУЮЩВЯ ПОЛОСЗ ПОЛИ мера УКЛВДЫВВЕТСЯ С ПЕРЕКРЫТИЕМ на первую, Н ее ВОЛОКНЗ СПЛЗЕЛЯЮТСЯ ПРЙпересечеииях между собой и с волокнами первой полосы. При нанесении следующего слоя происходит сплавление волокон междуслоями, что приводит к получению пористого материала 6 с высокими прочностными характеристиками, причем равнозначными как в продольном, так И В поперечном НЗПРЗВЛВНИЯХ. Применение укладки по криволинейной траектории, описываемой уравнениями (1) и (2), позволяет получить стереорегулярную структуру поРНСТПГО материала И ТЕМ СЗМЫМ ПОВЫсить равномерностьраспределения пор. Изменяя величину шага Н укладки ВОЛОКНО В СООТВЗТСТВНН С соотношением (3), можно получить пористый материал с различной пористостью с уменьшением шага получается материал с меньшей перистостью при увеличении - с большей пористостью. Ф о-р му л а и з о б р е т е н и я Способ получения пористого материала ИЗ расплавов П 0 ЛИМЕрОВ, при котором экструдируют полимерный материал с последующим его утонением с помощью высокоскоростного газовоГО ПОТОКЗ, ПОДЭВЭВМОГО ПОД ДЗВЛЕННЕМ В направлении перемещении зкструдируемого материала и с образованием газоволокнистого факела,а затем наслаивают волокна полосами на формообразующую подложку по криволинейной траектории, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения прочности материала при одновременном повышении равномерности распре5 1632102 деления пор, утонение производят Ц закрученной струей газового потока,а криволинейную траекторию при уклад цке волокон витками на формообразую 5щую подложку выбирают согласно урав нениям. Н Ч у А-51 п с, г И-Т, -5,Ь ЧВ где А - половина ширины полосы волоконугловая скорость волокна в гаэоолокнистом факела в номент наслаивания его на под 3 ложку- время, В течение которого производят наслаиваниедлина одного витка, линейная СКОРОСТЬ ПЕРЕМЕЩЕ ния подложкилинейная скорость волокна в момент наслаивания на под ложку.ВНИМПН Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. Д/5