Непрерывные наполнители композиционных наполнителей

Непрерывные наполнители – волокна находят как самостоятельное применение в виде тканей, так и как армирующий наполнитель (резиновых фартуки, бронежилеты и т.п.) Наша одежда (пальто, шуба) – это тоже композиционный материал, так как в ней есть вата или синтипон, обеспечивающие сохранения тепла, подкладка – щелк, внешняя ткань, обеспечивающая декоративный вид.

Волокна – гибкие и протяженные тела с малым поперечным разрезом. В зависимости от исходного сырья волокна делятся на две большие группы: натуральные и химические.

Натуральные (природные) волокна – волокна растительного, животного или минерального происхождения. Например, шелковые, асбестовые, шерстяные волокна.

Таблица 3.2. Сравнительная характеристика шерстяных и хлопковых волокон

Тип волокна	Плотность	Разрушающее напряжение , МПа	Относительное удлинение , %	Водопоглащение, %
Шерстяное			23,5
Хлопковое

Эти волокна гигиеничны, сохраняют тепло, но горят, не очень прочные, гниют.

Химические волокна получают из природных или синтетических полимеров.

Химические волокна делятся на три группы:

а) волокна из неорганических материалов – стеклянные, углеродные, карбид-кремневые, борные;

б) искусственные, получаемые искусственным путем из природных полимеров – вискозные, ацетатные, медноаммиачные, лавсан;

в) волокна синтетические, получаемые из синтетических полимеров – полиакрилнейтрильные, поливинилспиртовые, поливинилхлоридные, полиуретановые высокоэластичные, полиэтилентерефталатные и т.д.

Волокна выпускаются в виде либо одиночного непрерывного волокна (это элементарное волокно бесконечной длины, формирующееся из одного отверстия фильеры), либо в виде нитей (совокупность филаментов – одиночных волокон, собранных в единый пучок за счет склеивания или скручивания – УКН-5000 – углеродно – комплексная нить 5000 волокон).

Нити делятся на:

‑ нити комплексные первичные – нить, полученная в результате вытягивания пряди элементарных волокон из фильеры стеклоплавильного сосуда и применяемые для изготовления стеклопластиков;

‑ нити комплексные крученные – совокупность одно, двух, четырех первичных нитей с числом крутки от 50до 180 на один метр и 6, 8, 9, 12,18 или 27 сложений, соединенных пучок.

По технологическим свойствам все волокна выпускаются в виде:

1. текстильных волокон – волокна, перерабатываемые в пряжу, из которой изготавливают сетки и ткани;

2. молотое волокно для наполнения премиксов;

3. волокно штапельное – длиной от 12 до 150 мм, получаемое резкой непрерывного жгута, состоящего из множества одиноких нитей.

Нити используются для получения различных материалов из непрерывных и штапельных волокон: тканей, матов, сеток, холстов.

Ткани – текстильный материал, получаемый путем переплетения нитей – основы и утка, применяемого в качестве армирующего наполнителя.

Мат – это волокнистый нетканый армирующий материал, состоящий из хаотически расположенных волокон или нитей, скрепленных полимерным связующим.

Сетка – материал, получаемый из редко переплетенных продольных или поперечных нитей.

Холст – материал на основе рубленного или непрерывного хаотически расположенного волокна, содержание волокна – 2000-3000.

Таблица 3.2. Сравнительная характеристика различных наполнителей

Тип наполнителя	Диаметр волокна, мкм	Плотность	Прочность при растяжении, МПа	Модуль упругости, МПа
Стеклянное			690 ‑ 720	254 ‑ 255
Углеродное	9 ‑ 15			230 ‑ 550
Карбид–кремниевое	2 ‑ 8			400 ‑ 550
Борное
Нержавеющая сталь