Перспективные основовязаные структуры, армирующие композиты

Перспективные основовязаные структуры, армирующие композиты

Производство и применение композитных материалов имеет высокую значимость для технологического прорыва во многих отраслях, что наглядно подтверждается включением полимерных композиционных материалов в перечень критических технологий (Закон «О порядке осуществления иностранных инвестиций в хозяйственные общества, имеющие стратегическое значение для обеспечения обороны страны и безопасности государства») значимых для обороны страны и безопасности государства.

Предлагаемые в качестве структур армирующих каркасов многоосные осново-вязаные полотна отличаются рядом преимуществ: равномерные деформации во всех направлениях, хорошая формуемость, высокая ударная вязкость и энергопоглощение, с сохранением целостности и стабильности структуры. В трикотаже деформация сложнее, чем в ткани, поскольку связи между нитями ориентированы во многих направлениях, а растяжимость структуры обеспечивается не только растяжением нитей, но и их изгибом.

Новейшие мировые тенденции сфокусированы не столько собственно на осно-вовязаных структурах, используемых для армирования композитов, сколько на иссле-дованиях микроструктур этих полотен. Поскольку именно структуры определяют и объ-емное наполнение композита армирующим, и ориентацию с деформацией волокнистого или ниточного наполнителя, а самое главное, геометрию и распределение порового пространства.

Предложен и реализован к использованию уникальный и прогрессивный тамбур-ный процесс петлеобразования, представляющий собой разновидность основовязального при отсутствии традиционных игл и платин.

Наличие нитеводительных гребенок с полыми трубками обеспечивает ему целый ряд преимуществ:

получать новые виды основовязаных производных переплетений; при одинаковых свойствах трикотажа ассортимент тамбурного способа шире; комбинировать в одном раппорте переплетения: цепочки, трико и атласа; прокладывать уток по ширине (за счет каретки) и продольно упрочнять полотна частичной проборкой в полые трубки нитей повышенной линейной плотности.

Характерными особенностями структуры тамбурного трикотажа [1], присущими всем разновидностям переплетений, являются:

чередование лицевых и изнаночных рядов петель;

расположение протяжек на обеих сторонах петельного столбика и перекрывание ими остовов петель с двух сторон.

Полотна, полученные на тамбурной машине, имеют структуру изнаночной глади. Трикотаж может быть как с открытыми, так и с закрытыми петлями, что невозможно получить на кулирных машинах.

Авторами выбраны структуры, разработаны аналитические и графические записи (графики кладки нитей) и геометрические модели изнаночных основовязаных пе-реплетений. Выполнен анализ новых структур основовязаных тамбурных переплетений и спрогнозированы их свойства.

Результаты проведенного моделирования на уровне ячейки периодической структуры и макрорасчеты упругих свойств трикотажа дали возможность проектировать механические свойства армирующей трикотажной структуры композиционных материалов.

Также выявлено, что вязальная способность используемой льносодержащей нити высокой адгезионной способности максимальна при тамбурном способе, т.е. наименьшую потерю прочности пряжа имеет при изготовлении полотна комбинированного переплетения, в раппорте которого чередуются ряды разных переплетений и, что машины с трубчатыми нитеводителями вместо игл обеспечивают минимально возможную нагрузку на нить.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Башкова, Г.В. Представление механических свойств трикотажного полотна с исполь-зованием метода конечных элементов /Г.В. Башкова, А.П. Башков, Д.А. Алешина, И.Ю. Натертышев// Изв. вузов. Технол. текст. пром-сти. - 2009. - №2. - С. 77-81.

2. Gu L, JIang G. Knitting process research on multi-axial warp-knitted fabric. Fiber Reinforce d Plastics/Composites. - 2010; 3: PP. 76-80.

УДК 677.075:004

Количество показов: 304