Микроволновая обработка композиционных материалов

Микроволновая обработка композиционных материалов

Микроволновым излучением (МВИ) называют диапазон частот 300 ГГ ц-300 МГ ц (длина волны от 1 мм до 1 м) в электромагнитном спектре расположенный между инфракрасными и радиочастотами [1]. Сегодня интенсификация под воздействием МВИ применяется во многих промышленных процессах. Нагрев МВИ отличается высокой скоростью и большой эффективностью. Применение энергии микроволн взамен используемых в большинстве технологических установок теплоносителей позволяет значительно упростить технологическую схему, исключив все процессы и аппараты, связанные с подготовкой теплоносителя, а также вредные выбросы. Проведение исследований, связанных с определением аспектов воздействия СВЧ излучения на физико-механические показатели композиционных текстильных материалов (КТМ), является важным и актуальным при создании образцов КТМ с улучшенными эксплуатационными свойствами, отвечающими основным гигиеническим требованиям, и разработке новых технологий их получения.

В настоящее время не угасает интерес к композиционным текстильным материалам на основе термопластичных полимеров [2]. В основе производства КТМ лежат клеевой, огневой и прошивной способы соединения двух и более слоев текстильных материалов. Наиболее прогрессивным является клеевой способ. В качестве полимерного связующего используется различные клеевые композиции с температурой плавления 80-130 оС.

Сегодня на мировом рынке доступны следующие функциональные текстильные материалы: барьерные (против микроорганизмов, химикалий, жидкости, радиации и др.); антистатические или электропроводящие; антимикробные или бактериостатические; крове- и водоотталкивающие; высокосорбционные и высококапиллярные (изготовленные из ультратонких волокон); дышащие мембраны; phasechangematerials (PCM); металлические и металлизированные; трехмерные (3D) трикотажные полотна; ламинированные со специфическими отделками.

Композиционные текстильные материалы можно рассматривать как продукт (об-ладающий высокими технико-эксплуатационными свойствами, новыми функциями, до-бавленными качествами, экологичностью и рыночной ликвидностью) разработка которого требует использования новых материалов (структурных и функциональных) на основе новых технологических процессов, реализация которых требует проведения исследовательских работ.

Многослойный композиционный материал определенного целевого назначения должен выполнять возложенные на него функции. Соответственно программа функци-онирования многослойного композита закодирована в его структуре. Именно поэтому так важен концептуальный подход к «сборке» многофункциональных текстильных композитов.

Области использования композитов определяются сферой деятельности человека и отличаются большим разнообразием. Все создаваемые текстильные композиты направлены на выполнение основной функции: регулирование тепло-массообменных процессов (поглощение влаги, тепла; разделение жидкостей и др.). Во многих существующих образцах композиционных текстильных материалов в структурный состав включено трикотажное полотно. Это не случайно, так как для обеспечения комфорта в пододежном пространстве, трикотаж подходит как ничто другое [3].

В состав разрабатываемого КТМ включено три вида материала::

1. плащевая ткань из капроновых волокон (лицевая сторона);

2. трикотаж из х/б волокон (изнаночная сторона).

3. клеевая паутинка из термопластичного полимера (внутренний слой, как связующее звено);

Прогрессивными способами создания КТМ является клеевой способ на каландре под давлением и высокой температуре (машинах для склеивания).

В данной работе получение КТМ проводилось за счет использования СВЧ воздействия на третий слой КТМ.

За счет СВЧ клеевая паутинка нагревается, скрепляя между собой верхний и нижний слои. Необходимо оптимальное время для лучшего скрепления слоев материалов, т.к. склеивание происходит без механического давления.

Т. к. предполагаемый новый КТМ следует получать из трех слоев материалов путем увлажнения, нагрева и расплавления с последующей фиксаций термопластичного полимера, находящейся между двумя слоями и под давлением, с использованием СВЧ излучения, то необходимо модифицировать микроволновую печь до тех размеров и параметров, которые были бы промышленно применимы. Т. е. камера СВЧ излучения должна соответствовать размерам готовых текстильных материалов, должна быть экологически безопасна для человека и окружающей среды, технико-экономически обоснована.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Рылкова М.В. и др. Исследование изменения коэффициента отражение электромагнитных волн при получении радиопоглощающих нетканых материалов // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности.-2013, №5

2. Бесшапошникова В. И. Текстильные материалы в производстве одежды: учеб. пособие / В. И. Бесшапошникова. Саратов: Сарат. гос. тех. ун-т, 2011. 208 с.

3. Разработка нового композиционного материала с использованием высокочастотной плазмы ВЧЕ-разряда / И.Ш.Абдуллин, В.В.Хамматова, Е.В.Кумпан // elibrary.ru/download/18538796/pdf

УДК 677.027

Количество показов: 801