Новости Сертификаты Применение Для специалистов Партнеры Контакты Главная
 
   
 
Меню  
Главная
Форма заказа, вопроса по продукции Холлофайбер
Скачать бесплатно, журналы и материалы о ТМ Холлофайбер
Холлофайбер, коллективные заказы, розница, форум совместных покупок
Холлофайбер - это...
Производитель нетканых материалов "Холлофайбер" - завод "Термопол"
Применение нетканых материалов "Холлофайбер", пр-ва "Термопол
Свойства нетканых материалов "Холлофайбер"
Партнёры "Холлофайбер"
Где купить "Холлофайбер"
Холлофайбер-СТРОЙ


Архив новостей
Главная > Архив Холлофайбер > Архив новостей
« Смотреть все новости

НАУКА. Оценка высоты подъема жидкости в нетканых полотнах «Холлофайбер». Мнение и открытия. Ю. М. Трещалин к.т.н., исследователь-материаловед  27.10.2014 07:29

 

Оценка высоты подъема жидкости в нетканых полотнах «Холлофайбер»

 Ю. М. Трещалин к.т.н., исследователь-материаловед

 

Многочисленные варианты использования нетканых полотен, в том числе и в качестве основы композитов, предполагают проведение все более глубокого анализа структуры таких материалов. Большое значение имеет вид используемых волокон, их физико-механические и геометрические характеристики.
Применительно к изготовлению изделий из композитов, в частности, реализации процесса пропитки нетканой основы связующим, а также различного рода эксплуатации нетканых полотен во влагонасыщенных средах, одной из важнейших является способность впитывать и удерживать вязкую жидкость.
Результаты исследования образцов различных производителей (рис. 1) позволяют судить о неориентированном расположении волокон (мононитей) в структуре таких полотен.
1

ПЭ – 100 %, «Холлофайбер Волюметрик Р 179», 600 г/м2

ПП - 100 %, формирование холста фильерное (спанбонд), аэродинамическое, иглопробивной термостабилизированный каландрированием, «Канвалон», ОАО «Ортон», 469,7 г/м2

4

Штапельное, ПЭ (20 %) + ПП (80 %), иглопробивное, каландрированное с одной стороны, «Геоком Д», «Комитекс», 393 г/м2

ПП - 100 %, формирование холста фильерное (спанбонд), аэродинамическое, иглопробивной, «Геотекс» М 600, «Сибур-геотекстиль», 632 г/м2

 

Рис. 1. Структура нетканых полотен различных производителей.

Кроме того, учитывая эффект вертикального впитывания жидкости волокнистым материалом, особое внимание обращено на наличие капилляров. Однако, в классическом понимании капилляра, как трубки, в структуре нетканого полотна обнаружено не было (рис. 2).
11

 Рис. 2. Структура нетканых полотен «Холлофайбер».

При детальном изучении фотоснимков можно отметить небольшие фрагменты, в которых три-четыре мононити на коротком участке соприкасаются между собой, располагаясь параллельно. Но количество таких участков крайне незначительно, а направление относительно вертикальной оси – произвольно.
Проведенный анализ позволяет судить о том, что нетканые материалы целесообразно рассматривать как сплошные среды, имеющие волокнистое строение и пористую структуру. Причем, под пористостью следует понимать не совокупность отдельных пустот, замкнутых или соединенных между собой, а макрообъем среды (воздуха), в котором находится большее или меньшее количество волокон (мононитей), расположенных регулярно или хаотически. Подобный подход заставляет с иных позиций рассматривать физический процесс впитывания жидкости, т.к. капилляров, в общепринятом понимании этого термина, в нетканых материалах нет.
Помимо этого, учитывая реальную структуру, производить экспериментальное определение размеров микропор в толще полотен, как это осуществляется в настоящее время, представляется весьма сомнительным, т.к. отдельных явно выраженных пор в нетканых материалах не наблюдается.
С целью определения высоты подъема жидкости (мм) в зависимости от времени (мин) проведены экспериментальные исследования нетканых полотен «Холлофайбер». Измерения проводились в соответствии с ГОСТ 3816-81 «Ткани текстильные. Методы определения гигиенических и водоотталкивающих свойств» по следующей методике.

Из каждого образца материала вырезались три пробы (полоски) длиной 300 мм, шириной 50 мм. Верхний конец полоски размещался на иглах планки, а нижний с прикрепленными грузиками, опускался в емкость с раствором двуххромовокислого калия или эозина в таком количестве, чтобы он покрыл грузики, а нулевое деление линейки, прикрепленной параллельно испытываемому образцу, совпало с уровнем раствора. После чего за фиксированные промежутки времени определялась высота подъема жидкости в исследуемом образце материала.

Пористость образцов нетканых полотен определялась методом поляризационной микроскопии в соответствии с (ГОСТ 20489-85 «Бумага и картон. Методы определения герметичности») в испытательной лаборатории ОАО «НИИ нетканых материалов» при помощи поляризационного микроскопа МБИ-6, предназначенного для визуальных исследований и фотографирования объектов в проходящем свете в светлом поле при прямом и косом освещении, в темном поле с фазовым контрастом и в поляризованном свете, а также в отраженном свете светлом и тёмном поле и в поляризованных лучах. В процессе проведения эксперимента использовались: окуляр ×8, объектив 20×0.40, микрометрическая линейка, окулярная линейка. Минимальная цена деления составляет 6.7 мкм. Исследуемые пробы материала помещались между двух покровных стекол.
Испытаниям подвергались пять проб каждого образца, имеющих размеры 1см2. В процессе эксперимента измерялись и условные размеры пор. Так как структура нетканого полотна неоднородна по количеству и расположению мононитей в единице объема, для каждой поры определялись максимальный, средний и минимальный условный размер пор.
Характеристики образцов, результаты измерения условных размеров пор и высоты подъема жидкости образцов нетканых полотен «Холлофайбер» представлены в таб. 1 - 3.

 

Таблица 1.

Характеристики испытуемых образцов нетканых полотен

Наименование полотна

Масса, г

Длина, мм

Ширина, мм

Толщина, мм

Объемная плотность, кг/м3

Поверхностная плотность, г/м2

Холлофайбер медиум Р 15

5,1196

193,33

50,33

20,00

26,305

526,106

Холлофайбер софт Р 5191

1,1996

209,33

48,33

17,70

6,698

118,563

Холлофайбер хард F Р 205

2,1789

192,33

50,00

4,50

50,350

226,575

Холлофайбер медиум Р 453

2,1572

199,67

50,33

12,33

17,404

214,649

Холлофайбер медиум Р 608

3,7327

199,33

50,67

26,33

14,035

369,591

Таблица 2.

Результаты измерения условных размеров пор нетканых полотен «Холлофайбер»

Наименование полотна

Условные размеры пор нетканых полотен «Холлофайбер», определенные методом поляризационной микроскопии

Мин.

Сред.

Макс.

мкм

%

мкм

%

мкм

%

Холлофайбер медиум Р 15

6,7

65

80,4

32

160,8

3

Холлофайбер софт Р 5191

6,7

64

80,4

33

154,1

3

Холлофайбер хард F Р 205

6,7

65

67

32

134

3

Холлофайбер медиум Р 453

6,7

70

87,1

28

214,4

2

Холлофайбер медиум Р 608

6,7

65

100,3

33

201

2

Таблица 3.

Результаты измерения высоты подъема жидкости

Наименование полотна

Высота подъема жидкости, мм в зависимости

от времени, мин

1

5

10

20

30

60

120

180

240

960

Холлофайбер медиум Р 15

3

3

3

3

3

3

3

3

5

5

Холлофайбер софт Р 5191

7

10

10

10

10

10

10

10

10

10

Холлофайбер хард F Р 205

-

1

1

1

1

1

1

1

2

2

Холлофайбер медиум Р 453

3

3

3

3

3

3

3

3

5

6

Холлофайбер медиум Р 608

2

4

4

4

4

4

4

4

8

10

 

Для сопоставления в табл. 4 приведены результаты измерений высоты подъема жидкости в нетканых материалах различных производителей (по данным НИИ нетканых материалов) [1].

Таблица 4.

Высота подъема жидкости в нетканых полотнах ООО «Сургут-Геотекстиль» и ОАО «Комитекс»

Наименование полотна

Поверх-ностная плотность, г/м2

Толщина при давлении 2,0 кПа, мм

Объемная плотность, г/см3

Высота подъема жидкости за 60 мин по:, мм

по длине

по ширине

Фильерные иглопробивные полотна из непрерывных ПП-нитей

(ООО «Сургут-Геотекстиль»)

Геотекс-150

153

1,73

0,09

70

72

Геотекс-200

207

2,03

0,10

101

102

Геотекс-300

304

2,62

0,12

80

47

Геотекс-400

401

3,05

0,13

82

77

Геотекс-500

495

3,14

0,15

122

143

Геотекс-600

598

3,72

0,16

121

117

Иглопробивные термообработанные полотна из штапельных волокон (ПЭ-20 %,

ПП-80 % ОАО «Комитекс»)

Геоком Д-100

106

1,75

0,06

20

21

Геоком Д-200

220

2,43

0,09

70

50

Геоком Д-350

367

3,38

0,11

65

67

Геоком Д-450

445

4,38

0,11

45

50

Геоком Д-600

585

4,46

0,13

70

80

Геоком Д-700

689

6,12

0,11

20

30

Геоком Д-900

914

6,37

0,14

42

33

Геоком Б-360

390

3,52

0,11

45

50

Геоком Б-450

455

4,00

0,11

47

68

Геоком ДТМ-300

290

1,79

0,16

2

2

Сравнительный анализ показывает, что материалы «Холлофайбер» впитывают и удерживают существенно меньшее количество жидкости. Относительно небольшая высота подъема объясняется особенностями полых полиэфирных мононитей и, в частности, их гладкой поверхностью и незначительным диаметром, вследствие чего влага в материалах "Холлофайбер" удерживается на поверхностях мононитей только за счет адгезии и быстро удаляется, даже путем естественного испарения, не впитываясь.
Анализ структуры нетканого полотна (рис. 3) показывает, что мононити имеют в сечении не идеальную окружность. Диаметр внутренней полости мононитей не одинаков и имеет численные значения, равные: 0.0415, 0.0356, 0.0307, 0.0297, 0.0325, 0.0358, 0.0320 и 0.0266 мм. Измерения, проведенные при значительном увеличении фотографий (рис. 1), позволили определить толщину стенки мононити, которая составляет 0.00346 – 0.00356 мм.
12

Рис. 3. Единичные мононити в произвольном микрообъеме полотна: а – характер расположения и сечения мононитей; б – продольное сечение мононити; в – поперечное сечение мононити.

С позиции математического анализа и построения геометрических моделей, целесообразно принять средний внутренний диаметр и толщину стенки мононити соответственно 0.03305 мм и 0.0035 мм с погрешностью относительно экспериментальных данных ± 7.7 %. Исходя из этих размеров вычислены:
- объем 1 погонного метра мононити по внешнему диаметру (0.04005 мм) – 0.005039·10-6 м3;
- объем 1 погонного метра мононити по диаметру внутренней полости (0.03305 мм) – 0.003431·10-6 м3;
- объем затраченного полиэфира на 1 погонный метр мононити – 0.001608·10-6 м3.
Учитывая, что линейная плотность мононити составляет 3 – 15 den или 0.000333 – 0.001667 г/м, длина 1 м3 мононити будет 622.082 м. Тогда объемная плотность мононити будет находиться в пределах 207.36 – 1036.8 кг/м3.
Принимая среднее значение объемной плотности мононити ρв = 622.08 кг/м3, рассчитана пористость исследуемых материалов (табл. 5).

Таблица 5.

Результаты расчета пористости исследуемых материалов.

Наименование полотна

Пористость, %

Холлофайбер медиум Р 15

95,77

Холлофайбер софт Р 5191

98,92

Холлофайбер хард F Р 205

91,91

Холлофайбер медиум Р 453

97,20

Холлофайбер медиум Р 608

97,74

Проведенные эксперименты показали равномерность впитывания жидкости по всему объему порового пространства испытуемых образцов. Нетканые полотна «Холлофайбер» имеют хаотическое расположение непрерывных нитей формируемых из фильер. Очевидно, что такое расположение нитей в структуре материала (изотропность структуры) отражается на движении жидкости по длине и ширине образцов.
Исследования позволяют сделать вывод о целесообразно применения нетканых полотен «Холлофайбер» в местах с повышенным влагосодержанием. Учитывая низкий коэффициент теплопроводности -0,037 – 0,039 Вт/(м·0С) и толщину, превышающую максимальную высоту подъема жидкости в 8-20 раз, нетканые полотна «Холлофайбер» могут успешно использоваться в качестве теплоизоляции объектов, расположенных во влагонасыщенных средах. Кроме того, известный диапазон пористости 95-98 %, достаточно стабильная величина высоты подъема жидкости и определенное в процессе эксперимента время (скорость) впитывания, позволяют достаточно точно прогнозировать расход связующего при изготовлении изделий из композитов на основе полотен «Холлофайбер», в частности, гидро-тепло и звукоизоляционных сэндвич-панелей.
Литература.
1. Трещалин М.Ю., Мандрон В.С., Мухамеджанов Г.К. Исследование процесса капиллярного подъема жидкости в нетканых материалах. Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности. – 2009, № 4С, с. 24 – 26.

 

Нетканый материал, нетканое полотно, нетканка, netkanoe, netkanka, netkanyi, синтепона нет, вместо поролона, альтернатива наполнителя кокос, утеплитель для одежды, синтетический утеплитель, наполнитель для матрасов, подушки и одеяла холлофайбер, термопол

 

  121471, г.Москва ул.Рябиновая д. 43А Отправить письмо: info@thermopol.ru Консультации по тел.: (495) 446-2754  
НовостиСертификатыПрименениеДля специалистовПартнерыКонтактыГлавная
Rambler's Top100 Портал легкой промышленности LeProm.ru