Капиллярный эффект слоев резинотканевого композита
Автор: Ямилинец С.Ю., Губанова И.В., Козлова М.Д., Кондратов А.П.
Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet
Рубрика: Химическая технология
Статья в выпуске: 1 (95) т.85, 2023 года.
Бесплатный доступ
Резинотканевые композиты являются представителем класса анизотропных армированных композиционных слоистых материалов, предназначенных для эксплуатации в контакте с жидкой средой. Каждый слой композита выполняет определённую функцию при эксплуатации полиграфических машин. Слой резины расположен на поверхности материала и непроницаем для гидрофильных жидкостей, но может ограниченно набухать в органических растворителях. Слои тканей обеспечивают структурную целостность и натяжение слоистого композиционного материала и защищены от проникания жидкой среды слоями резины в плоскости перпендикулярной расположению слоёв. В плоскости параллельной расположению слоёв ткань проницаема для водных растворов, органических растворителей. Проницаемость основана на капиллярном эффекте впитывания. Для ликвидации анизотропии проницаемости армированных композиционных слоистых материалов, предложено на торцевую поверхность наносить дополнительные слои закрывающие доступ жидкости в капиллярное пространство сквозь поры, промежутки между нитями и волокнами слоёв ткани. Дополнительные слой наносят кистью или погружением в растворы суспензии и эмульсии плёнкообразующих полимеров: поливинилового спирта, политетрафторэтилена и акрилового полиэфира. В статье описаны экспериментальная методика оценки пористости и расчет среднего радиуса капилляров с использованием физической модели пористой структуры композита. Капиллярное давление, приводящее к впитыванию, описывается законом Лапласа. Лабораторный стенд представляет собой модернизированный прибор Клемма-Винклера. Измерено проникновение жидкостей в пористую структуру композитного резинотканевого материала через торцевую поверхность. Рассчитаны размеры пор в структуре композита, их количество, объем, и скорость заполнения водой пор через торцевую поверхность в образцах анизотропных армированных композиционных слоистых материалов применяемых в полиграфии. Показано снижение проницаемости воды сквозь защитные слои на торцевой поверхности в зависимости от химического и фазового состава плёнкообразующих полимеров. Сопоставлены диаграммы проницаемости, кинетики впитывания и таблицы параметров пористости резинотканевого композита. Определены доли капилляров различного диаметра и их распределение по площади сечения.
Модификация поверхности, пористость, закон лапласа, прибор клемма-винклера, резинотканевый композит
Короткий адрес: https://sciup.org/140301812
IDR: 140301812 | DOI: 10.20914/2310-1202-2023-1-233-239
Список литературы Капиллярный эффект слоев резинотканевого композита
- Мельников А.В., Румянцева Ю.М., Стоянова Л.Н. Влияние увлажняющих растворов на офсетные резинотканевые полотна // Известия высших учебных заведений. Проблемы полиграфии и издательского дела. 2003. № 4. С. 17-22.
- Барковский Е.В., Медяк Д.М. Исследование модели краскопереноса с учетом закономерностей износа офсетного полотна // Труды БГТУ. № 9. Издательское дело и полиграфия. 2016. № 9(191). С. 58-61.
- Капуста, Т.В., Харитонова Е.Е. Исследование и сравнение печатно-технических свойств резинотканевых полотен для офсетных печатных машин // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна. Серия 1: Естественные и технические науки. 2013. № 2. С. 36-42.
- Нечипоренко Н.А., Иванова Н.А., Бердовщикова А.В., Николаев А.В. Исследование технологических свойств резинотканевых полотен для листовых машин плоской офсетной печати // Известия высших учебных заведений. Проблемы полиграфии и издательского дела. 2013. № 6. С. 43-50.
- Байдаков Д.И. Кинетика набухания сшитых эластомеров в растворителях // Известия высших учебных заведений. Проблемы полиграфии и издательского дела. 2013. № 2. С. 003-008.
- Ямилинец С.Ю., Лозицкая А.В., Кондратов А.П. Физико-химическая стойкость и амортизирующие свойства полимерных композитов с защитной оболочкой // Лакокрасочные материалы и их применение. 2023. № 3. С. 50-55.
- Ямилинец С.Ю., Дмитриев Л.Д., Кондратов А.П. Деформация и изменение прочностных свойств многослойных полотен в результате набухания в смесях органических растворителей разной липофильности // Механика композиционных материалов и конструкций. 2022. Т. 28. № 2. С. 255-273.
- Хохлова Т.Д., Пеливанов И.М., Карабутов А.А. Методы оптико-акустической диагностики биотканей // Акустический журнал. 2009. Т. 55. № 4-5. С. 672-683.
- Карабутов А.А., Кобелева Л.И., Подымова Н.Б., Чернышова Т.А. Лазерный оптико-акустический метод локального измерения упругих модулей композиционных материалов, упрочненных частицами // Техническая акустика. 2008. Т. 8. С. 19.
- Максачук А.И., Леонов Г.В. Оптико-акустический метод дистанционного контроля размеров дисперсных частиц // Техническая акустика. 2009. Т. 9. С. 4.
- Карабутов А.А., Подымова Н.Б. Лазерный оптико-акустический метод измерения пористости газотермических покрытий на металлической подложке // Техническая акустика. 2010. Т. 10. С. 15.
- Турусбекова, Н.К. К вопросу о расчетах пористости текстильной основы композита в зависимости от деформации // Наука и новые технологии. 2008. № 5-6. С. 17-19.
- Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2019614669, RU. Программа для расчета пористости покрытия / Иванов К.А., Стрелков М.Н. № 2019613393; Заявл. 02.04.2019; Опубл. 10.04.2019.
- Агеев М.А. Способ определения среднего радиуса пор бумаги // Инновации - основа развития целлюлозно-бумажной и лесоперерабатывающей промышленности: сборник материалов VI Всероссийской отраслевой научно-практической конференции. 2018. С. 23-27.
- Kondratov A., Konyukhov V., Yamilinets S., Marchenko E. et al. Compression Relaxation of Multi-Structure Polymer Composites in Penetrating Liquid Medium // Polymers. 2022. V. 14. №. 23. P. 5177. https://doi.org/10.3390/polym14235177
- Horiashchenko S., Musiał J., Horiashchenko K., Polasik R. et al. Mechanical properties of polymer coatings applied to fabric // Polymers. 2020. V. 12. №. 11. P. 2684. https://doi.org/10.3390/polym12112684
- Amado J.C.Q., Ross P.G., Sanches N.B., Pinto J.R.A. et al. Evaluation of elastomeric heat shielding materials as insulators for solid propellant rocket motors: a short review // Open Chemistry. 2020. V. 18. №. 1. P. 1452-1467. https://doi.org/10.1515/chem-2020-0182
- Xu X., Wang G., Yan H., Yao X. Constitutive relationship of fabric rubber composites and its application // Composite Structures. 2022. P. 116302. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2022.116302
- Cho J.R. Anisotropic large deformation and fatigue damage of rubber-fabric braid layered composite hose // Procedia engineering. 2017. V. 173. P. 1169-1176. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.12.097
- Xu X., Yan H., Xiao C., Yao X. An anisotropic hyper-visco-pseudo-elastic model and explicit stress solutions for fabric reinforced rubber composites // International Journal of Solids and Structures. 2022. V. 242. P. 111519. https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2022.111519
