Найти в Дзене
Издательство БОС

Композиционные материалы на основе нетканых полотен

В монографии изложены результаты теоретических и экспериментальных исследований, связанных с разработкой и созданием композиционных материалов на нетканой основе. Приведены аналитические зависимости, позволяющие определить изменение напряженно-деформированного состояния волокна в процессе полимеризации связующего, а также математические модели, описывающие процессы впитывания жидкости пористой волокнистой средой.
В монографии изложены результаты теоретических и экспериментальных исследований, связанных с разработкой и созданием композиционных материалов на нетканой основе. Приведены аналитические зависимости, позволяющие определить изменение напряженно-деформированного состояния волокна в процессе полимеризации связующего, а также математические модели, описывающие процессы впитывания жидкости пористой волокнистой средой.

В В Е Д Е Н И Е

На VII Международном симпозиуме по техническому текстилю, нетканым материалам и защитной одежде «Techtextil Russia Symposium 2013» Президент Российского союза предпринимателей текстильной и легкой промышленности А. Разбродин, отметил, что «…производство технического текстиля является перспективной отраслью и обладает высоким потенциалом роста, способным коренным образом изменить ситуацию в отечественной текстильной и легкой промышленности» [1]. Основой технического текстиля, как правило, являются химические волокна, поэтому важно проанализировать перспективы их развития с точки зрения сырьевой базы. В [2] профессор г.Е. Кричевский делает вывод: «Производство современных видов волокон (полиэфирные, полиамидные, полипропиленовые, акриловые) в Российской федерации является крайне оправданным с точки зрения огромных запасов природного сырья (нефть, газ) для производства волокон и большой их потребности для модернизации значительного числа отраслей промышленности (нефтегазоперерабатывающей, текстильной, судо-, автомобилестроение). Например, планируемый выпуск полиэфирных волокон к 2020 г. достигнет 53,4 млн тонн (по сравнению с 2010 – 35 млн тонн). Производство химических волокон нового поколения может сыграть роль локомотива развития отечественной индустрии, став одним из факторов национальной безопасности РФ. В последнее время усилилась роль Технологической платформы «Текстильная и легкая промышленность» при формировании государственных программ и федеральной целевой программы «исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы» и, в частности, по подпрограмме №1 «Развитие производства композиционных материалов и изделий их них» [3].

Создание материалов, представляющих собой композицию из матрицы армированной волокнами, позволило совершить качественный скачок в развитии индустрии и, прежде всего, в авиационной, космической, машиностроительной, автомобильной и судостроительной отраслях промышленности. Поэтому расширение и постоянное обновление ассортимента композиционных материалов, совершенствование их прочностных характеристик и увеличение выпуска является актуальной научно-технической задачей [4, 5].

Разработка и производство многофункциональных композитов имеет практическую значимость для развития и технологического прорыва многих отраслей экономики, их можно использовать практически в любой сфере хозяйственной деятельности. Кроме того, в современных условиях создание и применение эффективных инновационных материалов, конкурентоспособных с металлами по цене, качеству и сроку эксплуатации, становятся наиболее актуальными. Применение нетканой основы для изготовления изделий из композитов является одним из наиболее перспективных направлений [6, 7].

Актуальность возрождения отечественной индустрии композиционных материалов для повышения конкурентоспособности гражданских секторов экономики, без которой Россия рискует потерять конкурентоспособность на международном рынке, отметил на первом заседании Совета по модернизации экономики и инновационному развитию России Президент РФ В.В. Путин: «Считаю, что без развития этого сектора мы рискуем потерять конкурентоспособность многих наших отраслей. Это именно то направление, где мы можем значительно продвинуться вперед» [8].

Получение композитов с заданными свойствами предполагает выбор наиболее оптимальных структур волокнистой основы, который определяется параметрами готового изделия: формой, технологическими способами изготовления, физико-механическими и стоимостными показателями. Нетканые полотна, в силу высокой прочности и низкой себестоимости являются одним из наиболее экономически целесообразных видов армирующих каркасов для большой номенклатуры изделий из композиционных материалов.