Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современные тенденции производства и применения полимерно-волокнистых композитов 7
1.1. Краткая характеристика волокнистого сырья для производства нетканых композитов ..7
1.2. Способы регулирования структуры и свойств полимерно-волокнистых композитов 18
Глава 2. Объекты и методы исследования 35
2.1. Объекты исследования 35
2.2. Методы исследования 36
Глава 3. Влияние состава волокнистого сырья, методов и режимов термообработки композиционных материалов на их структуру и поглощающую способность 48
3.1. Обоснование выбора волокнистого сырья и технологических режимов термообработки композитов различными методами 48
3.2. Исследование влияния состава смесок и методов термообработки иолимерно-волокнитсых композитов на их структурные характеристики 54
3.3. Исследование влияния рецептурно-технологических факторов получения полимерно-волокнистых композитов на их сорбционные свойства 64
Глава 4. Исследование условий получения волокнистых сорбентов с высокой механической прочностью 78
4.1. Исследование деформационно-прочностных свойств полимерно-волокнистых сорбентов, термообработанных различными способами 78
4.2. Исследование влияния состава смесок, методов и режимов обработки полимерно-волокнистых композитов на анизотропию их дефорационно-прочностных свойств 100
Глава 5. Комплексная оценка показателей свойств разработанных материалов 105
Выводы 120
Список литературы 123
Приложение 133
- Способы регулирования структуры и свойств полимерно-волокнистых композитов
- Исследование влияния состава смесок и методов термообработки иолимерно-волокнитсых композитов на их структурные характеристики
- Исследование влияния рецептурно-технологических факторов получения полимерно-волокнистых композитов на их сорбционные свойства
- Исследование влияния состава смесок, методов и режимов обработки полимерно-волокнистых композитов на анизотропию их дефорационно-прочностных свойств
Введение к работе
Актуальность работы. Научно-технический прогресс во многих отраслях промышленности сегодня немыслим без применения новых композиционных материалов, способных улучшить показатели качества и надежности, увеличить сроки эксплуатации, снизить материалоемкость готовых изделий. Отдельную категорию таких материалов с новыми возможностями использования и новым потенциалом на рынке составляют полимерные композиционные материалы.
Одна из наиболее динамично развивающихся областей использования полимерных композитов - это производство на их основе разнообразных материалов технического назначения — фильтровальных, геотекстильных, а также сорбирующих для ликвидации техногенных катастроф, связанных с разливами нефтепродуктов и других агрессивных жидкостей. Последняя группа материалов является альтернативой к широко применяемым в настоящее время порошковым сорбентам, которые обладают высокой поглощающей способностью, но при этом чрезвычайно неудобны в использовании из-за сложностей сбора и транспортирования их с места аварии.
Замена порошковых сорбентов на волокнисто-полимерные
композиционные материалы возможна только при решении очень важной как в научном, так и в практическом плане проблемы - сочетания в одном материале высокой поглощающей способности и механической прочности.
Анализ литературы показывает, что из большого числа возможных направлений решения этой проблемы, наиболее перспективно применение в смеске с полиэфирными волокнами, обеспечивающими композиту высокую пористость, бикомпонентных волокон (БКВ), известным механизмом действия которых является дополнительное термоскрепление материалов и повьппение их прочности за счет плавления низкоплавкой оболочки и образования адгезионных контактов между волокнами.
Потребность в таких композитах вызывает необходимость корректировки технологического процесса их производства, позволяет
разнообразить способы их тепловой модификации, которые, в свою очередь, открывают широкие перспективы для получения новых по структуре и свойствам композиционных материалов.
Целью работы является разработка научных основ и технологических
решений получения новых высокоэффективных композиционных
полимерно-волокнистых сорбентов регулируемой структуры, сочетающих высокую поглощающую способность и механическую прочность.
Общими подходами к решению поставленной цели явилось использование в смесках вместе с традиционными полиэфирными бикомпонентных волокон структуры «ядро» (полиэфир) - «оболочка» (полипропилен); разработка, состава смесок с учетом отдельного и совокупного вкладов в структуру и свойства материала каждого вида волокна и способности БКВ обеспечивать дополнительное термоскрепление композитов путем плавления низкоплавкой оболочки и образования «склеек» в местах контактов волокон; применение различных методов тепловой модификации материалов - в свободном состоянии в термокамере и при контактной тепловой обработке на валковом оборудовании специальной конструкции, а таюке варьирование технологических режимов их тепловой обработки для каждого метода.
В работе решена научная задача - предложены и научно обоснованны составы смесок, режимы и методы тепловой обработки композитов на их основе для получения различных по структуре полимерно-волокнистых материалов с высокими показателями сорбционных и физико-механических свойств.
Научная новизна работы:
- разработан научный подход к созданию высокоэффективных
композиционных полимерно-волокнистых сорбентов высокой механической
прочности, включающий научно обоснованное введение в состав смесок
БКВ; определенное соотношение в композите полимерных волокон
различного вида; применение нового контактного метода тепловой
модификации материалов на валковом устройстве специальной
конструкции, а также выбор температурно-временных режимов обработки;
- выявлены индивидуальный и совокупный вклады каждого вида
волокна в поведение волокнистых композитов при различных методах
тепловой обработки — конвективном в условиях термокамеры и при
одностороннем контакте с нагретой поверхностью валкового устройства, а
также параметры их пористой структуры и комплекс показателей свойств;
установлено влияние методов тепловой модификации и рецептурно-технологических параметров обработки на структуру формируемых волокнистых композитов и получение материалов с градиентом и без градиента плотности по толщине и регулируемой пористостью в поверхностных и объемных слоях;
доказано преимущество использования в качестве высокоэффективных сорбентов, сочетающих высокую поглощающую способность, низкую деформируемость и высокую механическую прочность под действием сорбата, материалов с градиентом плотности по толщине, полученных с применением нового валкового устройства;
установлен вклад градиентной структуры материалов в обеспечение высокой поглощающей способности композиционного сорбента за счет сохранения его высокой объемной плотности и усиления прочности в результате образования поверхностного подплавленного полимерного слоя со стороны контакта материала с горячим барабаном валкового устройства;
на основе разработанных подходов к созданию высокоэффективных сорбентов предложены составы композиций и технологические решения получения композиционных полимерно-волокнистых материалов, сочетающих высокую поглощающую способность и механическую прочность в зависимости от метода их тепловой модификации в термокамере и/или при контакте с поверхностью горячего вала.
Практическая значимость. В результате выполнения работы разработаны технологические решения получения новых композиционных волокнистых материалов на основе смесок полиэфирных и БКВ различными методами их тепловой обработки. Даны технические рекомендации
применения разработанных материалов в зависимости от их химического состава, структуры, режимов и типа оборудования для термоскрепления.
Личный вклад автора. Основные результаты и положения, выносимые на защиту, получены автором лично. Автор самостоятельно разрабатывал составы и режимы изготовления нетканых композитов, анализировал их структуру и определял показатели свойств, внедрял разработки на производственном предприятии. По результатам выполненных исследований опубликовано 8 работ, из них 4 статьи в реферируемых изданиях ВАК.
Апробация работы. Результаты работы доложены и обсуждены на четырех научных конференциях, в том числе одной международной, а также успешно апробированы в производственных условиях на предприятии ОАО «Монтем» (Москва),
Способы регулирования структуры и свойств полимерно-волокнистых композитов
Производство нетканых материалов занимает самостоятельное положение среди отраслей текстильной промышленности, т. к. специфические свойства нетканых полотен позволяют не только широко использовать их в качестве заменителей некоторых тканей, но и создавать материалы с принципиально новыми эксплуатационными свойствами, которые не могут быть обеспечены классическими способами производства.
Многие авторы считают [31, 35], что сегодня проектирование нетканых материалов должно производиться в соответствии с исходными требованиями к готовому изделию, такими как стоимость, эксплуатационные показатели, доступность, технологичность, совмещаемость с другими элементами конструкции, а также эксплуатационная ценность изделия.
Совместное решение вопросов расширения ассортимента, улучшения качества и снижения материалоемкости изделий и конструкций возможно лишь при знании взаимосвязей свойств изделий с параметрами их структуры и свойствами исходного сырья.
Способы производства НМ обладают уникальными технологическими возможностями маневрирования создания полотен с заданными зксплуатациоіпіьіми свойствами. При их создании, возможно, использовать одновременно различные типы волокнистого сырья, как по полимерному составу, так и по толщине и длине, применять различные компоненты связующих и подвергать термическим и другим обработкам.
Многие исследователи [36-38] доказали, что свойства НМ во многом определяются волокнистым составом полотна.
В последнее время большую часть рынка НМ завоевывают синтетические волокна (полиакрил, полиамид, полипропилен, полиэстер, БКВ). Это происходит благодаря незаменимым качествам, которыми они обладают: относительно невысокая стоимость, долговечность и особые технические свойства.
Важнейшими свойствами волокон, определяющими свойства НМ, являются: геометрические размеры волокон, форма их поперечного сечения, тип извитости, упругость, состояние поверхности [39,40].
Авторы [36, 41-47] считают, что для свойств НМ большое значение имеют длина и толщина волокон. С увеличением длины волокна и с уменьшением его толщины разрывная нагрузка НМ увеличивается, увеличение толщины волокна ведет к снижению прочности материала на разрыв, вследствие уменьшения в этом случае удельной прочности волокна. Для формирования волокнистого холста применяются волокна 0,11-0,67 текс. Волокна меньшей линейной плотности обеспечивают большую равномерность холста, чем волокна большей линейной плотности [48,49].
Влияние длины волокон на структуру и свойства иглопробивных НМ изучено многими исследователями [50-54], которые отметили, что с увеличением длины применяемых волокон до 60 мм прочность и объемная масса полотен возрастает, а при дальнейшем увеличении длины волокон до 100 мм значения указанных показателей постепенно снижаются.
Нетканые материалы изготавливают непосредственно из волокон, которые укладывают слоями продольно (ортотропная структура), перекрестно (дитропная), комбинированно с хаотическим расположением волокон в плоскости (изотропная), неориентированно с хаотическим расположение волокон в 3-х измерениях (политропная) [55]. Развитие современной промышленности предъявляет большие требования к качеству НМ, одним из способов повышения которого является ориентация волокон в холсте, т.е. сообщение структуре материала упорядоченности.
Возможность получения различных типов НМ по назначению и комплексу эксплуатационных свойств, обеспечивающих надежность и долговечность изделий и конструкций, определяется также разнообразными способами их производства.
В кратком обзоре нельзя рассмотреть все возможности производства НМ, поэтому более подробно остановимся на характеристике наиболее важных из них.
Для изготовления нетканых полотен (НИ) используется волокнистый холст - слой текстильных волокон (поверхностная плотн. 10-1000 г/м ) - в виде однослойной или многослойной, слегка уплотненной массы волокон или элементарных нитей, объединенных между собой только силой собственного сцепления. Свойства НМ определяются структурой холста, которая, в свою очередь, зависит от свойств волокнистого сырья: равномерности смешивания компонентов, типа установки для формирования холста, расположения волокон [56].
ЗСолсты для изготовления НМ можно сформировать механическим, аэродинамическим, гидродинамическим, электростатическим и фильерным способами. Волокнистые холсты чаще всего получают механическим способом: на чесальных машинах из волокон длиной 45-150 мм формируют прочес (непрерывный тонкий слой волокон с поверхностной плотн. ок. 20 г/м ), который с помощью специального приспособления укладывается "друг на друга" под разными углами, в результате чего в холсте получают продольную или продольно-поперечную ориентацию волокон [56].
При аэродинамическом способе расчесанные волокна увлекаются потоком воздуха и переносятся по каналу (диффузору) на сетчатый барабан или транспортер, где укладываются с образованием холста бесслойной структуры (неориентированное расположение волокон).
Для данного способа характерно: производство изотропного холста (т. е. без определенной ориентации волокон); возможность перерабатывать волокна, значительно отличающиеся друг от друга по своим физико-механическим и геометрическим показателям; производство холстов разного развеса, в т. ч. очень большого, без использования дополнительных устройств; высокая производительность.
Недостатком аэродинамического способа является зависимость максимального развеса холста от линейной плотности и вида перерабатываемого волокна. При изготовлении холста с большим развесом из тонкого волокна из-за заполнения отверстий перфорированного барабана (или сетчатого конвейера) увеличивается аэродинамическое сопротивление, и воздушный поток не может полноценно транспортировать волокно.
Преимуществом аэродинамического способа является хорошая равномерность холста, а также возможность его получения из волокон, переработка которых на чесальных машинах невозможна или невыгодна. В их число входят некоторые твердые и короткие волокна, минеральные волокна, волокна с особо гладкой поверхностью, с очень большой линейной плотностью и с очень высоким содержанием пыли.
Исследование влияния состава смесок и методов термообработки иолимерно-волокнитсых композитов на их структурные характеристики
Прежде всего, необходимо было выявить, как исходный состав волокнистого сырья, режимы и методы термообработки будут влиять на изменение структуры термообработанных композитов по сравнению с исходным полотном.
Анализ первичных срезов образцов проводили методом оптической микроскопии. Результаты исследований представлены на рис. 3.5-3.10.
Видно (рис. 3.5, 3.6), что материал, обработанный в термокамере при Т=175С обладает рыхлой структурой с неплотным переплетением волокон смески между собой. При увеличении температуры воздействия до 200С, характер структуры видоизменяется. Образец становится менее рыхлым, характер переплетения волокон более плотным, и полностью исчезают «дефекты», в виде «неплотностей», характерные для предыдущего образца. Дальнейшее повышение температуры до 250С приводит к получению плотного образца, структура которого равномерна по всей толщине (рис. 3.7). Помимо этого, образцы полотен, содержащие 40% БКВ, после операции термообработки обладают более плотной структурой по сравнению с образцами, содержащими 10% БКВ (рис.3.5 и 3.6), что, по-видимому, связано с образованием большего количества зон склеек.
В случае обработки образцов на валковом устройстве формируется иная структура полотен (рис. 3.8-3.9). Видно, что вследствие непосредственного контакта материала с нагретой поверхностью вала, образцы помимо значительного объёмного слоя, обладают ярко выраженным подплавленным слоем, толщина которого зависит от скорости движения материала. Чем выше скорость термообработки, тем тоньше образующийся поверхностный слой. Эти слои настолько плотно прилегают друг к другу, что не возможно их разделить без серьёзных структурных повреждений, поэтому их автономный анализ не проводился.
Визуальная оценка образцов показала, что тепловая обработка в камере приводит к преимущественной усадке материалов по площади при незначительном увеличении их толщины, а на валковом устройстве — к усадке ло толщине. Поэтому далее представлялось интересным и необходимым более детально проанализировать влияние состава (содержания бикомпонентных волокон) и температурно-временных параметров термообработки материалов на их усадку.
В таблице 3.1 представлены результаты определения усадки образцов в зависимости от содержания в них бикомпонентных волокон и температурно-временных режимов обработки различными методами.
Усадка при термообработке в свободном состоянии (в условиях камеры) в равной степени зависит от содержания в смеске БКВ, температурных и временных режимов обработки. Минимальная усадка (10-15%), независимо от содержания БКВ, характерна для образцов, обработанных при температуре 175С в течение 2-х минут. Одновременное увеличение содержания БКВ в смесках, температуры и времени воздействия для этого способа обработки нежелательно, так как приводит к росту усадки до 25-30%. Контактная обработка позволяет получать образцы с низкими значениями усадки (до 10%) для любого содержания БКВ в смесках при определенных сочетаниях температуры и скорости обработки (Т = 175С, v = 12-15 м/мин).
Такой эффект, по-видимому, является совокупным следствием конструкционных преимуществ валкового устройства, где осуществляется контроль прижима материала к нагретому валу транспортерной лентой, и связанных с этим существенных изменений в поведении волокон при тепловой обработке. Во-первых, происходит частичная переориентация волокон из положения поперек в положение вдоль. Во-вторых, реализуется более равномерное распределение зон адгезионного контакта при плавлении оболочки БКВ. Кроме того, прогрев материала в объеме становится зависимым от толщины поверхностного слоя, что позволяет при определенных режимах (Т=175-200С, v=12-15 м/мин) сохранить общую пористость образцов на высоком уровне. Самую большую усадку по толщине имели образцы, обработанные при малых скоростях (2,5 м/мин), независимо от температуры теплового воздействия (Т=175,200,250С). При таких режимах уменьшение толщины образца может быть вызвано интенсивным процессом плавления, в котором принимает участие не только низкоплавкая оболочка БК волокон, но и начинает подплавляться стержень.
Исследование влияния рецептурно-технологических факторов получения полимерно-волокнистых композитов на их сорбционные свойства
Одной из возможных областей практического применения полимерно-волокнистых композитов является их использование в качестве сорбентов. В свою очередь, одной из важнейших характеристик сорбентов, является их высокая поглощающая способность. Поглощение материалом жидкостей происходит за счет смачивания поверхности волокон и заполнения капилляров, образующихся между волокнами [84]. Представленный механизм предполагает зависимость поглощающей способности материала от ряда факторов: диаметра капилляров (пор), их распределение по размерам, шероховатости стенок и формы сечения капилляров, смачивания стенок капилляра жидкостью, температуры и вязкости пропитывающей жидкой системы [85]. Кроме того, решающую роль играет структура полотна, формируемая различными способами производства. В связи с этим возникает необходимость исследования влияния состава волокнистых композитов, содержащих бикомпонентные волокна, режимов и методов их тепловой обработки на структуру полотна и, как следствие, на их сорбционные свойства. Для оценки сорбционных свойств материалов в работе использовали показатель поглощающей способности. Для этого образцы волокнистых композитов обрабатывали водой, керосином, бензином А-76 и гексаном (разд. 2.2). Результаты проведенных исследований представлены нарис. 3.15-3.16, 3.17-3.18 (а, б, в) и в табл. 3.2-3.3.
Видно (рис. 3.15, 3.16), что независимо от метода обработки увеличение содержания БКВ в составе смески термоскрепленных материалов приводит к снижению их поглощающей способности, минимальные значения которой характерны для образцов, содержащих 50 % БКВ от общей массы. Поэтому для дальнейших исследований представляют интерес образцы, содержащие в составе смески до 40 % БКВ.
В таблице 3.2 и 3.3 представлены значения поглощающей способности полимерно-волокнистых композитов различной объемной плотности, обработанных в термокамере (табл. 3.2) и на валковом устройстве (табл. 3.3). Видно, что при равных значениях объемной плотности величины поглощающей способности материалов практически одинаковы и находятся в пределах ошибки опыта. Кроме того, очевидно, что максимальные значения поглощающей способности (рис.3.17-3 Л 8) достигаются только в определенном диапазоне значений объемной плотности материала, приблизительно от 0,09 до 0,15 г/см . Получение таких материалов, в случае использования валкового устройства, возможно при температуре Т=175С и высоких скоростях движения материала (12 и 15 м/мин). С увеличением температуры и уменьшением скорости движения материала поглощающая способность снижается практически в два раза. В случае применения термокамеры получение таких материалов возможно при Т = 175С и времени обработки 2-5 мин.
Увеличение объемной плотности материала от оптимальной величины приводит к значительному снижению его поглощающей способности. Такой характер зависимости поглощающей способности, по-видимому, связан с влиянием плотности материала на его способность поглощать жидкость в процессе сорбции и удерживать ее при извлечении материала из жидкости. При низкой p0Q ( 0,09 г/см) материал плохо «держит» поглощенную жидкость в своем объеме. При относительно высокой объемной плотности полотна ( 0,15 г/см3) уменьшается поглощающая способность, что связано со снижением объема капилляров материала в результате тепловой обработки.
Для проверки этого предположения в работе исследовали влияние состава смесок, режимов и методов их термообработки на общий объем пор материала. Общий (истинный) объем пор (V,,) находили путем определения объема волокна, содержащегося в определенном объеме образца. Исследования проводились согласно методике, описанной в разделе 2.2. Результаты проведенных исследований представлены в табл 3.4 и 3.5.
В случае применения термокамеры (табл. 3.4) видно, что максимальное значение объема пор обработанных материалов достигается при температуре 175С и длительности процесса 5 мин. Увеличение температуры и времени процесса от их оптимальной величины приводит к существенному уменьшению объема капилляров, а уменьшение содержания бикомпонентного волокна при равных температурах обработки обеспечивает более высокую пористость.
Полученный результат можно объяснить влиянием условий термостатирования на изменение структуры волокнообразующих полимеров и усадочные свойства бикомпонентного волокна. Использованные режимы термостатирования и температурные характеристики волокнообразующих полимеров позволяют предположить, что наиболее существенные изменения происходят со структурой полипропилена, являющегося оболочкой бикомпонентных волокон.
При температурах термостатирования близких к температуре плавления полипропилена реализуется процесс его подплавления, что увеличивает толщину и жесткость бикомпонентных волокон. Это в совокупности связано с достигаемой на стадии иглопрокалывания преимущественно вертикальной ориентацией основной части волокон. Общим результатом является увеличение размеров пор при относительно низкой температуре термостатирования (175С). С повышением температуры (200С, 250С) определяющим становится влияние усадочных свойств волокон, что приводит к снижению пористости термостатированных материалов. При обработке на валковом устройстве (табл. 3.5) с увеличением температуры воздействия и продолжительности термообработки материала, определяемой скоростью его движения, общий (истинный) объем пор образцов уменьшается. Максимальные значения истинного объема пор характерны для материалов, обработанных при высокой скорости движения материала -12 м/мин.
Исследование влияния состава смесок, методов и режимов обработки полимерно-волокнистых композитов на анизотропию их дефорационно-прочностных свойств
Иглопробивные композиты отличаются от других видов нетканых материалов (клееных, вязально-прошивных и пр.) тем, что после иглопрокалывания волокна в материале сцепляются не только в плоскости холста, но и перепутываются между отдельными слоями, образуя пространственную структуру. Этот технологический фактор затрудняет получение материалов изотропных по показателям физико-механических свойств. Кроме того, механический способ формирования холста приводит к получению анизотропных материалов, у которых прочностные показатели в поперечном направлении превосходят показатели в продольном [101].
Известно, что анизотропия материалов, как правило, оценивается исходя из идеализированных расчетных схем, по которым отдельный материал рассматривают как некий монолит. Такой подход допустим и в отношении нетканых материалов, где вместо реальной рассматривается некоторая идеализированная сплошная квазе-гомогенная однородная среда, которая обладает симметрией строения и симметрией свойств [102,103,104].
Установлено [105], что точность оценки прочности материала существенно повышается при использовании комплекса тех физических параметров, которые максимально реагируют на изменения прочностных свойств материала и чувствительны к минимальным искажениям его структуры. Таким показателем для нетканых композитов, по мнению ряда авторов, является условный модуль упругости Еусл,, характеризующий способность материала упруго сопротивляться нагрузкам.
В большинстве случаев, для количественной оценки анизотропии деформационных свойств материалов используют безразмерную величину -коэффициент анизотропии модуля упругости, который представляет собой отношение модулей упругости в двух взаимноперпендикулярньгх направлениях: долевом и поперечном [85]: где Е0, Е - соответственно условные модули упругости в долевом и поперечном направлениях.
Для более корректного расчета необходимо введение индекса, показывающего, по какой величине рассчитан коэффициент анизотропии и приняв для этого, что kF - коэффициенты анизотропии, по модулю упругости.
Расчет коэффициента анизотропии, приведенным выше способом, позволяет учесть различие свойств материала только в двух направлениях. Более полную характеристику степени анизотропии материалов может дать интегральный критерий степени анизотропии, который позволяет учитывать свойства материала не только в направлении вдоль и поперек, но и под углом 45 , поэтому в дальнейшем будет приниматься во внимание именно этот критерий. Расчет интегрального коэффициента анизотропии модуля упругости производится ло следующей формуле [84, 85]: где Е0, Еро, Е45 - модули упругости в соответствующих направлениях иглопробивного нетканого материала.
Рассчитанные значения интегрального коэффициента анизотропии модуля упругости для материалов с различным содержанием БКВ представлены в таблицах 4.5 и 4.6. Интегральный критерий анизотропии свойств полимерно-волокнистых композитов изменяется от 0 для изотропного материала, до 100 — для материалов с предельной анизотропией свойств. По величине показателя интегрального коэффициента анизотропии в работе судили о качестве материала.
Анализируя данные таблиц 4.5 и 4.6 можно отметить, что с увеличением процентного содержания БКВ в составе смески анизотропность материала уменьшается. Это связано с тем, что у материала с большим содержанием БКВ образуется больше склеек между волокнами, а с их увеличением материал способен в большей степени противостоять ориентирующему действию, возникающему при механической обработке холста. Кроме того, можно отметить, что материалы, обработанные на валковом устройстве, являются более изотропным, по сравнению с материалами, обработанным в термокамере. Можно предположить, что это связано с тем, что волокна материала, прошедшего обработку на валковом устройстве, дополнительно ориентируются в направлении движения материала, тем самым в некоторой степени нивелируя последствия механического способа формирования волокнистого холста, где показатели деформационно-прочностных свойств в поперечном направлении больше, чем в продольном.
В целом, проведенные на данном этапе исследования показали, что применение валкового оборудования для проведения термообработки полимерно-волокнистых композитов, позволяет получать более изотропные материалы. Интегральный коэффициент анизотропии таких материалов в зависимости от состава смесок волокон и температурно-временных режимов обработки варьируется в диапазоне значений 7,34- 38,32 (для материалов, обработанных в термокамере -18,49- -42,93).
Таким образом, установлено, что обработка материалов в термокамере в малой степени влияет на анизотропию их деформационно-прочностных свойств, заложенную на операциях формирования холста. Имеющая место дополнительная ориентация волокон при движении материала через валковое устройство, и их фиксация в плоскости параллельной обогреваемому барабану, напротив, нивелирует изначальную поперечную ориентацию волокон и позволяет получать градиентные по толщине и практически изотропные по деформационным характеристикам материалы.
