Способ изготовления стеклопластиковой арматуры и устройство для его осуществления

(22) Заявлено 22.08.80 (21) явкис присоединением Гесударствекиме кемитет СССР пв яелам кзобретений(53) УДК 678.0 .94 (088.8) юллетень2 публиковано 23.06.82. та опубликования описания 23.06.8 еткрмтии И. С. Скорынина, Ю. В. Кондратьева, Г. П. Калишук,В. К.,Легчилов, Н. К. Жукова и О. Т. Гаврищук(72) Авторыизобретени титут строительства и архитектуры Госстроя Белорусской ССР 1) Заявител(54) СПОСОБ ИЗГОТОВ,ЛЕНИЯ СТЕКЛОП,ЛАСТИКОВОАРМАТУРЫ И УСТРОИСТВО Д,ЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕН ей н итель лия об для изготовления стекматуры путем формированитей, подсушки, их просвязующего, формования дения и отбора готового зготов- вклюи, узел, у, узел ледова- обогрепо ходу камеры я 2. не обе ры из так ка затруд массы полим раз, ч ного р по ва Изобретение относится кстеклопластиковых изделий Р тяжки.Известен спослопластиковой арния пучка стеклопитки, отжимапрофиля, отвержизделия 1.Известно также устройство для изготовления стеклопластиковой арматуры, вклю О чающее шпулярник, направляющую решетку камеру подсушки, пропиточную ванну, обогреваемую ф илье ру, камеру отверждения и отборочные валки 1.Однако эттли способ и устройство не обес 15 печивают получения изделий хорошего качества из-за наличия пустот и достаточно высокого содержания растворителя в связующем после пропитки.Известен способ изготовления стекло- пластиковой арматуры, включающий опера ции ориентирования стеклонитей, пропитки связующим, их отжима, формования профильного изделия протяжкой в несколько стадий с увеличением степени уплотнения пропитанных связующим стеклонит каждой последующей стадии с допол ным подогревом, отверждение изд последующим его отбором 2 .Известно также устройство для и ления стеклопластиковой арматуры, чающее шпулярник со стеклонитям ориентирования, пропиточную ванн отжима связующего, несколько пос тельно расположенных формующих ваемых фильер с уменьшающимися изделия проходными сечЕниями, отверждения и узел отбора издели нако известные способ и устройство спечивают хорошего качества армату-за неполного удаления растворителя, к снижение содержания растворителя нено тем, что после удаления основной растворителя увеличивается вязкость ерной составляющей практически в 20 то резко замедляет удаление остаточастворителя из материала, тем более створитель особенно трудно удаляется лимерной матрицы, поскольку он удертся ее полярными группами.Цель изобретения - повышение качества изделия путем интенсификации удаления остаточного растворителя,Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему операции ориентирования стеклонитей, пропитки связуюгцим, их отжима, формования профильного изделия протяжкой в несколько стадий с увеличением степени уплотнения пропитанных связующим стеклонитей на каждой последующей стадии с дополнительным подогревом, и отверждение изделия с последующим его отбором, после каждой стадии формования профильного изделия протяжкой осушествляют его вакуумирование.Поставленная цель достигается также тем, что устройство для изготовления стекло- пластиковой арматуры, включающее шпулярник со стеклонитями, узел ориентирования, пропиточную ванну, узел отжима связующего, несколько последовательно расположенных формующих обогреваемых филь ер с уменьшающимися по ходу изделия проходными сечениями, камеры отверждения и узел отбора изделия, снабжено камерами вакуумирования, установленными после каждой формующей фильеры.На фиг, 1 представлена установка для изготовления профильных изделий из стеклопластика, общий вид; на фиг. 2 - формующее устройство, продольный разрез,Устройство состоит из шпулярника 1, предназначенного для размещения бобин с армирующим материалом, узла 2 подсущки жгутов, пропиточной ванны 3 с отжимным устройством 4, камеры 5 удаления летучих, формующего устройства 6, состояшего из входной 7, промежуточной 8 и выходной 9 фильер, снабженных нагревателями 10 и вакуум-камерами 11 со сливными патрубками 12 и3, имеюшими вакуумные краны 14 и 15. Днища 16 вакуум-камер имеют уклоны в сторону сливных патрубков, а в стенке вакуум-камер расположено окно 17 из термостойкого прозрачного материала, например кварцевого стекла, с отметкой 18 допустимого содержания связующего в вакуум-камере. За фильерами установлены обмотчик 19, камера 20 полимеризации и отборочный барабан 21.Изготовление стеклопластиковой арматуры осуществляется следующим образом.Сматываясь со шпулярника 1, стеклонити ориентируются на роликах 22, подсушиваются в узле 2 предварительной подсушки при 95 в 1 С, проходят через ванну 3 со связующим, где происходит пропитка волокна связующим при 30 С, отжимной узел 4, где со стекловолокна снимают излишки связуюгцего, зону 5 удаления инертных растворителей при 100 - 120 С, формующее устройство 6, в котором материал профилируют протяжкой через входную фильеру 7, нагретую до 120 С, вакуумируют в первой вакуум-камере 11, где поддерживается раз 5 о 15 20 25 зо 35 40 45 ьо 55 режение доатм. Затем протягивают черезпромежуточную фильеру 8, нагретую до125 С, и вакуумируют во второй вакуумкамере 11 с таким же разрежением, как ив первой вакуум-камере после чего профилируют в выходной фильере при 30 С.При прохождении через обе вакуум-камеры 11 из формуемого стеклопластиковогостержня будет происходить интенсивноеудаление остаточного растворителя, так какзначительная разница давлений паров растворителя в вакуумных камерах и в формуемом материале вызывает увеличение скорости миграции паров этого растворителя споверхности стеклопластика в вакуумированный объем, что приводит к увеличению градиента концентраций растворителя по сечению стержня. Возникающий градиент концентраций будет способствовать диффузиипаров растворителя из внутренних слоевстеклопластикового стержня к его поверхности.Благодаря тому, что формующие части 79 фильеры имеют нагреватели 10, выполненные в виде раздельно питаемых обмоток,из, например нихромовой проволоки, расположенных вокруг формующих частей 7 - 9соответственно, достигается возможностьпостепенного увеличения температуры, таккак фронт испарения растворителя направлен в сторону высоких температур. Создаются условия, при которых интенсифицируются миграции паров растворителя изстеклопластика в вакуумированный объемпри переходе от одной фильеры к другой,По мере накопления в вакуум-камерах 11допустимого содержания связуюшего, отжатого фильерами 7 и 8, и достижениемего уровня контрольных отметок на стеклах,через патрубки 12 и 13, открыв клапаны 14и 15, связующее из вакуум-камер отводятв ванну 3 со связующим. Уклоны нижнейчасти вакуум-камер позволяют избежатьзастойных зон отжимаемого связующегои способствуют эффективному стоку связующего.При прохождении через обогреваемуюфильерную часть 7 происходит предварительное уплотнение материала формуемогостержня, размягчение связующего, перераспределение этого связующего по сечениюматериала, а при прохождении предварительно отформованного стеклопластиковогостержня в первую вакуум-камеру1 - частичное удаление остаточного растворителя.При прохождении через промежуточнуюфильерную часть 8 происходит дальнейшееуплотнение формуемого стержня, дальнейшее распределение связующего по сечениюматериала, отжатие избыточного связующего из материала в нижнюю часть вакуумкамеры 11,При прохождении второй вакуум-камеры 11 происходит оптимальное удалениерастворителя из материала и получение937207 15 Формула изобретения Фиг.1 материала с минимальным остаточным содержанием растворит дя, обеспечивающим максимальную плотность формуемого стержня. Стеклопластиковый стержень окончательно формуется и калибруется в выходной фильерной части 9. Затем обматывается дополнительным слоем волокнистого материала обмотчиком 19, полимеризуется в камере 20 и отбирается барабаном 21.Показатели качества изделий, полученные с использованием вакуумирования и без него, представлены в таблице.оИспользование изобретения путем снижения содержания остаточного растворителя позволяет повысить качество изготавливаемого изделия. 1. Способ изготовления стеклопластиковой арматуры, включающий операции ориентирования стеклонитей, пропитки связующим его отжима, формования профильного изде- о лия протяжкой в несколько стадий с увеличением степени уплотнения пропитанных связующим стеклонитей на каждой последующей стадии с дополнительным подогревом, и отверждение изделия с последующим 25 его отбором, отличающийся тем, что, с целью 6повышения качества изделия путем интенсификации удаления остаточного растворителя, после каждой стадии формования профильного изделия протяжкой осуществляютего вакуумирование.2. Устройство для изготовления стеклопластиковой арматуры, включающее шпулярник со стеклонитями, узел ориентирования, пропиточную ванну, узел отжима связующего, несколько последовательно расположенных формующих обогреваемых фильер с уменьшающимися по ходу изделия проходными сечениями, камеры отвержденияи узел отбора изделия, отличающееся тем,что, с целью повышения качества изделияпутем интенсификации удаления остаточногорастворителя, оно снабжено камерами вакуумирования, установленными после каждой формующей фильеры.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Андреев Г. Я. и др. Изготовление стеклопластиковых труб. Харьковский орденаТрудового Красного Знамени государственный университет им. А. М. Горького, 1964,с. 50 - 51.2. Оборудование для переработки полимеров, Расчет и конструирование. Киев,Техника, 1964, с. 151 в 1 (прототип).Редактор В. ИванЗаказ 4334/19ВН Составитель М. О ова Техред А. Бойкас Тираж 679 ИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 5, Москва, Ж - 35, Раушска ППП Патент, г. Ужгород, Корректор Н. ШвыПодписноеитета СССРткрытийя наб д. 4/5ул. Проектная, 4