1. 樹脂マトリックス中のガラス繊維の最適な長さ 樹脂

マトリックス中のガラス繊維の長さが短すぎると、フィラーの役割のみを果たし、役割を強化できません。長すぎると、強化効果は顕著ですが、樹脂マトリックス中のガラス繊維の分散、成形加工性能、製品性能に影響を与えます。

したがって、熱可塑性ツリーマトリックス中のガラス繊維の理想的な長さは臨界長の 5 倍であるべきであると一般に考えられています。臨界長さは、ガラス繊維の応力に耐え、衝撃で破断する応力値に達するために、繊維強化熱可塑性プラスチックの所定の直径に必要な最小長さです。

よく言われるのが、ショッピングモールにパンツを買いに行くとき、パンツの丈は足首までではなく数センチ程度が一般的で、一晩で縮むのを防ぐためにクロップドパンツにするのがコンセプトです。

ガラス繊維強化プラスチックでは、ガラス繊維の長さが一定の長さに達しないと応力を伝達できないため、材料を強化する役割を果たします。

また、最適な長さの値が見つかったとしても、最終的な製品の有効長さは加工設備や技術が大きく影響するため、製品に含まれるガラス繊維の有効長がその値であることを100％保証するものではありません。グラスファイバー。

それでは、装置およびプロセスにおけるガラス繊維の有効長を確保する方法について説明しましょう。

2. プラスチック中のガラス繊維の有効長に影響を与える要因

1. 設備要因
(1) スクリュー構成とバレル構成
ガラス繊維プラスチックの製造に適した二軸スクリュー構成設計とバレル構成の全体的な目的は次のとおりです。

① マトリックス樹脂の劣化を防止する。ガラス繊維をマトリックス樹脂中に均一に分散させることができる。
② 各繊維がポリマー溶融物によって最大限に湿ることを確認します。
③ 繊維を最適な長さにカットし、混合物が最大限の補強効果を発揮できるようにします。
④ 押出成形時の揮発分を除去できます。

⑴ グラスファイバーを追加したネジ構成：

ガラス繊維が添加され、排出される螺旋溝は、ガラス繊維が流出するのに十分な空間をポリマーが螺旋溝に充填するように、鉛の量が多くなければならない。さらに、入口ポートのポリマーの閉塞を避けるために、短いガラス繊維は糸要素を使用してインポートすることができ、長いガラス繊維は少なくとも一対の混練ディスク要素を使用してインポートすることができる。

⑵ ガラス繊維の切断・分散：

① ガラス繊維接合ポート下流のスクリュー形状設計は、ガラス繊維の長さの変化と均一化に役立つものでなければなりません。長いガラス繊維には頭がないため、スクリューを加えて溶融物とよく混ぜた後、一定の長さに切断する必要があります。混合セクションは、分散混合要素、または薄い混練ディスクまたは歯付き混合要素で構成されます。
(2) 短いガラス繊維は、主にポリマー溶融に依存して繊維を湿潤させ、分散させるため、混合セクションは薄い混練ディスク、またはネジ山のスロットまたは歯のディスクコンポーネントで構成できます。
③ スクリュー構造の高粘度ポリマーまたは高ガラス繊維含有量 (>40%) は、低粘度ポリマーまたは低ガラス繊維含有量のスクリュー構造よりもソフトなせん断力を提供し、ガラス繊維が破損しないようにします。過度に。

(2) 排気部の設定
一部のガラス繊維には前処理が施されており、例えば長ガラス繊維の撚り繊維はパラフィンエマルジョン含浸処理され、無撚り繊維は強化剤で処理されます。ガラス繊維を溶融物と混合した後、一定の温度でガラス繊維上の含浸剤と強化剤が押出工程で高温にさらされて毛髪成分となるため、これを除去するように排気セクションを設定する必要があります。それ。排気セクションはガラス繊維添加ポートの下流に配置する必要があります。排気部上部の排気口付近には、真空ポンプによるパーティクルの排出を防ぐため、逆スクリューエレメントや逆混練ブロックなどの密閉スクリューエレメントを設置してください。

(3) スクリューの最後のセクション (均質化および圧力上昇セクション)
混合物の押出出口を成形して顆粒化するには、リードの小さな前方ネジ要素を使用して押出圧力を確立する必要があります。排気ポートとネジの最後のセクションの間に、繊維を均質化し、ガラス繊維の均一な分布を確保するために歯板要素が設置される場合があります。

2. 技術的要因
(1) ガラス繊維の添加
長繊維と短繊維のガラス繊維は異なる方法で添加されます。

(1) ガラス短繊維は通常計量供給装置を使用して添加されますが、ガラス短繊維の長さが 6 mm を超える場合は、振動計量供給装置を使用してポリマーとガラス繊維のプレミックスを一緒に添加できます。繊維と樹脂の剥離の原因となります。生産量を増やすために、サイドフィード装置を使用してサイドフィードポートを追加することができます。
(2) 長いガラス繊維は接合が容易であり、特別な供給装置が必要ありません。長いガラス繊維を吊るしておけば、二軸スクリューの供給口に導入することができます。

(2) ガラス繊維を添加する位置
一般に、ポリマーは溶融後、最初の (メイン) 供給ポートに追加され、次にガラス繊維が下流の供給ポートに追加されます。つまり、後続の供給が使用されます。その後の供給により、ガラス繊維が溶融ポリマーに追加されます。溶融物を繊維と混合した後、繊維を包みます。これは潤滑と保護の役割を果たし、混合プロセス中の繊維と樹脂の過度の破壊を軽減し、ガラス繊維の分散と分配に役立ちます。溶けた。

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