Elastic Yarn Tensioner with a Noncontinuous Antiwear Nanocomposite Pattern

• Autorzy: Celichowski G. , Cichomski M. , Psarski M. , Wiśniewski M.

Warianty tytułu

PL

Elastyczny naprężacz przędzy z nieciągłą warstwą ochronną odporną na zużycie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Continuous hard protective layers on soft substrates working under elastic deformation conditions are prone to uncontrolled cracking and detaching from the substrate during bending and straining. Implementation of a noncontinuous hard pattern deposited on the surface allows such an antiwear layer to freely deform with the substrate. The idea was demonstrated for patterns made of regularly spaced, micrometer range sized nanocomposite islands. The nanocomposite used consisted of an epoxy resin matrix and superhard silicon carbide nanoparticles as a reinforcing component. Good dispersion of nanoparticles in the matrix was verified by means of atomic force microscopy. The significant improvement in wear resistance was measured under an applied load in the millinewton range using a custom-made microtribometer, and in the newton range using ball-on-disk apparatus. Such a system can be applied in textile machines and elastic yarn tensioners for damping the longitudinal component of vibrations, largely influencing the quality of the fabric obtained.

PL

Drgania poprzeczne i wzdłużne przędzy nadal stanowią poważny problem naukowy o dużym znaczeniu utylitarnym – szczególnie w tkactwie, gdzie w znacznej mierze wpływają one na jakość produkowanej tkaniny. Dodatkowego znaczenia temu problemowi przydaje dokonany – i jak się wydaje nadal nie zakończony – poważny wzrost prędkości wątkowania. Badania obejmowały opracowanie powłoki ochronnej do nowego systemu tłumienia drgań przędzy we włókienniczych procesach wytwórczych. Tłumienie drgań przędzy w zaproponowanym układzie zrealizowano za pomocą wysoko lepkiej, nie-newtonowskiej cieczy jako medium rozpraszania energii mechanicznej nitki umieszczonej w zasobniku z folii polimerowej i elastomerowej. Na powierzchnie tych podłoży – dla zredukowania zużycia – nanoszono elastyczne warstwy nanokompozytowe z nanoproszkiem SiC. Techniki nanoszenia elastycznych powłok z nanocząstkami obejmowały dip-coating i technikę sitodruku płaskiego. Prace obejmowały przygotowanie podłoży (czyszczenie, aktywowanie plazmą niskotemperaturową), zdyspergowanie nanocząstek (ultrasonifikacja), wykonanie próbek z ciągłymi powłokami z nanocząstkami, nanoszonych na folie wysokotemperaturowe, oraz próbek z odpornymi na zużycia „wyspami” (naniesionymi metodą sitodruku). Badania podłoży i materiałów do wytwarzania powłok kompozytowych oraz gotowych powłok przeprowadzono za pomocą mikroskopii optycznej oraz mikroskopii sił atomowych. Badania eksperymentalne warstw nanokompozytowych przeprowadzono z użyciem dwóch testerów tribologicznych do badania cienkich powłok – w skali makro (T-11) i mikro (T-23). Dokonano eksperymentalnej optymalizacji zawartości nanoproszku w matrycy – najkorzystniejsze okazało się stężenie wagowe 1,8%. Przeprowadzono przyspieszone badania eksperymentalne zużycia elastycznego kompozytu w styku z przędzą na stanowisku do badań tribologicznych i dynamicznych na rzeczywistym skojarzeniu ruchowym przędzy z elementami dociskowymi naprężacza. Stwierdzono dobrą odporność na zużycie nieciągłych nanokompozytów (wykonanych techniką sitodruku).

Słowa kluczowe

EN

yarn tensioner; nanocomposite; nanoparticles; polymer substrate; silk prining; tribology tests

PL

napinacz przędzy; nanokompozyt; nanocząstka; podłoże polimerowe; sitodruk

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 17, no. 1 (72)
• Strony: 91--96
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Celichowski G.

• Department of Chemical Technology and Environmental Protection, University of Łódź, Łódź, Poland

autor

Cichomski M.

• Department of Chemical Technology and Environmental Protection, University of Łódź, Łódź, Poland

autor

Psarski M.

• Department of Chemical Technology and Environmental Protection, University of Łódź, Łódź, Poland

autor

Wiśniewski M.

• Institute for Sunstainable Technologies-National Research Institute, Radom, Poland

Bibliografia

• 1. Lewiński J.: Dynamic Tensioning of Yarn during Warping (in Polish). Doctoral Thesis, Faculty of Textile Engineering, Lodz University of Technology, 1995.
• 2. Golik K. Thin Antiwear Layers on Elastomeric Substrate (in Polish). MSc Thesis, University of Lodz, 2006.
• 3. Biegeleisen J.I.: The Complete Book of Silk Screen Printing Production. Courier Dover Publications 1963
• 4. www.itee.radom.pl/tribologia/aparatura_ang.htm.
• 5. Celichowski G.: Tribological Properties of Hybrid Materials Based on Silica. Tribologia, Nr 2, 2007, pp. 127-140.
• 6. Reizer R., Wiejak J., Wiśniewski M., Wojtysiak J.: Microprocessor Control of Precision Package Formation. Zeszyty Naukowe Politechniki Lodzkiej, Wlokiennictwo, Nr 58, 2000, pp. 357-364.
• 7. Podsiedlik W., Wojtysiak J.: Multi-barrier Electromagnetic Tensioner for Control of Yarn Tension in Textile Processes. Fibres and Textiles in Eastern Europe. Vol. 14 No 5 (59) 2006, pp. 125-128.