Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Investigations on the Manufacturing and Mechanical Properties of Spun Yarns Made from Staple CF for Thermoset Composites

Hasan M. M. B., Hengstermann M., Dilo R., Abdkader A., Cherif C.

Autex Research Journal

|

2017

|

Vol. 17, no. 4

395--404

EN

This article reports the results of investigations carried out to produce yarns consisting of staple carbon fiber (CF) obtained from process waste for the manufacturing of composites suitable especially for thermoset applications. For this purpose, a comparative analysis is done on processability between 100% staple CF and 60 weight% staple CF mixed with 40 weight% PVA fibers in carding, drawing and spinning process. The hybrid yarns are produced by varying twist level. The PVA fibers of the hybrid yarn are then dissolved using hot water treatment. The mechanical properties of yarns consisting of 100% staple CF and hybrid yarns consisting of staple CF and PVA before and after hot water treatment are investigated. Furthermore, test specimen is also prepared by impregnating 100% staple CF yarn and the hybrid yarns (after the dissolving of PVA) with epoxy resin. The results of the tensile test of the yarns in consolidated state reveals that the hybrid yarn produced with 80 T/m after hot water treatment exhibits approximately 75% of the tensile strength of virgin filament tow, and it is expected that the hybrid yarns can be applied for the manufacturing of thermoset based composites for load bearing structures.

2

Woven Fabrics Containing Hybrid Yarns for Shielding Electromagnetic Radiation

Marciniak K., Grabowska K., Stempień Z., Ciesielska-Wróbel I., Rutkowska A., Taranek D.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2016

|

Vol. 24, no. 6 (120)

109--115

EN

The aim of the study was to verify whether the construction of a specific hybrid yarn containing a ferromagnetic core and electroconductive wire introduced into woven fabric will improve the shielding effectiveness (SE) in comparison with reference fabrics made of the same raw materials but introduced into woven fabrics as plain wefts, not twisted into the hybrid yarn. Hybrid yarn made of electroconductive materials allows the creation of a set of solenoids with a ferromagnetic core made of steel yarn and a solenoid of conductive effect yarns made of copper. The woven fabric made of these yarns placed into an alternating electromagnetic field (EMF) exhibits a phenomenon where an alternating electric voltage is generated between the ends of the copper solenoid, and alternating magnetisation of the ferromagnetic core takes place. Twelve fabrics were produced, nine of which differed in the density with which the hybrid yarns were introduced as wefts, i.e. once every 25×2 tex cotton yarn, every two cotton yarns, and every three cotton yarns, and the remaining three were reference fabrics, without hybrid yarn. It was found that if measured at a frequency of 30 MHz, the fabrics containing hybrid yarns had 60% higher SE than the reference ones.

PL

Celem pracy była weryfikacja czy budowa wybranych przędz hybrydowych zawierających materiał ferromagnetyczny, wprowadzonych do tkanin może poprawić skuteczność ekranowania (EE) tych tkanin w porównaniu do tkanin referencyjnych wykonanych z tych samych surowców co tkaniny zawierające przędzę hybrydową, jednak niezawierających przędz hybrydowych a jedynie materiały, z których przędza hybrydowa jest wykonana, a zostały one wprowadzone do tkanin jako niepołączone z sobą w hybrydę wątki. Przędze hybrydowe zostały wykonane z materiałów elektroprzewodzących w taki sposób, że na swej powierzchni mają zestaw solenoidόw posiadających jako rdzeń materiał ferromagnetyczny –stal nierdzewną, natomiast oplotem przędzy był składnik wykonany z materiału elektroprzewodzącego-miedzi. Tkaniny wykonane z tych przędz, umieszczone w zmiennym polu elektromagnetycznych (PEM) wykazują zjawisko indukowania prądu zmiennego w komponencie wykonanym z miedzi oraz zmiennego magnetyzowania elementu wykonanego ze stali nierdzewnej. Wykonano dwanaście tkanin, spośród których dziewięć charakteryzowało się różną częstotliwością wprowadzania przędz hybrydowych jako wątków do tych tkanin, np. jedna przędza hybrydowa co każdą przędzę bawełnianą 25x2 tex, jedna przędza hybrydowa, co dwie i co trzy przędze bawełniane. Pozostałe trzy tkaniny referencyjne, nie posiadały wątków w postaci przędz hybrydowych. Stwierdzono, iż przy pomiarze w zmiennym polu elektromagnetycznych o częstotliwości 30 MHz, tkaniny posiadające przędzę hybrydową wykazują o 60% większą ogólna zdolność ekranowania niż w przypadku tkanin referencyjnych.

3

Influence of Fibre Length and Preparation on Mechanical Properties of Carbon Fibre/Polyamide 6 Hybrid Yarns and Composites

Hengstermann M., Hasan M. M. B., Abdkader A., Cherif C.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2016

|

Vol. 24, no. 5 (119)

55--62

EN

The aim of this paper was to investigate the effect of carbon fibre (CF) length and preparation prior to carding on the mechanical properties of hybrid yarns as well as composites consisting of CF and polyamide 6 (PA 6). The hybrid yarns are manufactured using an optimised process route of carding and drawing with a flyer machine from virgin staple CF (40/60/80/100 mm) and PA 6. In order to explore the effect of fibre preparation on the mechanical properties of hybrid yarns as well as composites, virgin staple CF and PA 6 fibres were prepared by varying the mixing type prior to the carding process. For this purpose, the fibres were mixed either by a fibre-opening device or supplied directly to the carding machine without prior mixing. The CF content of the card webs produced is kept at 50 volume %. Hybrid yarns were produced with a twist of 102 twist/m and then thermoplastic uni-directional (UD) composites were manufactured from them. The investigations revealed the influence of the input CF length and mixing type on the mechanical properties of hybrid yarns and thermoplastic UD composites.

PL

Celem badań było stwierdzenie wpływu długości włókien węglowych i ich obróbki przed zgrzebleniem na mechaniczne właściwości przędz hybrydowych/włókno węglowe /poliamid 6/ jak również kompozytów z nich wykonanych. Zmieniano skład mieszanki przed zgrzebleniem. Włókna mieszano lub dostarczano bezpośrednio do zgrzeblenia. Zastosowano zoptymalizowany proces zgrzeblenia i rozciągania z użyciem niedoprzędzarki. Przędze hybrydowe posiadały skręt 102 skręty/m. Z przędz hybrydowych produkowano termoplastyczne kompozyty „jednokierunkowe”. Badania wykazały wpływ parametrów wejściowych na końcowe właściwości kompozytów.

4

Study the effect of commingling parameters on Glass / Polypropylene hybrid yarns properties

Mankodi H., Patel P

Autex Research Journal

|

2009

|

Vol. 9, no. 3

70--73

EN

The objective of this paper is to discuss effect of commingling parameter on characteristics of Glass/Polypropylene commingled hybrid yarns to get homogenous mix of matrix and reinforcement elements in the final yarn. A commingling machine developed to produce hybrid yarn using two techniques viz. mingling technique and hollow spindle wrapping technique using single machine is highlighted .The machine can run at speed upto 800 meters/min and for hybrid yarn it can go up to 200 meters/min. To study the effect of parameter three variable namely Air pressure, Overfeed and Take-up speed are take in to consideration and the Box-Behanken design is used for experimental setup. The hybrid yarn samples have been evaluated to investigate the influence of process variables the commingling characteristics of hybrid yarn viz. nip frequency; nip stability and nip regularity have also been studied. 'MINITAB' software is used for the analysis of test results. It was observed that effects of individual parameter as well as interaction effects are equally important in deciding final yarn quality. The structural analysis of hybrid yarn is done using SEM (Scanning electron microscope). To study the mixing behaviour of glass/polypropylene hybrid yarn three different methods have been used to prepare hybrid yarn viz. Friction spinning, hollow spindle wrapping, commingling. Its was clearly observed that commingled process gives better homogenous mixing of glass and polypropylene filaments compare to other two method. This yarn is used to make final laminate sample using hot press.

5

Crystallinity of Polyamide-6 Matrix in Glass Fibre/Polyamide-6 Composites Manufactured from Hybrid Yarns

Klata E., Borysiak S., Van de Velde K., Garbarczyk J., Krucińska I.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2004

|

Vol. 12, no. 3 (47)

64--69

EN

Glass fibre/polyamide-6 (GF/PA6) composites were manufactured from specially designed hybrid yarns. PA 6 multifilament and staple polyamide fibres were used as thermoplastic materials. The glass multifilament EC9 was used as a reinforcing material. The hybrid yarns were produced by three different spinning systems: friction spinning, ring twisting and pneumatic texturing. Each of these systems gives a different yarn structure and a different blending level of both the reinforcing and thermoplastic fibres: friction yarn (a core of yarn from reinforcing multifilaments and a braid from staple thermoplastic multifilaments), twisted yarn (two multifilaments arranged parallel and twisted together), pneumatic textured yarn (connected over the length of the multifilaments by shifting the filament fibres of both components and forming loop structures in the yarn surface). Thus, the distance between the fibres in the composites produced under the same press conditions and the impregnation of fibres by molten polymer is different. Consequently, the crystalline structure of the polymeric matrix is also different, according to the structure of the yarn being used. A comparison of the crystallinity of PA 6 matrix in the composites studied was carried out by means of the Differential Scanning Calorimetry (DSC) and the Wide-Angle X-ray Scattering (WAXS) methods.

PL

W publikacji przedstawiono porównanie struktury nadcząsteczkowej poliamidowej osnowy kompozytów, otrzymanych ze specjalnie zaprojektowanych przędz hybrydowych, w układzie włókna szklane/włókna termoplastyczne. Przędze wytworzone zostały przy użyciu trzech różnych technologii przędzalniczych: przędzenia frykcyjnego, skręcania i teksturowania pneumatycznego. Każdy z tych systemów daje inną strukturę przędzy i inny stopień wymieszania włókien szklanych z poliamidowymi. Powstałe w wyniku tego różne odległości pomiędzy włóknami wzmacniającymi w kompozytach, zależne od rodzaju przędzy, przyczyniły się w rezultacie do powstania różnej struktury nadcząsteczkowej poliamidowej osnowy. Badania stopnia krystaliczności osnowy kompozytów, otrzymanych w takich samych warunkach, przeprowadzono metodami różnicowej kalorymetrii skaningowej i szerokokątowego rozpraszania promieniowania rentgenowskiego.

6

Badania rentgenowskie PA6 w kompozytach z przędz hybrydowych

Klata E., Krucińska I., Borysiak S., Garbarczyk J.

Kompozyty

|

2003

|

R. 3, nr 8

332-336

PL

Kompozyty poliamidu 6 (PA6) z włóknami szklanymi wytworzone zostały ze specjalnie zaprojektowanych przędz hybrydowych. Proces łączenia włókien wzmacniających i włókien termoplastycznych w przędze odbywał się trzema różnymi sposobami: frykcyjnego przędzenia, skręcania, teksturowania pneumatycznego. Uzyskane przędze różniły się strukturą i stopniem wymieszania włókien składowych, czego efektem były różne odległości między włóknami wzmacniającymi w kompozytach otrzymanych z tych przędz, różna impregnacja włókien stopionym termoplastem, a w konsekwencji różna budowa krystaliczna polimerowej osnowy. Badanie krystaliczności PA6, stanowiącego osnowę kompozytów wytworzonych z przędz hybrydowych o różnej strukturze, przeprowadzono metodą rentgenowską.

EN

Polyamide 6 (PA6) glass fibres composites were manufactured from specially designed hybrid yarns. As thermoplastic materials, PA6 multifilament and staple polyamide fibres coated with the DT2 antielectrostatic preparation were used. The glass multifilament EC9 with an aminosilane preparation with dispersion of polyurethane resin was used as reinforcing material (Table 1). The hybrid yarns were produced by three different spinning systems: friction spinning, ring twisting and pneumatic texturing (4) Each of these systems gives a different structure of the yarn and a different level of blending of the reinforcing and thermoplastic fibres (Figs. 1-3): -friction yarn - a core of yarn from reinforcing multifilaments and a braid from staple thermoplastic multifilaments, -twisted yarn - two multifilaments arranged parallel and twisted together, -pneumatic textured yarn - connected over the length of the multifilaments by shifting filament fibres of both components and forming loop structures in the yarn surface. It causes that distances between fibres in composites produced in the same press conditions are different (Figs. 4-6) and the impregnation of fibres by molten polymer is different. Consequently, a crystalline structure of polymeric matrix is different according to a structure of the used yarn. The different structure of the hybrid yarns leads to differences in the crystallinity of PA6 matrix in the composites. It influences on the mechanical properties of composites. With the increasing degree of crystallinity. the tensile strength, the stiffness, the modulus of resilience, the hardness of the polymer increases and the impact strength decreases [5]. The supermolecular structure of the polyamide matrix was analyzed by means of wide angle X-ray scattering (WAXS) using CuK(alpha) radiation. The X-ray diffraction pattern was recorded in angle rangę of 10-50°. Deconvolution of peaks was performed by the method proposed by Hindeleh and Johnson [7], improved and programmed by Rabiej [8]. The degree of crystallinity (Xc) by comparison of areas under crystalline peaks and amorphous curve was determined. The diffraction curves for investigated samples exhibit two crystalline peaks. The reflections at 24° and at 20,2° indicate a presence of the monoclinic alpha-crystal form [9, 10]. The highest degree of crystallinity of PA6 is for the composite from twisted yarn - 49%. For PA6 in the composites from friction and textured yarns the values of degree of crystallinity are smaller, 36 and 39% rcspcctively (Table 2).