Sekaná vlákna

Sekaná vlákna (angl.: chopped fibres, něm.: gehackte Fasern) jsou velmi krátké ústřižky textilních filamentů používané jako výztuž ke zpevnění vláknových kompozitů.

Z historie sekaných vláken

Sekaná vlákna pro zpevnění kompozitů se začala vyrábět ve 40. letech 20. +more století, původně ze skla, v 50. a 60. letech byla vyvinuta (pro speciální účely) sekaná vlákna z uhlíku, z aramidů aj. I ve 3. dekádě 21. století se však skleněná vlákna podílejí asi 90 % na celkové výrobě textilií pro zpevňování kompozitů. Vedle krátkých vláken se pro kompozity používají také příze a plošné textilie, které mají případně vyšší pevnost. Výhoda použití jednotlivých krátkých („diskontinuálních“) vláken je ve vyšší přilnavosti výztužového elementu k matrici a vyšší pružnost, kterou se zabrání trhlinám v kompozitu.

Objem celosvětového obchodu se skleněnými textilními vlákny ke zpevňování kompozitů se v roce 2018 odhadoval na 12 miliard USD, podíl sekaných vláken na této částce není známý. Podrobná každoroční analýza trhu se sekanými vlákny se dá zakoupit za cca 4000 USD.

Druhy sekaných vláken

Podle délky se vlákna často dělí na 3 skupiny: * mletá = 0,03 - 3,0 mm * krátká sekaná = do 6 mm * dlouhá sekaná = do 50 mm

Například určitý druh uhlíkových vláken s tloušťkou 7 µm se vyrábí

jako mletá s délkou 0,08-0,15 mm (bez povrchové úpravy)

jako sekaná s délkou 6 mm šlichtovaná

Způsob výroby

Vlákna se přivádějí ke zpracování zpravidla ve formě svazků kontinuálních filamentů (rovingů). * Mletí se provádí např. +more na zařízení se 4 noži upevněnými na vřetenu s maximálním obrátkami 15 000/min. Nože se otáčejí v kruhu s průměrem 40 mm s povrchovou rychlostí 100-468 mm/min, materiál se přivádí rychlostí do 100 m/min.

* Moderní stroje na sekání textilních vláken pracují v principu se třemi válci: přítlačným, napínacím a nožovým. Přítlačný válec přivádí filamenty k napínacímu válci se zářezy, do kterých se zarývají sekací nože. +more Stroj může mít různé rozměry a výkon, např. nožový válec o průměru 75 mm se 6 noži se 100 otáčkami za minutu. Výkon může s předlohou 5 rovingů vedle sebe dosáhnout až 600 g/min sekaného vlákna se standardní délkou 12 mm.

:Asijští výrobci nabízejí laciné sekací stroje, které pracují na principu gilotiny. Z odborných publikací nejsou známé žádné posudky jejich výkonu a jakosti.

:Na sekacím stroji se vlákenný materiál před sekáním většinou napouští šlichtou a suší. Ke kvalifikovanému použití stroje patří zejména volba vhodných sekacích nožů (z ušlechtilé oceli nebo karbonu) a jejich přesné seřízení.

Použití

Sekaná vlákna se přidávají jako výztuž * do prepregů (polotovarů k výrobě kompozitů), nejčastěji ve formě rohože tvořené z vláken sekaných zařízením, které je součástí výrobního agregátu. Kompozity z těchto prepregů se používají na stavební části v automobilovém a leteckém průmyslu a k výrobě sportovních potřeb. +more * do vláknového betonu se přisypávají (nejčastěji skleněná a uhlíková) vlákna s pomocí jednoduchých nástrojů.

:V roce 2012 přišel na trh stroj na sekání skleněných vláken, který se dá instalovat na pojízdný mísič betonu. Zařízení váží 50 kg, z předkládaných 20 kg rovingu se dá sekat a rovnoměrně přisypávat do betonu až 1 kg vláken (6-12 mm) za minutu.

* do biaxiální pleteniny se na osnovním stávku přivádí rohož ze sekaných vláken (50-100 mm). Zařízení pracuje na stejném principu jako při výrobě prepregů.

Reference

Související články

Stříž * Vláknové kompozity * Rohož (kompozit)

Kategorie:Umělá textilní vlákna