TR201806982T4 - Kırpılmış karbon elyaf demetleri ve kırpılmış karbon elyaf demetlerinin üretimine yönelik yöntem. - Google Patents

Abstract

Şunlar sağlanmaktadır: karbon elyafların dağılabilirliği ve kalıplanmış bir ürünün fiziksel nitelikleri azaltılmaksızın yüksek akışkanlığa sahip kırpılmış karbon elyaf demetleri; ve kırpılmış karbon elyaf demetlerinin yüksek verim ile üretilmesine yönelik bir yöntem. Kırpılmış karbon elyaf demetleri olup, bunlardan her biri, 25,000 dtex ila 45,000 dtex arası (kapsayıcı) bir toplam inceliğe sahip bir ve karbon elyaf demeti ve kırpılmış karbon elyaf demetinin toplam kütlesine göre kütlece %1 ila kütlece %5 arası (kapsayıcı) bir miktardaki bir haşıl maddesi barınmaktadır. Her bir kırpılmış karbon elyaf demeti uzunluğu (L), karbon elyaf demetinin elyaf yönü boyunca 1 mm ila 50 mm (kapsayıcı) arasıdır; her bir kırpılmış karbon elyaf demetinin elyaf yönüne dik olan bir en kesitin en uzun çapı (Dmax) ve en kısa çapı (Dmin) arasındaki oran, yani Dmax/Dmin 6.0 ila 18.0 arasıdır (kapsayıcı); ve her bir kırpılmış karbon elyaf demetinin yüzeyinde bulunan tek elyafların yönelme parametresi 4.0 veya daha azdır.

Description

TEKNIK ALAN Mevcut bulus, bir matris olarak bir termoplastik reçine kullanan, karbon elyaf takviyeli bir plastigin üretimine uygun olan bir klEibÜIhEl karbon elyaf demeti ve klîibllBilgl karbon elyaf demetinin üretimine yönelik bir yöntem ile ilgilidir. Belirgin bir sekilde, ham madde olarak büyük say. filamana ve yüksek toplam elyaf inceligine (genis bir elyaf kablosu olarak adlandlîlllân) sahip bir karbon elyaf demeti kullanan bir klîpllîhlgl karbon elyaf demeti ve klIplEhlg karbon elyaf demetinin üretilmesine yönelik bir yöntem ile ilgilidir. Daha belirgin bir sekilde, bulus, klîh, elyaf takviyeli bir reçine kalßlama malzemesi olarak için bir takviye malzemesi olarak, aklg klîpilmß karbon elyaf demeti ve kIEUBîEl karbon elyaf demetinin üretimine yönelik bir yöntem ile ilgilidir.

Japon Patent Basvurusu temelinde rüçhan talep etmektedir. ÖNCEKI TEKNIK Karbon lif takviyeli plastikler, takviyesiz plastiklere klýlasla daha ütsün güce, sertlige ve boyut dengeliligine sahiptir, ve dolaylîlýla karbon elyaf takviyeli reçinelerden, ticari ekipman ve otomobil alanlarEgibi çesitli alanlarda yaygI bir sekilde faydalanüüiaktadß Karon elyaflara yönelik talep her ylElartmaktadEve hava aracü/e spor ürünleri gibi seçkin uygulamalardan, insaat, insaat mühendisligi ve enerji endüstrileri ile ilgili genel endüstriyel uygulamalara dogru bir talep kaymaslîyasanmaktadü Dolaylîlîda, karbon elyaflara yönelik gereklilikler de ciddidir ve maliyetin düsürülmesinin yanüsß performans. gelistirilmesi de çözülmesi gereken Önemli bir sorundur. Bu sebeple, çok say. karbon filamana sahip ve daha yüksek bir toplam elyaf inceligine sahip karbon fiber demetleri, maliyetin düsürülmesi amacMa son Genel olarak, matris reçineleri olarak termoplastik reçineler kullanan kisa karbon elyaf takviyeli termoplastikler (buradan itibaren “CFRTP” olarak adlandlîllâcaktlî), yüksek verimlilik ile üretilebilmektedir, çünkü enjeksiyonlu kalüama ile islenebilmektedir, ve konvansiyonel, takviyesiz termoplastiklere veya kâh cam elyaf takviyeli termoplastiklere klgbsla klîh karbon elyaf takviyeli termoplastikler, üstün mekanik özelliklere, tribolojik özelliklere, elektriksel özelliklere, boyutsal dengelilige ve benzerine sahiptir. Dolayisiyla, yüksek performanslü mühendislik malzemeleri olarak klîb karbon elyaf takviyeli termoplastikler dikkat çekmektedir ve bunlara yönelik talep hIZIJiJIr sekilde artmaktadB Konvansiyonel olarak, bu CFRTP'nin elde edilmesi adiEla, bir hasilîlmaddesi ile demetlenen karbon elyaf demetlerinin uzunlukça 3 ila 10 mm olarak kesilmesi ile elde edilen kIHJIE'ilSI karbon elyaf demetlerinin veya 1 mm veya daha azElhalinde tozlastlülîhlg karbon elyaflarII ögütülmüs elyaflarI topaklar veya bir termoplastigin tozlarElbirlikte bir leina ayg- tedarik edilmesine; eriyik yogurma ile pelletlenmesine; ve ardIdan bir enjeksiyonlu kalülama makinesi veya bir slthnaIlIlkallîilama makinesi ile kallâlanmasüla yönelik bir yöntem uygulanmaktadlEI Klîpliîhlgl karbon elyaflarI Üretimi ad., yaklaslß 1,000 ila 30,000 arasEfilaman say- sahip karbon elyaflar, simdiye dek ham madde olarak kullanilIhlStE Ancak, son yülhrda, klîibilüngl karbon elyaflarüçin üretim maliyetinin düsürülmesi acl., konvansiyonel karbon elyaflar. klýiasla daha fazla say. filamana sahip karbon elyaf demetlerinin klîibilüigkarbon elyaflarI Üretimine yönelik ham maddeler olarak kullanllîhas- yönelik önlemler aIlEtnlSIE Yani, fazla saylEIh filamana ve yüksek bir toplam incelige sahip karbon elyaf demetlerinin kullanlglükübliîhg karbon elyaflarII üretiminin gerçeklestirilmesine yönelik artan bir ihtiyaç mevcuttur.

Fazla saylfih filamana ve yüksek toplam incelige sahip bir karbon elyaf demeti üretildiginde, f-ama sßsia tepkime giderilmesinin kolayca gerçeklestirilmesi adlEb, elyaf demetlerinin düzlestirilmis bir formda tutulmaslîyayglilü Sonuç olarak, fazla say. filamana ve yüksek bir toplam incelige sahip bir karbon elyaf demeti ham madde olarak kullanilârak, bir klEd›[IIhlStl elyaf demetinin üretilmesi durumunda, yüksek oranda yassHJgia sahip bir klîpllBilg karbon elyaf demeti üretilmektedir ki bunun sebebi, bu tür bir karbon elyaf demetinin yassllJgiükonvansiyonel karbon elyaf demetlerinden daha fazla hale getirildiginde, hasllîlmaddesinin, karbon elyaf demetinin Içine kolayIlEIa nüfuz edebilmesidir.

Diger yandan, karbon elyaf demetinin sekli yasslîlhale geldiginde, düsük aklSkanllgla ve düsük demetleme özelliklerine sahip bir klîpühlgl karbon elyaf demetinin üretilmesine dair bir problem bas göstermektedir. Ayrlîla, en kesitsel sekil bir dairesel sekle yaklastlglüba, karbon elyaf demetinin ylgll yogunlugu artmaktadß ve haslElaklgkanIlEl, karbon elyaf demetinin içine nüfuz etmesi zorlasmaktadlü Dolaylîlsîla, filamanlarI bir demette birbirine tutunmaslîl düzensiz hale gelmektedir. Dahasl,`_l bir bilestirme islemine uygulanan kesme kuweti art [glan dolayÇlkarbon elyaf demeti kolayl[lZIa inceltilmektedir, elyaf toplarII meydana getirilmesi olasEblmaktadEl ve akSkanllKl azaltllIhaktadlEl Dolaylâlýla, bilestirme isleminde karbon elyaf demetleri, bir huniden bir sllZfna ayg- tas“[gla, tllZlanilZllEl gibi problemlerin bas göstermesi olasIlEl Geçmisten beri, klîibllîhlgl karbon elyaf demetlerinin elde edilmesine yönelik yöntem ile ilgili olarak, bir karbon elyaf demetinin bir hasEEI s_ daldlElIIhasü ardIan bir kurutma ad“a karbon elyaf demetindeki filamanlarI birbirine yaplgtlElIE1aslZlve karbon elyaf demetinin bir kesici ile kesintisiz veya ayrElbir islemde kesilmesine yönelik bir yöntem yaygI bir sekilde kullanllIhaktadlE Diger yandan, cam elyaflarlEl klîibUBias- yönelik yöntem ile ilgili olarak, bir hasHZlmaddesinin eriyikten çekilmis bir cam elyaf demetine uygulanmasÇlardlEtlan demetin yas bir haldeyken kesilmesi ve sonra klülallüilgldemetin kurutulmas- yönelik bir yöntem genel olarak kullanilIhaktadlEl Cam elyaflarI klEbURialeb yönelik bu yönteme göre, yüksek yaplgina özelliklerine sahip olan klEibIJBilg elyaflar, az miktarda bir hasllîlmaddesi birikintisi ile kolayl[lZla elde edilebilmektedir, ve bu yöntemin karbon elyaflara uygulanmasi. örnekleri, Patent DokümanEll ve Patent DokümanlZIZ'deki buluslarEkapsamaktadlEl Ancak, yukar- aç[Elanan Patent DokümanlarIda kHJHâcak olan karbon elyaf demetinin filaman sayLîÇI yaklasllg 12,000'dir ve bulus sahipleri, çok saylîlla filamana ve yüksek bir toplam incelige sahip bir karbon elyaf demetini islemeyi amaçlamamaktadlîllar. Ilaveten, yukarlöh açlKIanan klîibllmlgl cam elyaflar ile ilgili olarak, haslElmaddesinin cam elyaflara uygulanmaslîl islemince kullanilan bir elyaf demetindeki filaman saylîüyaklasllîl 4,000'dir ve bu süreçte, kalI elyaf demetlerinin islenmesi amaçlanmamaktadE YaygI bir sekilde bilindigi üzere, CFRTP'nin çesitli özelikleri, karbon elyafI uzunlugu ile iliskilidir. Oldukça k& bir uzunluga sahip karbon elyaflar olan ögütülmüs elyaflar kullanI[g]lElda, kallTiIanmElCFRTP'deki karbon elyafI uzunlugu kasik-@Ian dolayübunun çesitli özellikleri, klüblßiß karbon elyaflEl kullanI[glECFRTP'ninkilere göre daha düsüktür.

DahasÇluzunlugu elyafI kesim uzunlugu ile aynl]›lan uzun elyaf topaklarlü, CFRTP'de daha fazla olan bir karbon elyaf uzunlugunun elde edilmesi için kullanI[gl|:l:Iurumlar olmas. ragmen, kaliîilanmlgl üründeki elyaf konumlarII kontrol edilmesindeki zorluk, pahalü olmayan CFRTP'nin seri üretimi için malzemeyi kullanlglslZ hale getirmektedir. Dolaylîüa, genel olarak, klHbllIhlglkarbon elyaf demetleri kullanilüiaktadlîl Diger yandan, Patent DokümanEB, seri üretimin üstesinden gelinmesi için genis çapIEl paketlemenin uygulandiglÜ/e es zamanlüblarak hem bir huniden bir lelna ayg- besleme aç-an stabilite hem de dagüâbilir saglayan bir klîibiiüilsîl karbon elyaf demetini açllZIamaktadEve kiîibllüilgl karbon elyaf demetinin üretilmesine yönelik bir yöntem burada açlEIanmaktadB ayrü klüilüilg karbon elyaf demetini olusturan karbon elyafI filaman çapEQDmax) ve en klgia çapII (Dmin) oranII (Dmax/Dmin) 1.0 ila 1.8 oldugu ve aglEIiiKÇa uzunlugunun (L) ve kßßgkarbon elyaf demetinin en klîia çapII (Dmin) birbirine oranII (L/Dmin) 4 veya daha az oldugu öne sürülmektedir.

Ancak, Patent Doküman EB'te açiklanan kiîpilfnlgl karbon elyaf demeti, düsük yassHJEtaki bir karbon elyaf demeti sekline sahiptir ve bir hasliîl madde buraya uygulandllîtan sonraki kurutmada kolayliiZIa bir aksaklilZ] meydana getirerek, üretim oranIa düsüs gerektiren bir probleme yok açmaktadB DahasÇlPatent DokümanEH, fazla sayiEIh filamana sahip, pahalEbImayan bir karbon elyaf demetinin ham madde olarak kullantlüîasisîla elde edilen, üstün aklgkanlilîl ve yaplgma özelliklerine sahip bir klfibilîhlgl karbon elyaf demetini önermektedir. Patent dokümaniZI bir hasilîtnaddesinin buraya uygulandlgiüyglüilusturan bir birim olarak bir kEia elyaf demetinin elyaf uzunlugu yönündeki birim uzunluk basiEh düsen ortalama aglEii[glIEl, 1.7 ila 4 mg/mm araltglia olmasÇlve elyaf uzunlugu yönündeki uzunluk baslEb düsen aglîlitgll daglEIEiIaki varyasyon katsay-iEl, %30 ila %60 olmasiZiIe karakterize edilen bir klîpllîhigl karbon elyaf yiglIEIve klülillmlgkarbon elyaf demetinin üretilmesine yönelik bir yöntem önermektedir.

Ancak, külü.. en kesitsel seklinin esasen dikdörtgen oldugu ve bir yan. uzunlugunun 1.5 ila 6 mm oldugu, Patent DokümanlE'te açiElanmaktadlB Eger bir yan. uzunlugu yaklasüîl3 mm'den klîia ise birim bas. aglEIIlIZI 1.7 mg/mm olsa bile en kesit düsük bir yassillgla sahiptir.

Dolayiîlýla, üretim süsia kurutmada bir aksakllgliEl meydana gelmesine yönelik bir problem mevcuttur ve üretim h-I azaltißîas- yönelik bir ihtiyaç bulunmaktadEl Patent miktaria bir hasiElmaddeye sahip bir demet içeren bir klübllüilgl karbon elyaf demetini aç[lZIamaktad[El Demetin uzunlugu 2 ila 15 mm'dir.

Yukarlîiia tartlgllîllglüizere, klîibilîhßl karbon elyaf demetleri ile ilgili olarak, karbon elyaflarI dagllâbilirligi veya kallîilanmlgl bir ürünün özellikleri düsürülmeksizin, klüaüßîlg karbon elyaf demetlerinin aklgkanHglII artiEIIB1asEl ve büyük miktarlarda klîpllmlgl karbon elyaf demetlerinin yüksek verimle üretilmesi zor olmaktadIEl REFERANS LISTESI PATENT DOKÜMANI Patent DokümanEI: JP 5-261730 A BULUSUN AÇIKLAMASI BULUS TARAFINDAN ÇÖZÜLECEK OLAN PROBLEM Fazla say. filamana ve yüksek toplam elyaf inceligine sahip bir karbon elyaf demetini ham madde olarak kullanan ve hasilîlmaddenin birikinti miktarüjüsük oldugunda bile tatmin edici bir tutulabilirlik ve yüksek verimlilik sergileyen bir klübüüilgl karbon elyaf demetinin ve klîpilß'ig karbon elyaf demetinin üretilmesine yönelik bir yöntemin saglanmasÇl mevcut bulusun bir amacIIE PROBLEMIN ÇÖZÜLME YOLLARI Yukari açlklanan mevcut bulusun amac., bulusun asag-ki çesitli yapilândlEinalarEile ulasilüiaktadß toplam incelige sahip bir karbon elyaf demeti; ve klîrlillîhlgl karbon elyaf demetine göre kütlece %1 ila kütlece %5 arasElbir miktardaki (kapsaylîlllbir haslErnaddesi içermektedir, burada klEibUBilS karbon elyaf demeti uzunlugu (L), karbon elyaf demetinin elyaf yönü boyunca 1 mm ila 50 mm (kapsaylîm arasIlÜ klübllîhgl karbon elyaf demetinin elyaf yönüne dik olan en kesitin en uzun çapüDmax) ve en kisa çapIJDmin) arasIaki oran (Dmax/Dmin) 6.0 ila 18.0 arasIlE (kapsaylall ve klüiüiilgl karbon elyaf demetinin yüzeyinde bulunan bireysel elyaflarlEI konum parametresi 4.0 veya daha azdB (2) (1)'e göre klübüiilglkarbon elyaf demeti olup, burada klîibllBîElkarbon elyaf demetinin uzunlugu (L) ve klîiblliilg karbon elyaf demetinin elyaf yönüne dik olan en kesitteki en kEa çapI(Dmin) oranEQL/Dmin) 5 ila 30 arasIE(kapsayüIl (3) (1) veya (2)'ye göre kßlßilgkarbon elyaf demeti olup, burada klübllîhlg karbon elyaf demetinin yfglI yogunlugu, 200 g/L ila 650 g/L (kapsaylElIIolmaktadlEl (4) (1) ila (3)'ten herhangi birine göre küblliilg karbon elyaf demeti olup, burada haslEl maddesi, bir üretan bazlüeçine, bir naylon bazllîteçine, ana bilesenler olarak bir yapEEl degistirilmis olefin bazIEreçine, bir yaplgEtlegistirilmis epoksi bazlüeçine ve bir suda çözünebilir naylon bazllîileçineden seçilen herhangi bir veya daha fazla termoplastik reçine içeren bir haslDnaddesidir. (5) (1) ila (4)'ten herhangi birine göre klübüüilg karbon elyaf demetlerinin üretimine yönelik bir yöntem olup, yöntem 30°C'de 3000 Pa's veya daha az bir viskoziteli, aglEIlllZça ila 45,000 dtex (kapsaylEDJ arasEbir toplam incelige sahip bir karbon elyaf demetine bükmaslübirim inceligi baslEla karbon elyaf demetinin genisliginin, 1/440 mm/tex ila 1/100 mm/tex (kapsaylElIl aral[g]- ayarlanmasIan sonra, ikincil bir hasIEl maddesi barIIBin bir haslEI aklSkanII uygulanmaslîl karbon elyaf demetinin kesilmesi; ve ard lEtIan hasüîaklgkan kurutulmasIEkapsamaktadlB (6) (5)'e göre bir kübllîhlgl karbon elyaf demetinin üretimine yönelik yöntem olup, burada birincil hasüjmaddesi, bir epoksi bazlüeçine, bir poliüretan bazIÜeçine, bir naylon bazllZI reçine, bir poliolefin bazIEi'eçine, bir polyester bazlEreçine ve bir polietilen glikolden seçilen herhangi birini veya daha fazlasIEiçermektedir. (7) (5)'e göre bir kümwlgkarbon elyaf demetinin üretimine yönelik yöntem olup, burada ikincil haslD'naddesi, bir üretan bazlüleçine, bir naylon bazlüleçine, bir yaplglîlegistirilmis olefin bazlüeçine, bir yapEJZUegistirilmis epoksi bazIEreçine ve bir suda çözünebilen naylon bazlüeçineden seçilen bir veya daha fazla termoplastik reçine Içermektedir. (8) (5) ila (7)'den herhangi birine göre bir klEdillîhlgl karbon elyaf demetinin üretimine yönelik yöntem olup, burada birincil hasHZImaddesi ve ikincil hasllîlmaddesi dahil hasllîl maddelerinin, karbon elyaf demetine bükllîha miktarü kütlece %1 ila %5 (kapsaylEDîl olmaktadlü (9) Karbon elyaf takviyeli bir reçine bilesiminin üretimine yönelik bir yöntem olup, yöntem, (1) ila (5)'ten herhangi birine göre klEibüBiEl karbon elyaf demetinin, kütlece 5 ölçek ila kütlece 150 ölçek (kapsaylEDJ karbon elyafIBJ, kütlece 100 ölçek matris reçine birlikte dahil edilmesi, ve ardian matris reçinenin, klüaüînlgl karbon elyaflarElile karlgtlîllüîaslülapsamaktadß (10) (9)'a göre karbon elyaf takviyeli bir reçine bilesiminin üretimine yönelik yöntem olup, burada matris reçine, bir polikarbonat reçine, bir naylon reçine, bir polietilen tereftalat reçine, bir polibütilen tereftalat reçine, bir ABS reçine, bir polioksimetilen reçine, bir polipropilen reçine, bir polifenilen sülfit reçine, bir polietersülfin reçine, bir polieterimit reçine gibi termoplastik reçineler; ve bunlari alasIiIarIan kaynaklüieçinelerden seçilen biri veya daha fazlasIEllapsamaktadlB (11) (9) veya (10)'a göre üretim yöntemi ile elde edilen bir karbon elyaf takviyeli reçine bilesimi kullanilârak bir topagI veya kallîilanmlgl bir maddenin üretilmesine yönelik yöntem.

BULUSUN ETKISI Mevcut bulusun klîiblliilg karbon elyaf demeti, bir matris reçine ile kompozitlemeye yönelik bir islemde üstün bir islenebilirlik ve tutulabilirlik sergileyebilmektedir, ve klüblmîlgl karbon elyaf demeti kullan-@Eta üstün mekanik özelliklere sahip kalßlanmE bir ürün elde edilmektedir. DahasÇl mevcut bulusun klîplli'ilgl karbon elyaf demeti yasslZbir sekle sahip oldugundan dolayüklîrblßilgl bir karbon elyaf demetinin üretimine yönelik verimlilik, büyük oranda artiElIEiaktadlEl BULUSUN UYGULANMA YOLLARI Mevcut bulusun bir yapllândlElnaslîLIa iliskili olan kübiliig karbon elyaf demeti, yüksek aklSkanIlgb, yani beslemede stabiliteye, dag ilâbilirlige ve yüksek verimlilige sahip, görece az miktarda hasHJTiadde içeren bir klîibllBilglkarbon elyaf demetidir. Mevcut yapüând lElnayla ilgili olarak, klübllîhlg karbon elyaf, örnegin kesme yoluyla, asagi aç[lZlanan belirli araIlKtaki bir uzunluga sahip hale getirilen karbon elyaf anlam. gelmektedir. Mevcut yapllândlEinanI klîil)[lB1lglkarbon elyaf demeti, asag-ki yönteme göre elde edilmektedir.

Mevcut yapiiândlîinada kullanilân karbon elyaf örnekleri, poliakrilonitril (PAN) bazlüelyaflar, rayon bazlüalyaflar ve katran temelli elyaflarlEl çesitli filaman benzeri karbon elyaflarIEQgrafit elyaflar da dahil); ve bu karbon elyaflar. metal kaplamaya maruz büküßiaslýla elde edilen metal kaplama filmlere sahip karbon elyaflariîkapsamaktadlü Bu karbon elyaflar, mevcut incelige sahip bir karbon elyaf demeti uygundur. Burada, toplam incelik, bir elyaf demetine dahil edilen her bir elyafI inceliginin toplam. isaret etmektedir ve JIS L 0104 numaraliZi dokümana göre uzunluk bas. ag iEIiilZi olarak tanIilanan “dtex" biriminde ifade edilmektedir.

Toplam incelik 25,000 dtex veya daha fazla oldugunda, karbon elyaflar. üretim maliyeti azalmaktadlü böylelikle düsük fiyat. talep edildigi klEla karbon elyaf takviyeli termoplastik bilesim için karbon elyaf demeti, güçlendirme maddesi olarak tercih edilmektedir, ve toplam dtex veya daha az oldugunda, bu tercih edilebilirdir, çünkü haslElmaddesinin uygulandEgiEl sßda haslDaklSkanEiç klîina kolaylilZIa nüfuz edebilmektedir, dolaylîlîla klîibilBilSl karbon elyaf demeti halinde kesim süsia demetin kolayca parçalanmamasBaglanmaktad[Ü ve eriyik yogurma sßsiaki bütünlük, kolayliEla bozulmamaktadiEi Toplam incelik daha Mevcut yapilândlEinada kullaniiân hasiElmaddesi, filamanlarI birbirine yapigtiîllîhasüad. elyaf demetine verilmesiyle (uygulanmasisîla), bir elyaf demetinin fiziksel özelliklerinin degistirilmesi amaçlanan bir bilesiktir, ve bunun örnekleri, bir reçineden meydana getirilen bir hasil] maddesini kapsamaktadü Bir hasil] maddesinde kullanilân reçine, herhangi bir termoplastik reçine veya @Ea sertlesen reçine olabilmektedir, ve kullanilâbilen örnekler, bir epoksi reçine, bir üretan-modifiyeli epoksi reçine, bir polyester reçine, bir fenolik reçine, bir poliamit reçine, bir poliüretan reçine, bir polikarbonat reçine, bir polieterimit reçine, bir poliamitimit reçine, bir polistirpiridin reçine, bir poliimit reçine, bir bismaleimit reçine, bir polisülfon reçine, bir polietersülfin reçine, bir epoksi-modifiyeli üretan reçine, bir polivinil alkol reçine, bir polivinilpirolidon reçine ve bu reçinelerin yaplglîdegistirilmis reçinelerinin basit maddeleri veya kariglmlarllîkapsamaktadß Özellikle, üstün esneklik ve yüksek yaplgina özellikleri bak“an, ana bilesenler olarak bir üretan bazlüieçine, bir naylon bazlljieçine, bir yaplîEdegistirilmis olefin bazlüeçine, bir yaplgljiegistirilmis epoksi bazlüeçine ve bir suda çözünebilen naylon reçineden seçilen herhangi bir veya daha fazla termoplastik reçine barißn bir hasiEinaddesi tercih edilmektedir.

DahasÇlhasiDmaddesi ile ilgili olarak, bu termoplastik reçineler yalnlîi baslEia veya birçok türde karEiîriilar olarak kullanilâbilmektedir, ve bir epoksi reçine, bir akrilik ester reçinesi, bir metakrilik ester reçinesi, bir silan baglama maddesi ve benzerinin dahil edilmesiyle elde edilen bir karlglîni, haslD maddesi olarak kullanllâbilmektedir. Silan baglama maddeleri arasIa, özellikle bir epoksilan bazlübilesik, bir aminosilan bazllîliiilesik veya bir vinilsilan bazlEl bilesik caziptir, ve silan bilesiginin epoksi grubu, bir glisidil grup veya bir alisiklik epoksi grubundan herhangi biri olabilmektedir.

Mevcut yapüândlEinaya göre, klübißilgl karbon elyaf demetine verilen haslljmaddesi miktarü klîpilüilgikarbon elyaf demetinin toplam kütlesine göre kütlece %1 ila %5 olmalIE Çökelen hasIIZlmaddesi miktarEikütlece %1 veya daha fazla oldugunda, kimlifnlglkarbon elyaf demetine dair tatmin edici kaynasma özellikleri elde edilmektedir, ve bir siKlna ayg- veya benzerine beslemenin stabilize edilebilmesi olasEhaIe gelmektedir. Yaplgma miktarlIagIEIliKga özellikler, kolayIiKIa bozulmamaktadlü AyrEla, @El ayrlglna vasltîi'sslýla meydana gelen ayrlgtlîrlna gazlZIniktarEda kolayliEla azaltuâbilmektedir, ve klîpilmlgl karbon elyaf demetinin üretimi slBisIaki kesim süresince elyaflarI kesilmesi daha kolay hale gelmekte olup, bu tercih edilmektedir. Bu bakIiIardan ötürü, çökelen hasilîlmaddesinin toplam miktarÇIdaha tercihen kütlece %2 ve daha tercihen kütlece %4 veya daha az olmaktadlEl Mevcut yapüând [anani klîibüüilglkarbon elyaf demeti için elyaf yönüne dik olan bir en kesitin en uzun çapE(Dmax) ve en klîla çapII (Dmin) oranHDmax/Dmin) 6.0 ila 18.0 olmaIIE Oran 6.0 veya daha fazla oldugunda, hasiD maddesi kolayI[Ela, düzgün bir sekilde verilmektedir ve bilesik üretimi süsia klîibllîhlglkarbon elyaf demetinin beslenmesi stabilize edilmektedir. Dahasi: Dmax/Dmin oranIZI18.0 veya az oldugunda, klîpilüilg karbon elyaf demeti, elyaf yönü boyunca kolaylilZIa dagilîhamaktadlîlve besleme de kolayIiKIa stabilize edilmektedir. Bu bakIilardan ötürü, Dmax/Dmin oranLIi tercihen 8.0 ila 15.0 ve daha tercihen 9.0 ila 12.0 olmaktadlü Mevcut yapilândlüinanl klîibilü'ig karbon elyaf demeti, ayrlîla, klübimilgi karbon elyaf demetinin yüzeyinde bulunan bireysel elyaflarI yönelme parametresinin 4.0 veya daha az olmaslýla karakterize edilmektedir. Yönelme parametresi, asagi açlKlanan formül ile tanllanan bir degerdir ve yönelme parametresi degerinin daha küçük olmasü bireysel elyaflarIyöneIimlerinin daha hizallîcbldugu anlamlEh gelmektedir. Yukar- açilZlanan en kesit sekline ilaveten, yönelme parametresi 4.0 veya daha az. ayarland[g]Ia, verilen hasll] maddesi miktarlZlaz oldugunda bile, klîibllüilsîl karbon elyaf demetinin yüzeyinde bulunan bireysel elyaflar arasIa tatmin edici kaynasma nitelikleri elde edilmektedir. DahasÇlbireysel klîpllîhlgl karbon elyaf demetleri araslrîhaki etkilesim azaldlgllElda, klEibIIBrlg karbon elyaf demetlerinin bir matris reçine ile karlgtmiaslýla gerçeklestirilen bilesik üretim isleminde, küllBilgl karbon elyaf demetlerinin beslemesi stabilize edilmektedir. Yönelme parametresi daha tercihen 3.0 veya daha az olmaktadE Bu sßda, mevcut yapllândlElnaya göre yönelme parametresi ile ilgili olarak, uzunluk ile tartilân tekil elyaflar. frekans daglülîhlîlkars-aki yönelme açllârlîl(her bir dereceye bölünen), asag-ki Lorentz fonksiyonuna uygun hale getirilmektedir, ve bu sekilde elde edilen yarljloruk genisligi, yönelme parametresi olarak tannlanmaktadlü burada x: degisken, h: tepe noktasII yüksekligi, u: tepe noktasII konumu, w: yarüloruk genisligi ve b: taban çizgisinin yüksekligi) DahasÇlmevcut yapllândlünanl klîibllürlgl karbon elyaf demetinin uzunlugu (L) ve klfibllmlSl karbon elyaf demetinin en kEa çapElDmin) arasIaki oran (L/Dmin), tercihen 5 ila 30'dur.

Bu oran 5 veya daha fazla oldugunda, kallîilanmlgl bir ürünün niteliklerinin dag[l]]îliII engellenmesi daha kolaydlü Oran. 30 veya daha azmasEllercih edilmektedir, çünkü klîibümlgl karbon elyaf demetleri araletla daha az temas noktasi] bulunmaktadE ve aklgkanlllîl azalmamaktadlEl Bu bakIilardan ötürü, L/Dmin 0ranl,`_l daha tercihen 8 ila 20 ve daha KlîpllBilglkarbon elyaf demetinin ylglI yogunlugu, belirli bir hacim baslEla (1 L) karbon elyafI aglüllglIEtemsil etmektedir ve yfgil yogunlugu, tercihen 200 g/L ila 650 g/L arasIadlEl Genellikle, ytgll yogunlugu 200 g/L'den daha azsa, bir klEiblEtIlEl yüzeyinde temas halinde olan diger klEibEtllâr ile bir klEpEtlýla uygulanan sürtünme direnci, yer çekiminin bir klEtbIîitüla uyguladfgiian daha büyük hale gelmektedir ve huniden çilZlnayan bir parça meydana getirilmektedir. Dahale650 g/L veya daha fazla ylgllEl yogunluguna sahip klîiblEhlgl karbon elyaf demetlerinin üretilmesi genellikle zordur. Bu zaman zarfIda, ylglI yogunlugu 200 g/L ila 300 g/L arasßlabilmektedir.

Mevcut yaplIândlEilnanI klübliîhlgl karbon elyaf demetinin uzunlugu (L), 1 mm ila 50 mm, tercihen 3 mm ila 40 mm ve daha tercihen 5 mm ila 30 mm arallglIadlB Uzunluk 1 mm veya daha fazla oldugunda, klîibllüilg karbon elyaf demeti üstün bir tutulabilirlige sahip oldugundan dolayÇI klîpühlg karbon elyaf demetlerinden ve bir matris reçinesinden bir bilesigin üretimi sürecine yönelik verimlilik azaltüîhamakta olup, bu tercih edilmektedir.

DahasÇluzunlugun 50 mm veya daha az olmasEllercih edilmektedir, çünkü kaliplama, klîrbllîhg karbon elyaf demetlerinden ve bir matris reçineden elde edilen bir bilesigin kullanlßiasMa gerçeklestirildiginde islenebilirlikte bir azalma olmamaktadB Bu zaman zarleha, küllßîlgl karbon elyaf demeti uzunlugunun yukari aç[lZlanan aralllîlardan birine ayarlanmasÇl bir birlesimdeki her bir klEibllIhlg karbon elyaf demetinin, büyük oranda, yukarlElla açllZlanan aralltha bulunan bir uzunluga sahip olmasElanlamlEb gelmektedir. Daha belirgin olarak, örnegin, klîibllüîlgl karbon elyaf demetlerinin toplam miktarII %95.0 veya daha fazlasIlEl, yukari açlElanan arallthaki bir uzunluga sahip oldugu ifade edilmektedir.

Mevcut bulusun klîiblliig karbon elyaf demetinin üretimine yönelik yöntem özellikle sIlEllandlElIhamaktadlîj ancak, bir haslElmaddesi içeren bir haslDaklgkanII karbon elyaf demetine çökelmesi, ardIian hasll] aklgkanII bulundugu, yas haldeki karbon elyaf demetinin önceden belirlenen bir uzunluga kesilmesi ve karbon elyaf demetinin kurutulmasEl vaslliislýla bir klîpllîhlgl karbon elyaf demetinin üretimine yönelik bir yöntem, islenebilirlik bak“an tercih edilmektedir. Bir klîiblliilg karbon elyaf demetinin elde edilmesi sÜsIa hasllîlmaddesinin çökelmesine yönelik yöntemin üzerine özellikle bir sIlîlbndlîilna mevcut degildir; ancak, haslDmaddesine kEmen daldlEllân bir rulonun yüzeyine bir haslDaklSkanII uygulanmaslîlve ardlEUan temas vaslüsMa, rulonun yüzeyindeki aklgkanI karbon elyaf demetine çökelmesine yönelik bir dokunmalElrulo sistemi; daldlîilna vasißsüla, bir haslEl aklgkanII bir karbon elyaf demetine uygulanmasEl/e istege baglßlarak bir sllZlStlElna rulosu setiyle lelna kuvveti vaslßslýla verilen hasllîaklgkanüniktarll kontrol edilmesine yönelik bir daldlElna sistemi; ve benzeri kullanllâbilmektedir. Bunlar arasIa, çökelme miktar.. ve karbon elyaf demetinin genisliginin kontrol edilmesi bakIiIan, karbon elyaf demetinin, her bir dokunmalÜluloya temas halinde olmalellEl saglanmasßn uygun olan IE Haslüakßkaniaki haslElmadde konsantrasyonu, tercihen kütlece %05 ila %30'dur. HaslEl aklgkanII çözücüsü, haslElmaddesinin türüne baglüilarak degisebilmektedir, ve çözücü su; etil alkol ve metil alkol gibi alkoller; aseton ve metil etil keton gibi ketonlar; ksilen, diklorometan, N-metilpirolidon, dimetilformamit, tetrahidrofuran, toluen ve bunlar. karlglEli sistemlerinden uygun bir sekilde seçilmektedir.

DahasÇlyukarI açiKIanan üretim yöntemiyle ilgili olarak, hasilîlaklgkanIlEl çökelmesinden viskoziteli bir birincil hasllîlmaddesinin, aglHlIEÇa %03 ila aglülllZça %15 miktarlEtla karbon elyaf demetine çökelmesi, ve ardIan haslÜaklgkanII (bir ikincil hasüîlakEkanEbarI @n hasiljaklgkanü buradan itibaren “ikincil hasiüaklskanlîl olarak uygun sekilde kEbltilâcaktE), karbon elyaf demetine çökelmesi gerekmektedir. Birincil has[l:| maddesinin viskozitesi ve çökelmesi miktarübu aralikta oldugunda, ikincil haslD aklîskanII çökelmesi sürecindeki tüylenme engellenirken, asag- açlElanacak olan karbon elyaf demetinin genisligi kontrol edilebilmektedir.

Birincil haslljmaddesi bileseni özellikle sIlEIlandlElllüiamaktadlîj ancak, bir epoksi bazlljreçine, bir poliüretan bazlüleçine, bir naylon bazlüleçine, bir poliolefin bazlüleçine, bir polyester bazlü reçine, bir polietilen glikol veya benzeri kullanilâbilmektedir. Bunlar tek tek veya iki veya daha fazlasi. bir kombinasyonu halinde kullanilâbilmektedir. BazEldurumIarda, bir emülgatör madde, bir yüzey etkin madde veya benzeri dahil edilebilmektedir.

Dahasüyukar- açlEIanan üretim yöntemi ile ilgili olarak, ikincil hasiüaklgkanlîçökelmeden önce, incelik baslEla düsen karbon elyaf demeti genisliginin, 1/440 mm/tex ila 1/100 mm/tex araligl- ayarlanmasüre ardIan ikinci hasiElaklSkan uygulanmasügerekmektedir. Karbon elyaf demetinin genisligi 1/440 mm/tex veya daha fazla oldugunda, akiskan içeriginin kontrol edilmesiyle kaynasma nitelikleri kolaylüîla gelistirilebilmektedir. DahasÇl genislik 1/ 100 mm/tex veya daha az oldugunda, ikincil hasUZlaklSkanII elyaf demetinin içerisine yeterli sekilde nüfuz ettigi süre klgbltllâbilmektedir. Dolaylgýla, emdirmedeki düzensizlik kesintisiz bir islemde meydana gelmemektedir ve kaynasma nitelikleri gelistirilmektedir. Daha cazip bir mm/tex arasIa oldugunda, ikincil haslüaklgkanll nüfuzu hlîlandlîllüîlken, karbon elyaf demetinin ayarlanmaslîsürecindeki tüylenme önlenebilmektedir ve tek ipliklerin uygun bir yönelimde oldugu bir klüblßüglkarbon elyaf demeti, yüksek verimlilik ile üretilebilmektedir.

Ikincil hasiljaklgkanßökelmeden önce karbon elyaf demeti, çoklu paketlerden çlKhrilân elyaf demetlerinin birbirine baglanmaslsîla üretilen bir elyaf demeti olabilmektedir. Belirli bir karbon elyaf paketindeki bir elyaf demetinin bitis klEtnIlEl, bir sonraki paketteki elyaf demetinin baslanglg klîtnElile baglanmasi yönelik yöntem özellikle sIlEIIandlElBiamaktadlB ancak havalElgeçirme ile baglama kullanüâbilmektedir. Bunun sebebi, eger baglantÇl elyaflarI dogrudan birbirine baglanmasElveya benzer bir yöntem ile gerçeklestirilirse, bir kBJHBilgl karbon elyaf demetinin üretimindeki islenebilirligin önemli derecede bozulmasIlEI Iki veya daha fazla elyaf demeti arasIa havaIEgeçirme vaslßslýla gerçeklestirilen baglantEtercih edilmektedir, çünkü tatmin edici bir islenebilirlik elde edilmektedir ve ürün kalitesi baglantln daha az etkilenmektedir.

Dahasükarbon elyaf demetinin, bir klülillîhlgl karbon elyaf demeti halinde kesilmesine yönelik kesme sistemi özellikle sIIElandlBßîamaktadlEj ancak, kßlßilgl karbon elyaf demetinin, bir döner kesici sistemi vaslßslýla kesilerek üretilmesi tercih edilmektedir. Karbon elyaf demeti bir döner kesici ile kesildiginde, eger karbon elyaf demetinin kalIlglEfazla kalEisa, elyaf rotorun etrafIa sarllâbilmekte olup, isletim aksakllglâb sebep olmaktadlElveya küiilîhgelyaf formunda kusurlar meydana gelebilmektedir. DolaylgMa, karbon elyaf demetinin kaIIIIlgi daha az olmasthiercih edilmektedir.

Kesilen klîpühîlgl karbon elyaf demetinin kurutulmasEözellikle sIlEIlandIEllBiamaktadEi ancak kurutma genellikle bir slîbk hava yöntemiyle gerçeklestirilmektedir. Bu durumda, nem buharlasmaslîlveriminin artiElanasüadI ve klübüîhlgl karbon elyaf demetleri arasIaki yapgnanl önlenmesi ad., klîibllBîE karbon elyaf demetleri titrestirilirken, klüallîhlgl karbon elyaf demetlerinin taslErnalela yönelik bir sistem kullanilE1aktadIB Bu durumda, kurutma veriminin artlEllE1asEbd., k-tesi @Ella gibi bir yardIicElyöntem kombinasyon halinde kullanüâbilmektedir. Kurutma sßsiaki titresim sartlarEfazla sertse, elde edilen klüblmilg karbon elyaf demeti kolaylüila kopabilmektedir ve Z'den az olan bir demet genisligi/kallüg oranIEla sahip olan küblüiß karbon elyaf demetlerinin miktarElartmaktadlEl Ayrlîia, titresim sartlarlîlfazla zaylîl oldugunda, klîibUIhEI karbon elyaf demetleri arasIa sahte yaplgina meydana gelmektedir.

Mevcut yapüândlEinanI karbon elyaf takviyeli bir reçine bilesiminin üretilmesine yönelik yöntem, karbon elyaf takviyeli bir reçine bilesiminin üretilmesine yönelik bir yöntem ile ilgilidir, bu yöntem, yukar. aç[Elanan klüiliiilglkarbon elyaf demetlerinin kütlece 5 ölçek ila kütlece 150 ölçek, ve tercihen kütlece 15 ölçek ila kütlece 40 ölçek araletlaki bir miktarEile bir matris reçinesinin kütlece 100 ölçeginin birlikte dahil edilmesini, ardIan matris reçinenin, klîibühîlgl karbon elyaflar ile karlgtlîllBrasIüapsamaktadE Klüblßilgl karbon elyaf demetleri formundaki karbon elyaflarI içerigi bu aral[tha oldugunda, elektrik iletkenligi ve mekanik nitelikler, karbon elyaflar. ilave edilmesiyle ciddi oranda aitmaktadE Degisimli olarak, klHJHIhlglkarbon elyaf demetleri, matris reçinenin toplam kütlesine göre kütlece %5 ila Mevcut yapliândünanl karbon elyaf takviyeli bir reçine bilesiminin üretimine yönelik yönteme göre matris reçine ile ilgili olarak, bilinen bir termoplastik reçine veya EElile sertlesen reçine veya benzeri kullanüüiaktadB Termoplastik reçine örnekleri, bir polikarbonat reçine, bir naylon reçine, bir polyester reçine, bir ABS reçine, bir polistiren bazlüeçine, bir polifenilen eter bazIEreçine, bir polioksietilen reçine, bir poliolefin reçine, bir polieterimit reçine, endüstriyel olarak kullan-[glütliger mühendislik reçineleri ve bunlarlEl polimer alasIi reçinelerini kapsamaktadlEl IsEiIe sertlesen reçine örnekleri, bir doymamgl polyester reçine, bir vinil ester reçine ve bir fenolik reçineyi kapsamaktadlEl Mevcut yapüândlElnada özellikle tercihen kullanüân matris reçine, bir polikarbonat reçine, bir naylon reçine, bir polietilen tereftalat reçine, bir polibütilen tereftalat reçine, bir ABS reçinesi, bir polioksimetilen reçine, bir polipropilen reçine, bir polifenilen sülfit reçine, bir polietersülfin reçine ve bir polieterimit reçine dahil termoplastik reçineler; ve bunlari alasIi sistemlerinin reçinelerinden seçilen bir veya daha fazla reçinedir.

Mevcut yapüândünanl karbon fiber takviyeli reçine bilesimi, bir dolgu maddesi, bir elastomer (kauçuk), karbon siyahl,__lbir parçaclKlÜnetal oksit veya bir seramik malzeme ve alevlenme geciktirici gibi katkünaddeleri barlrîdlübilmektedir. Bir katkünaddesinin dahil edilmesi durumunda, mevcut yapllândlülnanl karbon elyaf takviyeli reçine bilesiminin kütlece 100 ölçegine göre katkEmaddelerinin miktarEkütlece 43 ölçek veya daha az ve tercihen kütlece 17 ölçek veya daha az olmaktadE Yukari açlElanan karbon elyaf takviyeli reçine bilesimi, yukari açllZlanan klîibllmü karbon elyaf demeti, bir matris reçinesi ve istege bagllîcblarak katkülnaddelerinin, bilinen bir yöntem kullanllârak karlgtlîllüiaslýla hazlEIEinmaktadlEl Mevcut yapüândlElria, yukar- aç[Elanan üretim yöntemleri vasßsüla elde edilen karbon elyaf takviyeli reçine bilesimi kullanüârak bir topaglEl veya bir kallplanmlglürünün üretilmesine yönelik bir yöntem ile ilgilidir. Bir topagI veya kalülanmg bir ürünün üretilmesine yönelik yöntem üzerinde özellikle bir sIlEllanlema mevcut degildir ve bilinen herhangi bir yöntem kullanlßbilmektedir. Genel olarak, matris reçinesinin bir termoplastik reçine olmasEl durumunda bir enjeksiyonlu kallplama yöntemi kullanllîhaktadIE ve matris reçinenin EEile sertlesen bir reçine olmasüjurumunda ise bir sac kaplama bilesimi veya bir yfgil kalliîlama bilesimi için genel olarak kullanllân bir presle kallfilama yöntemi veya yüksek baleçlEbir presle kaliplama yöntemi kullanilB1aktadE Elyaf demetleri kesilene kadar elyaf demetlerine hasiüaklgkanEEmdirildiginden dolayüelyaf demetlerinin geriliminin ve seklinin, özellikle de elyaf demetlerinin genisliginin kontrol edilmesi önemlidir, çünkü kimilüilgl karbon elyaflar. akEkanHglElve kaynasma nitelikleri etkilenmektedir. DolayElýla, çesitli kllâvuzlar, oluklu rulolar ve benzeri kullanilârak, paketleme yogunlugu, 5,000 ila 20,000 dtex/mm araligiia olan bir hedef paketleme yogunluguna ayarlandllîtan sonra, elyaf demetleri kesilebilmektedir. Burada, paketleme yogunlugu, bir elyaf demetinin toplam inceliginin (dtex), elyaf demetinin genisligine (mm) bölünmesi ile elde edilen bir degerdir.

Mevcut yapllândlanaya göre, bir karbon elyaf demetindeki karbon elyaflarlEl paketleme yogunlugu 1,000 ila 4,000 dtex/mm araliglIa ayarlandiEtan sonra, hasiEl maddesi uygulanabilmektedir. Karbon elyaflarlEl paketleme yogunlugu 1,000 dtex/mm veya daha fazla oldugunda, kaynasma nitelikleri, aklgkan içeriginin kontrol edilmesiyle kolaylilZIa gelistirilebilmektedir. Dahasüpaketleme yogunlugu 4,000 dtex/mm veya daha az oldugunda, hasil] aklgkanIlEl elyaf demetinin içine yeterli sekilde nüfuz etmesi için gereken süre klîlaltllâbileceginden dolayi] kesintisiz bir islemde bile emdirmede düzensizlik kolayliEla meydana gelmemektedir ve kaynasma nitelikleri gelistirilmektedir.

Mevcut yapllândlîrlnaya göre, elyaf demetinin bitim klîmIIEl, bir sonraki karbon elyaf paketindeki elyaf demetinin baslanglgklgln- baglanmasüiurumunda, elyaf demetlerinin, bir aklgkan kullanilârak geçirme ile baglanmasEllercih edilmektedir. Bir aklSkan kullanlgßürece belirli bir sIlEllandlîrlna mevcut degildir; ancak havaIEgeçirme tercih edilmektedir. Bunun sebebi, elyaflar dogrudan birbirine bagland[g]|Ek:la veya benzer sekilde baglantllând-[gilüda, bir kimilmglkarbon elyaf demetinin üretimindeki islenebilirligin önemli derecede bozulmas- Bir karbon elyaf paketi içerisindeki kimi elyaf demetleri, iki veya daha fazla elyaf demetini havalEgeçirme ile birbirine baglayan baglantilâra sahip oldugunda, bu tercih edilmektedir, çünkü baglantllârlîil, üretilen ürünlerin kalitesi Üzerindeki istenmeyen etkisi daha az iken tatmin edici bir islenebilirlik elde edilmektedir. ÖRN EKLER Buradan itibaren, mevcut bulusun yapilândßnalarüörnekler yoluyla daha ayrEtlDIHJir sekilde açlKlanacaktlEl ancak mevcut bulusun bu Örnekler ile sIlHlandlEllßîasümaçlanmamaktadlEI (Hasiünaddesinin çökelme miktarII ölçümü) Yaklas[lZl2 g klüüfnlgkarbon elyaf demeti toplanmlIsIEve agIBHEI (W1) ölçülmüstür. ArdiEUan, karbon elyaf demetleri, 40 litre/dk olan bir nitrojen gazüaklglütla 450°C'ye ayarlanan bir mufla f-E(Yamato Scientific Co., Ltd. tarafIan üretilen, ürün ismi: FP410) içerisinde 15 dakika bekletilmistir ve dolaylgüa hasIDmaddesi termal olarak tamamen ayrlgtlîllîhlgtlü ArdIan, karbon elyaf demetleri, 20 litre/dk olan bir kuru nitrojen gazüaklglütla bir kazana allEmlgtlEIve 15 dakika sogutulmustur ve ardIdan karbon elyaf demetleri tartUE1lgtE(W2).

Hasiünaddesinin çökelme miktarÇIasaglölaki formül ile belirlenmistir: HasHJmaddesinin yaplîshia miktarüaglîlüiçaO/o) = (W1 - W2)/W1 x 100 (i) (KlîibilB'iElkarbon elyaf demetinin en kesitsel seklinin ölçümü) EIIi elyaf demeti, elde edilen klîibilBilgl karbon elyaf demetlerinden rastgele seçilmistir ve klîpilmß karbon elyaf demetlerinin uzunluklarüve bunlar. en kesitlerinin en uzun çapEl verniyeli kumpaslar kullanilarak ölçülürken, en kesitlerin en k& çapÇl bir yasslZIyüzlü mikrometre kullanilârak ölçülmüstür. 50 demetin ölçülen degerlerinin her bir ortalama degeri hesaplanmßtlîlve klîibliiilglkarbon elyaf demetinin uzunlugu L olarak, en kesitin en uzun çapEl Dmax olarak ve en kesitin en kü çapEIDmin olarak isaretlenmistir.

(YfglEl yogunlugunun ölçümü) 300 g klEibilîhlQ karbon elyaf demeti, bir 2-L dereceli silindirde doldurulmustur ve dereceli silindir, @Betkilerine maruz büküîhlgtß Klîibllüilgl karbon elyaf demetlerinin hacminde hiçbir degisimin mevcut olmamaletlan sonraki hacim ölçülmüstür ve yiglI yogunlugu, bu hacim ve klîibilß'igkarbon elyaf demetlerinin ag Eliigliilkullanilârak hesaplanmlgtlEl (Yönelme parametresinin ölçümü) Küllfnigl karbon elyaf demetinin yüzeyinde bulunan tek elyaflarI yönelme parametresi (yönelim derecesi), asag-ki yöntem vasiüslýla analiz edilmistir.

Bu sekilde elde edilen bir klîibilîhlglkarbon elyaf demeti, 200 kat güçlendirme çarpaniEb sahip olan bir yansIilgllgKlaltlüUa, bir optik mikroskop (Keyence Corp. taraf-an üretilen DIGITAL MICROSCOPE VHX-500F) kullanilarak gözlemlenmistir. Gözlem için, tüm karbon elyaf filamanlarII görüntüde odakta oldugu görüntüler (1600 x 1200 piksel), yüksek çözünürlüklü, derinligi ayrlgtlülßilgl bir görüntüleme fonksiyonu kullanllârak aIlErnlSIIE Bu zaman zarfIa, yansnlgl Elli] aItIda gözlem gerçeklestirilirken, filamanI bulunmad[gil:bir klgna klýasla bir karbon elyaf filamanEIiJeyaz görünmektedir.

Bu sekilde aI-n görüntüler, bir görüntü çözümleme yazliIiiilîaMitani Corp. taraf-an üretilen iki boyutlu görüntü analiz yazliüilü WinROOF) kullanüârak asagIki prosedür ile çözümlenmistir.

Gri ölçek dönüsümünden sonra parlakllgilül, esik degeri B'den daha açliZ] oldugu pikseller beyaz olacak sekilde ve esik degeri B'den daha koyu olan pikseller siyah olacak sekilde tanIilanmasEl/aslßslsîla ikililestirilmistir. ParlakllglI esik degeri (B), bir görüntüde bulunan tüm piksellerin parlakl[lZl degerleri bir histogram (frekans dagmm halinde çizilecek sekilde tanIiIanmlgtlElve ardIan B'ye ve saylîlioplam- esit veya bundan daha düsük bir parlakllgb sahip olan durumlardaki frekanslar. toplamü/e B'ye esit veya bundan daha yüksek bir parlakl[gb sahip olan durumlardaki frekanslari toplamÇiaynEUegere sahip olacak sekilde ayarlanmlStlE Dahasüikililestirilmis bir görüntüdeki (karbon elyaf filamanlarIEltemsil eden) beyaz hatlarlEl, görüntü çözümleme yazüIlîiII bir igne görünümü aylîilna islevi vaslüsüa düz hatlar oldugu kabul edilmistir ve görüntüdeki tüm beyaz hatlar. baslama noktalarEl/e bitis noktalarII koordinatlarü(Xs, Ys) ve (Xe, Ye), tannlanmlstlîl Her bir hat bölümünün derece cinsinden açIEIZlB ve uzunlugu (L), görüntü çözümleme ile elde edilen beyaz hatlarI baslama noktalarlZIve bitis noktalarllöl, (Xs, Ys) ve (Xe, Ye), koordinatlarIan hesaplanmlglolup, asaglki ifade kullanUEilStlE 0 = ArcTan((Ys - Ye)/(Xs - Xe)) + 90 Görüntüdeki tüm beyaz hatlar için, her bir hat bölümünün açlîElG ve uzunlugu (L) hesaplanmlgtlîlve 0° ila 180° aral[glIa bulunan aç-ki 8 bir frekans dagIDEiÇlher bir derece için frekansa dahil edilen hat bölümlerinin uzunluklarII eklenmesiyle elde edilmistir.

ArdlEUan, bu sekilde elde edilen frekans dagUJEHEiçin, en yüksek frekansa sahip açEBmax olarak tanIilanmlSIlÜ ve frekans dagIIJEhII orijinal frekans ekseninin degeri 9 için 8yeni, asaglahki sekilde yeniden tanIiIanmlStlEl 0 sa + (90 - emax) s 180 olmasßartüla, @yeni = 6 + (90 - emax) Yatay eksende eyeni kullanan frekans daglIiEiiIa, en yüksek frekansa sahip açEl90° olmaktadIE ArdIan, yatay eksende @yeni kullanmü olan bir frekans dagililîiiüasagülaki Lorentz fonksiyonuna uygun hale getirilmistir: burada x: degisken, h: tepe noktasII yüksekligi, u: tepe noktasII konumu, w: tepe noktalellEl yarüloruk genisligi ve b: taban çizgisinin yüksekligi) en küçük kareler yöntemi ve bu sekilde elden edilen yarEldoruk genisligi parametresi kullanilârak, yönelme derecesi olarak tanllanmlStE Bir kimilîhgl karbon elyaf demeti için üç numune toplanmlgtlîlve her bir numune için üç bölgede mikroskobik fotograflar çekilmistir. Bu degerlerin ortalamasüklîpimig karbon elyaf demetinin yüzeyinde bulunan bir tek elyafI yönelme parametresi (yönelme derecesi) olarak tanilanmlgtlü (Besleme niteliklerinin degerlendirilmesi) Bu sekilde elde edilen 1 kg klEibHBîlgl karbon elyaf demeti, 30 mm çaplîcblan bir vida birimine sahip tartEtipi bir vidalüaesleyicinin içine beslenmistir, ve klübüßîlgl karbon elyaf demetleri, saat basElS kg h-a taslâmlgtlü 1 kg" tamamEltas-bildiginde, numunenin tatmin edici besleme niteliklerine sahip oldugu kanaatine varlliilgtlîl klîibllîhlgl karbon elyaf demetleri, tasIia sßsia vida biriminde köprülemeye sebep oldugunda ve tasIia hatasiEia sebep oldugunda, numunenin beslenemez oldugu kanaatine varllîhlgtE Birincil hasllîlmaddesi olarak düsük viskoziteli bir epoksi (A)'nI kütlece %1.2'sinin çökeldigi bir karbon elyaf demeti TRH50 60M (ticari ünvan, Mitsubishi Rayon Co., Ltd. tarafIan üretilmistir, toplam incelik 33,000 dtex) kullanllmlgtlü Karbon elyaf demetleri, birden çok elyaf demeti açma slîlgllZl/e bir elyaf kablosu genisligi düzenleme legElile birlikte degisimli olarak slîdElnaya allîimlgtlü ve böylelikle, karbon elyaflarI incelik bas. genisligi, 1/440 mm/tex'e ayarlanmlgtlEI Dolaylgýla, ikincil haslU maddesi olarak bir sulu üretan reçine (E), kütlece %6.0 olan sulu üretan reçinenin (E) bir kati] içerigi konsantrasyonuna sahip olmasülçin hazlElanan bir sulu çözelti kullanllârak karbon elyaf demetlerine çökelmistir (ikincil hasEEmaddesi).

Bir dokunmallZrulonun bir klEmlZIikincil haslDaklgkan tank. daldlEllBilStlEl ve ikincil haslEl aklgkanüdokunmalüulonun döndürülmesiyle rulo yüzeyine uygulanmlStlB ArdIan, karbon elyaf demetleri, rulo yüzeyi ile kesintisiz temas haline getirilmistir ve böylelikle, ikincil hasll] aklgkanükarbon elyaf demetlerine çökelmistir (dokunmalülulo sistemi). Bu sada, ikincil haslEl aklgkanükarbon elyaf demetlerinin hem ön yüzeyine hem de arka yüzeyine, iki dokunmalü rulo kullanllârak uygulanmlgtlü ArdIan, karbon elyaf demetlerine uygulanan ikincil haslElaklgkanEkurumadan önce, yani karbon elyaf demetleri yas haldeyken, karbon elyaf demetleri, 6 mm kesme blgtigüralkjl- sahip bir döner kesici kullanllârak kesilmistir. SonrasIEUa, kesilmis karbon elyaf demetleri, karbon elyaf demetlerinin, tabandan havalandlElnalEliipteki slîlak havaIElkurutma f-II içine (kurutma lebkllg]ElZOO°C) kesintisiz bir sekilde verilmesiyle kurutulmustur ve sonuç olarak klüblliilglkarbon elyaf demetleri elde edilmistir.

HasEElmaddesinin klEblJB'iISl karbon elyaf demetlerine çökelme miktarüküallîhßl karbon elyaf demetlerinin sekli, ylglI yogunlugu ve yönelme parametresi, bu sekilde elde edilen klîibümlg karbon elyaf demetlerinin kullanHInasMa analiz edilmistir. DahasÇlaynElklfibllIhlgl karbon elyaf demetlerinin besleme niteliklerine yönelik bir degerlendirme gerçeklestirilmistir. Sonuçlar, Tablolar 1 ve 2'de sergilenmektedir. Bu zaman zarflEUa, haslünaddesi olarak kullanllân çesitli reçine bilesimlerinin ayrlEtliârüTablolar 3 ve 4'te sergilenmektedir. AynlgElasag-ki Örnek 2 ve diger Örnekler için de geçerlidir.

Suda çözünebilir bir naylon reçinenin (F), 5qu üretan reçine (E) yerine ikincil hasiElmaddesi olarak kullanHIhasDiaricinde, klEJHBilgl karbon elyaf demetleri, Örnek 1'deki ile aynEgekilde elde edilmistir. Bu sekilde elde edilen klEibUBiig karbon elyaf demetleri, Örnek 1'de gerçeklestirilen analize tabi tutulmustur. Örnek 1'deki ile aynElsekilde, hasEEl maddesinin klübümlsl karbon elyaf demetlerine çökelme miktarü en kesitsel sekil, ylgiI yogunlugu ve yönelme parametresi analiz edilmistir. DahaslÇi aynüklîibilîng karbon elyaf demetlerinin besleme niteliklerine yönelik bir degerlendirme gerçeklestirilmistir. Sonuçlar, Tablolar 1 ve 2'de sergilenmektedir. Örnek 1'de kullanliân karbon elyaf demetleri (TRH50 60M, düsük viskoziteli epoksi (A), kütlece %1.2 miktaria yapigtlEllB'iaktadIE), metre basüO dönüslük bir hlîda bükülmeye tabi kIIlEmaktadIEI ArdiEtlan, karbon elyaf demetleri, kütlece %6.0 olan bir katIZIiçerik konsantrasyonundaki sulu üretan reçine (E) kullanilârak hazlEilanan bir sulu çözeltiye (ikincil hasil] aklgkantîi daldlEilIhlgtlEI ve karbon elyaf demetleri, siElglEIna rulolarü arasIan geçirilmistir ve ardliîhan, karbon elyaf demetlerinin, bir Ellîina rulosu (yüzey lelakIIg]l:140°C) ile 10 saniye temas ettirilmesi vaslßsüa kurutulmustur. Böylelikle, karbon elyaf demetleri elde edilmistir. Bu sekilde elde edilen karbon elyaf demetleri, 6 mm'lik kesme bigaglgrall'giiüb sahip bir döner kesici kullanüârak kesilmistir ve böylelikle, klübilBilgl karbon elyaf demetleri elde edilmistir. Bu sekilde elde edilen klîibiiîhlgl karbon elyaf demetleri, Örnek 1'de gerçeklestirilen analize tabi tutulmustur.

Ikincil aklgkanl karbon elyaf demetlerine uygulanmasIan önceki incelik basI karbon elyaf genisliginin 1/230 mm/tex'e ayarlanmlg olmasEiharicinde, klîibüßîlgl karbon elyaf demetleri, Örnek 2'de kullanilan yöntemle elde edilmistir. Bu sekilde elde edilen kiîibllüiig karbon elyaf demetleri, Örnek 1'de gerçeklestirilen analize tabi tutulmustur. Sonuçlar, Tablolar 1 ve 2'de sergilenmektedir.

Buraya kütlece %1.2 miktarlîaha uygulanan bir birincil haslElmaddesi olarak düsük viskoziteli bir epoksiye (A) sahip bir karbon elyaf demetinin TRW50 50L (ticari ünvan, Mitsubishi Rayon Co., Ltd tarafIan üretilmistir, toplam elyaf inceligi 37,000 dtex) kullanilmlglolmasEWe ikincil haslümaddesi olarak sulu üretan reçinenin (E) kullanllüilgolmasüaricinde, klîil>llh1lgi karbon elyaf demetleri, Örnek 3'teki ile aynESekilde elde edilmistir. Bu sekilde elde edilen klübü& karbon elyaf demetleri, Örnek 1'de gerçeklestirilen analize tabi tutulmustur. Sonuçlar, Tablolar 1 ve 2'de sergilenmektedir.

Ikincil haslljaklgkanlElI karbon elyaf demetlerine uygulanmasIan önceki incelik bas- karbon elyaf genisliginin 1/50 mm/tex'e ayarlanmgolmasEharicinde, klfibllînlgl karbon elyaf demetleri, Örnek 1'de kullanllân yöntemle elde edilmistir. ArdIan, kesilmis karbon elyaf demetleri, karbon elyaf demetlerinin, tabandan havalandünallîtipteki slîlak havalEkurutma f-II içine (kurutma lelakllglElZ00°C) kesintisiz bir sekilde verilmesiyle kurutulmustur ve kesilmis karbon elyaf demetleri, boylamaslüla çatlaklar ve tüylenme sergilemistir. Dolaylâlýla, istenen klîibilmlglkarbon elyaf demetleri elde edilememistir. <Örnekler 5 ila 8 ve KarsHâstlÜnallIDrnek 3> Ikincil hasüklgkanl karbon elyaf demetlerine uygulanmasIan önceki incelik bas. karbon elyaf genisliginin Tablo 1'de gösterildigi gibi ayarlanmlSJolmasEharicinde, klülallînlg karbon elyaf demetleri, Örnek 1'de kullanllân yöntemle elde edilmistir. Bu sekilde elde edilen klîpllüilgl karbon elyaf demetleri, Örnek 1'de gerçeklestirilen analize tabi tutulmustur.

Sonuçlar, Tablolar 1 ve 2'de sergilenmektedir. Örnek 1'de kullanllân karbon elyaf demetleri (TRH50 60M, düsük viskoziteli epoksi (A) kütlece °/o kullanllîhlgtü Ikincil haslljaklgkanII karbon elyaf demetlerine uygulanmasIan önceki incelik bas. düsen karbon elyaf genisligi 1/130 mm/tex'e ayarlanmlgtlü ve ardIan, kütlece %6.0 olan bir kadljçerik konsantrasyonunun elde edilmesi ad., ikincil haslljmaddesi olarak sulu üretan reçine (E), Örnek 1'de kullanllân yöntem vasEtBislýia, sulu üretan reçine (E) ile hazlElianan bir 5qu çözelti kullanilârak karbon elyaf demetlerine çökelmistir (ikincil hasÜIlaklSkanD] ArdlEUan, yas halde olan karbon elyaf demetleri, bir slaak havalElkurutma f-IEUa 200°C'de 2 dakika kurutulmustur ve sonra karbon elyaf demetleri, 6 mm olan kesme blgiagüraugll sahip bir döner kesici ile kesilmistir.

Böylelikle, kübümlSl karbon elyaf demetleri elde edilmistir. Bu sekilde elde edilen klüliliîhlgl karbon elyaf demetleri, Örnek 1'de gerçeklestirilen analize tabi tutulmustur. Sonuçlar, Tablolar 1 ve 2'de sergilenmektedir.

Ikincil aklgkanl karbon elyaf demetlerine uygulanmasIan önceki incelik bas. karbon elyaf genisliginin 1/410 mm/tex'e ayarlanmE olmaslZIharicinde, klüüiilgl karbon elyaf demetleri, Karsllâstlûlnalü'jrnek 4'teki ile aynESekilde elde edilmistir. Bu sekilde elde edilen klüblEhlSlkarbon elyaf demetleri, Örnek 1'de gerçeklestirilen analize tabi tutulmustur.

Ikincil aklskanl karbon elyaf demetlerine uygulanmaletlan önceki incelik baslEla karbon elyaf genisliginin Tablo 1'de gösterildigi gibi ayarlanmlgolmaslîharicinde, klüJlIBilgl karbon elyaf demetleri, Karsüâstlîilnalüjmek 1'deki ile aynlîlsekilde elde edilmistir. Bu sekilde elde edilen klîplßilg karbon elyaf demetleri, Örnek 1'de gerçeklestirilen analize tabi tutulmustur.

Sonuçlar, Tablolar 1 ve 2'de sergilenmektedir.

Birincil hasllîmaddesi olarak orta düzeyde viskoziteli bir üretan. (B) kütlece %1.2 miktarIa çökeldigi bir karbon elyaf demeti TRH50 60M (ticari ünvan, Mitsubishi Rayon Co., Ltd. tarafIan üretilmistir, toplam elyaf inceligi 33,000 dtex), 6 mm kesme blghglîirallgllüla sahip bir döner kesici ile kesilmistir. Ancak, kesim sßisia büyük oranda tüylenme meydana gelmistir ve klfil›[lî:hl$karbon elyaf demetleri üretilememistir.

KarsHâstlEilnalElÖrnek 8'de kullanüân karbon elyaf demetinin (TRH50 60M, orta düzeyde viskoziteli üretan (B) kütlece 1.2% miktaria yaplgtlEliiBilgtlE) kullanim& olmasEi/e ikincil hasiljakigkanll karbon elyaf demetlerine uygulanmaleUan önceki incelik baslEla karbon elyaf genisliginin 1/100 mm/tex'e ayarlanmig olmasElharicinde, klEibHBilg karbon elyaf demetleri, Örnek 1'de kullanilan yöntemle elde edilmistir. Bu sekilde elde edilen küiüüißi karbon elyaf demetleri, Örnek 1'de gerçeklestirilen analize tabi tutulmustur. Sonuçlar, Tablolar 1 ve 2'de sergilenmektedir. <Örnekler 10 ve 11› Ikincil haslElaklSkanI karbon elyaf demetlerine uygulanmasIan önceki incelik baslEia karbon elyaf genisliginin ve ikincil hasiümaddesinin çökelme miktariüiiEi Tablo 1'de gösterildigi gibi ayarlanmiglolmaslilharicinde, kiîibiIBilSikarbon elyaf demetleri, Örnek 9'da kullan ilân yöntemle elde edilmistir. Bu sekilde elde edilen klîibilBilSl karbon elyaf demetleri, Örnek 1'de gerçeklestirilen analize tabi tutulmustur. Sonuçlar, Tablolar 1 ve 2'de sergilenmektedir.

Birincil hasil] maddesi olarak yüksek viskoziteli bir üretanI (C) kütlece %1.2 miktarlEda çökeldigi karbon elyaf demetleri TRH50 60M (ticari ünvan, Mitsubishi Rayon Co., Ltd. tarafIan üretilmistir, toplam elyaf inceligi 33,000 dtex), incelik bas. düsen karbon elyaf genisliginin 1/440 mm/tex'e ayarlanmaslîiamaclýla, birçok elyaf demeti açma legiEi/e bir kablo genisligi düzenleme sEigiEl/aslüsMa degisimli bir sekilde swnaya ailEtnlStlEl Ancak, elyaf demeti açma slBElarÜ/e kablo genisligi düzenleme siEIgJIan dolayüiüylenme meydana gelmistir ve kHJUBilglkarbon elyaf demetleri üretilememistir.

Birincil hasiiîimaddesi olarak yüksek viskoziteli bir epoksinin (D) kütlece %1.2 miktarIia çökeldigi karbon elyaf demetleri TRH50 60M (ticari ünvan, Mitsubishi Rayon Co., Ltd. tarafIan üretilmistir, toplam elyaf inceligi 33,000 dtex), incelik bas. düsen karbon elyaf genisliginin 1/440 mm/tex'e ayarlanmasEhmaclýla, birçok elyaf demeti açma leIgiEl/e bir kablo genisligi düzenleme siügiEl/asiüsMa degisimli bir sekilde slýlEinaya allElnlglEi Ancak, elyaf demeti açma SEEIarEI/e kablo genisligi düzenleme sEgiiEUan dolayüiüylenme meydana gelmistir ve kiîiblßiglkarbon elyaf demetleri üretilememistir.

KarsHâstlElnalüÜrnek 10'da kullanllân karbon elyaf demetinin (TRHSO 60M, yüksek viskoziteli epoksi (D) kütlece 1.2°/o miktarIda yaplgtlEJlIhlStE) kullanim& olmasElve ikincil hasil] aklskanII karbon elyaf demetlerine uygulanmasIan önceki incelik bas. karbon elyaf genisliginin 1/600 mm/tex'e ayarlanmlgl olmasEharicinde, klîibllhig karbon elyaf demetleri, Örnek 1'de kullanllân yöntemle elde edilmistir. Bu sekilde elde edilen klEibHBwEl karbon elyaf demetleri, Örnek 1'de gerçeklestirilen analize tabi tutulmustur. Sonuçlar, Tablolar 1 ve 2'de sergilenmektedir.

Sulu bir poliolefin reçinesinin (G), ikincil hasIDmaddesi olarak kullanllîhasElharicinde, kIEibllIhlgl karbon elyaf demetleri, Örnek 7'deki ile aynElsekilde elde edilmistir. Bu sekilde elde edilen klîibllE'ilgl karbon elyaf demetleri, Örnek 1'de gerçeklestirilen analize tabi tutulmustur.

Sonuçlar, Tablolar 1 ve 2'de sergilenmektedir.

Sulu bir epoksi reçinesinin (H), ikincil hasiEImaddesi olarak kullanßîasüwaricinde, klüblmig karbon elyaf demetleri, Örnek 7'deki ile aynElsekilde elde edilmistir. Bu sekilde elde edilen küllîhlg karbon elyaf demetleri, Örnek 1'de gerçeklestirilen analize tabi tutulmustur.

Sonuçlar, Tablolar 1 ve 2'de sergilenmektedir. Örneklerdeki klîibilBiIS karbon elyaf demetleri, uygun bir yassESekIi olan en kesitlere sahipti ve klîibllüig karbon elyaf demetlerini olusturan tek elyaflar yüksek derecede yönlendirilmis olduklarIan dolayühasuîlmaddesinin çökelme miktarlîgörece düsük olsa bile hasIElmaddesi düzgün bir sekilde uygulanmEIlEI Böylelikle, tatmin edici bir ürün kalitesine sahip klEibllBîlg karbon elyaf demetleri, yüksek verim ile elde edilmistir.

Bunun aksine, KarsHâstlElnalEÖrnek 1, Karsllâstlülnalülîrnek 5 ve KarsllâstlîilnalEÖrnek 11'deki klîibllmlg karbon elyaf demetleri, düsük yasslllgllîblan en kesitlere sahipti, ve tek elyaflar yönlendirilmis olmadlgllüdan dolayübilesik üretimi sßsütla kübllüig karbon elyaf demetleri, Karsllâstünalüörnek 3 ve Karsliâstlîilnalüörnek 7'deki klEbUBiE karbon elyaf demetleri, uygun, yasslZbir sekli olan en kesitlere sahipti; ancak kIEUIhlS karbon elyaf demetlerini olusturan tek elyaflar yönlendirilmis olmad[g]lEklan dolayütüylenme, klIpllIhlgl karbon elyaf demetleri birbirine sürtüldüklerinde kolaylllZIa meydana gelmistir ve tutulabilirlik bozulmustur.

KarsüâstlElnalEÖrnek 4 ve Karsüâstlünallîörnek 6'daki klîibllîhlg karbon elyaf demetlerinde, karbon elyaf demetlerini olusturan tek elyaflar yönlendirilmistir; ancak en kesitlerin yasslIlglü düsük oldugundan veya yassEElKl aslElEbldugundan dolayÇl karbon elyaf demetleri kolaylllZla dagllBilstEle zaylfîltutulabilirlige sahipti.

KarsllâstlîilnalEÖrnek 8'deki küllmlg karbon elyaf demetleri, uygun, yassEhir sekli olan en kesitlere sahipti ve klüliilüilgl karbon elyaf demetlerini olusturan tek elyaflar yönlendirilmisti.

Ancak, haslEl maddesinin çökelme miktarElfazlaca az oldugundan dolayü karbon elyaf demetleri kolaylllZIa dagißîlgtlîle zayitîltutulabilirlige sahipti.

DahasÇlKarsilâstElnalEÖrnek 2, KarsilâstlîilnalEÖrnek 9 ve KarsHâstIîilnalEÖrnek 10, has[El akiskan.. uygulanmaslîlslüsiaki birincil hasllîlmaddesinin viskozitesinin ve karbon elyaf demetlerinin genisliginin yeterli olmamasEUurumunda, kübllüîlgl karbon elyaf demetlerinin dengeli bir sekilde üretilemedigini göstermektedir.

Yukarlab açllZlanan sonuçlar vasltjislýla, haslDmaddesinin çökelme miktarlîdüsük oldugunda bile, hasilîlmaddesinin mevcut bulus taraflEtlan düzgün bir sekilde uygulandigEl/e küilîhlg karbon elyaf demetlerinin tatmin edici bir tutulabilirlik sergiledigi ve yüksek verimin elde edildigi bulunmustur.

Ham _ Sartlar madde Birincil haslEh-iaddesi Ikincil haslErnaddesi kurutma ve karbon kesme Ürün Tür Viskozite Çökelme Ikincil haslErnaddesinIn Ikincil haslDnaddesi Birincil ve ikincil haslEl (Slü) türü miktarEl uygulanmas-an maddelerinin çökelme önce, incelik basIEb düsen miktarEI karbon elyaf demeti genisligi (30°C, (kütle%) (kütle%) 60M epoksi A E havayla kurutma 60M epoksi A naylon reçine F havayla kurutma 60M epoksi A naylon reçine F havayla kurutma SOL epoksi A E havayla kurutma kurutma 60M epoksi A E havayla kurutma 60M epoksi A E havayla kurutma 60M epoksi A E havayla kurutma 60M epoksi A E havayla kurutma kurutma Ornek 8 60M viskoziteli (1/400mm/tex) havayla üretan B kurutma 60M viskoziteli E havayla üretan B kurutma 60M viskoziteli E havayla üretan B kurutma 60M viskoziteli E havayla üretan B kurutma Ornek 9 60M viskoziteli açllIhasEl üretan C mümkün olmamßtlîl Ornek 10 60M viskoziteli açllîhasE] epoksi D mümkün olmamStlEl epoksi D kurutma 60M epoksi A poliolefin havayla reçine G kurutma 60M epoksi A havayla kurutma Klüliliîhlglkarbon elyaflar- sekli Degerlendirme sonuçlarEi Elyaf En kesitin En kesitin En kesitin L/Dmi' Yigliîl Yönelme Besleme uzunlugu en uzun en ki& yassHJEoranEl n yogun parametresi degerlendir L çapEIDmax çapÜDmin (Dmax/Dmin) lugu mesi Ornek 1 X Karsilâstlünall: Karbon elyaf demetlerinde meydana gelen boylamalea Ornek 2 çatlaklar Örnek 3 X Ornek 4 X Ornek 5 x Ornek 6 X Ornek 7 x KarsilâstlEnalE Kesim süs-a tüylenme meydana gelmistir ve üretim mümkün olmamStIEI Karsilâstlülnall: Karsllâstlüinall: Mal birimi Düsük viskoziteli epoksi A Bizfenol A'nlE (Matsumoto Yushi-Seiyaku Co., Ltd. tarafIan üretilmistir) 60-mol etilen oksit katlIIha ürününün kütlece 50 ölçegi ve Bizfenol A'nI (Matsumoto Yushi-Seiyaku Co., Ltd. tarafIan üretilmistir) 30-m0l etilen oksit katiIB'ia ürününün kütlece 50 ölçeginin karEJEiiE (30°C'de viskozite 50 Paxs) Orta düzeyde viskoziteli üretan B N (30°C'de viskozite 2400 Yüksek UWS- viskoziteli (30°C'de viskozite 4000 Pa xs) üretan C Yüksek viskoziteli Kütlece 80 Ölçek jER157S70 (Sanyo Chemical Industries, Ltd. taraf-an üretilmistir, epoksi epoksi D reçine) ve kütlece 20 ölçek NC-723-SF (Nippon Nyukazai Co., Ltd. taraf-an üretilmistir, yüzey aktif madde) (30°C'de viskozite 4000 Paxs ) Isim Mal birimi Hidran HW- Sulu üretan E Suda çözünebilir naylon Sepolsion PA150 reçine F (Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. taraflEhan üretilmistir, naylon emülsiyon) Sulu poliolefin reçine G Aptolok BW-5550 (Mitsubishi Chemical Corp. tarafIan üretilmistir, sulu poliolefîn reçine emülsiyonu) Sulu epoksi reçine H jER W1155R55 (Mitsubishi Chemical Corp. tarafIan üretilmistir, sulu epoksi reçine emülsiyonu) Mitsubishi Rayon Co., Ltd. tarafIan üretilen ve 32,000 dtex toplam incelige sahip olan, ve birden çok elyaf demeti açma süglEl/e bir kablo genisligi düzenleme slügllîlle karbon elyaf demetlerini degisimli sekilde sülîrlnaya alan karbon elyaf demetleri TRH50 60M kullanilârak önceden belirlenen bir kablo genisligine ayarlanan karbon elyaf demetleri, HYDRAN HW-930 (sulu üretan reçine, DIC Corp. tarafIan üretilmistir) ile agiBlUZça %6.0 olan bir katlîiçerik konsantrasyonunda hazlHlanan bir sulu çözelti kullanlßrak bir çökelme islemine tabi kIIJEmIStIE (hasiIZI akEkanD] Çökelme islemi, bir rulonun bir kismi. hasUZl aklgkanlîltanII içine daldlîllîhasühasllîlaklgkanll rulo yüzeyine uygulanmasEl/e karbon elyaf demetlerinin rulo yüzeyi ile temas haline getirilmesi vasiüslýla bir hasilîlaklgkanll karbon elyaf demetlerine çökelmesine yönelik bir sistem aracElglýla bir dokunmalüulo ile gerçeklestirilmistir. Dahaslîl çökelme islemi, 4,400 dtex/mm sartElaltIa gerçeklestirilmistir. Dokunmallîlrulo ile ilgili olarak, karbon elyaf demetlerinin hem ön hem de arka yüzeylerine, iki rulo kullanilarak uygulama yapEIBilStE Yas haldeki karbon elyaf demetlerinin kesilmesi, 6 mm kesme blglaglîl araligi. sahip bir döner kesici ile gerçeklestirilmistir, ve kesilmis karbon elyaf demetleri, elyaf demetlerinin tabandan titresimli türdeki bir slîlak havaIEkurutma f-lEII içine kesintisiz bir sekilde verilmesi vasltâslsîla 200°C'de kurutulmustur ve böylelikle, klîibilBilg karbon elyaf demetleri elde edilmistir.

HasUZl maddesi olarak HYDRAN HW-930 yerine SEPOLSION PA150 (naylon emülsiyon, Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. tarafIan üretilmistir) kullanllüiasüiaricinde, klübißilgl karbon elyaf demetleri, Örnek 14'teki ile aynüsekilde elde edilmistir. Bu sekilde elde edilen klümmlgkarbon elyaf demetleri, Örnek 14'te gerçeklestirilen analize tabi tutulmustur.

(KarsüâstlElnalEÖrnek 12) Mitsubishi Rayon Co., Ltd. tarafIan üretilen karbon elyaf demetleri TRH50 60M'nin, metre basi 10 dönüs h-a bükülmesiyle elde edilen karbon elyaf demetleri, ag lElilEça %6.0 olan bir katEiçerik konsantrasyonunda HYDRAN HW-930 ile hazlHlanan bir 5qu çözeltinin (haslü aklSkanDîI içine daldiîllüilgtlü ve karbon elyaf demetleri, silZIStlüna rulolarIZI araleUan geçirilmistir. ArdIan, karbon elyaf demetleri, elyaf demetlerinin, yüzey leiakllgiEil40°Cye ayarlanan bir Emina rulosu ile 10 saniye temas ettirilmesi vasltilisüla kurutulmustur, ve böylelikle karbon elyaf demetleri elde edilmistir. Bu sekilde elde edilen karbon elyaf demetleri, 6 mm'lik kesme bEhgElaralfgißla sahip bir döner kesici kullanlßrak kesilmistir ve böylelikle, klîibilB'iEl karbon elyaf demetleri elde edilmistir. Bu sekilde elde edilen klEibilBilgl karbon elyaf demetleri, Örnek 14'te gerçeklestirilen analize tabi tutulmustur.

YukarEibki analizlerin sonuçlarÇlTabIo 5'te sergilenmektedir. Örnekler 14 ve 15'teki küailîhß karbon elyaf demetleri, bir yassElsekli olan en kesitlere sahip oldugundan dolayD hasiEl maddesinin çökelme miktarüiüsük olsa bile, haslDnaddesi düzgün bir sekilde uygulanmlgtlE Böylelikle, tatmin edici bir ürün kalitesine sahip klîiblimgkarbon elyaf demetleri, yüksek verim ile elde edilebilmistir.

Diger yandan, KarsilâstlîilnalEÖrneklerdeki bükülen klmllîhlgl karbon elyaf demetleri düsük yassiliga sahipti ve dolayßîla klîplßîg karbon elyaf demetleri, düsük bir y[g]I yogunluguna sahipti.

Claims (8)

1. ISTEMLER toplam incelige sahip bir karbon elyaf demeti; ve klüblmilglkarbon elyaf demetinin toplam kütlesine göre kütlece %1 ila kütlece %5 (kapsaylîlll miktarIa bir hasll] maddesi içermektedir, burada klüillßîlglkarbon elyaf demetinin, karbon elyaf demetinin elyaf yönü boyunca olan uzunlugu (L) 1 mm ila 50 mm'dir (kapsaylEDJ klübüüilglkarbon elyaf demetinin elyaf yönüne dik olan bir en kesitin en uzun çaplIdDmax) ve en k& çapII (Dmin) oranEüDmax/Dmin) 6.0 ila 18.0'dlE(kapsay|EDÇl ve tarifnamedeki "Yönelme parametresinin ölçümü" basllglü alt-aki yönteme göre ölçüldügü üzere, klîrbllîhlgl karbon elyaf demetinin yüzeyinde bulunan tek elyaflarI yönelme parametresi 4.0 veya daha azdlEl
2. 2. KlübllBilglkarbon elyaf demetinin elyaf yönü boyunca olan uzunluk (L) ve klîrbllîhlgl karbon elyaf demetinin elyaf yönüne dik olan bir en kesitin en kisa çapII (Dmin) oranII (L/Dmin) 5 ila 30 (kapsaylEDZloldugu, Istem 1'e göre klülallîhlglkarbon elyaf demeti.
3. 3. Tarifnamedeki "l/@YE yogunlugunun ölçümü" basllglEbltIaki yönteme göre ölçüldügü üzere, klîibllEiEIkarbon elyaf demetinin ylgllEl yogunlugunun 200 g/L ila 650 g/L (kapsaylîJIl oldugu, Istem 1 veya 2'ye göre klfpüfnlgkarbon elyaf demeti.
4. 4. HaslElmaddesinin, bir üretan bazlüeçine, bir naylon bazlÜeçine, bir yapEEHegistirilmis olefin bazlüeçine, bir yaplîEldegistirilmis epoksi bazlEreçine ve suda çözünebilen bir naylon bazlüeçineden seçilen herhangi bir veya daha fazla termoplastik reçine içeren bir haslühaddesi oldugu, Istem 1, 2 veya 3'e göre klîibllîhßlkarbon elyaf demeti.
5. 5. Istemler 1 ila 4'ten herhangi birine göre kIEibEIIhlSI karbon elyaf demetinin üretimine yönelik bir yöntem olup, yöntem asag-kileri içermektedir: 30°C'de 3000 Pa's veya daha az olan bir viskoziteye sahip, kütlece %03 ila kütlece dtex (kapsaylEIIarasEbir toplam incelige sahip bir karbon elyaf demetine çökelmesi, ardlEtlan, birim incelik bas. düsen karbon elyaf demetleri genisliginin 1/440 mm/tex ila 1/100 mm/tex (kapsaylîlîl arallgllöb ayarlanmaleUan sonra, bir ikincil hasll] maddesi içeren bir hasllîlaklgkanll uygulanmasÇIve sonra, hasilîlaklSkanII kurutulmaslöldan önce karbon elyaf demetinin kesilmesi.
6. 6. Birincil haslDmaddesinin; bir epoksi bazIEl'eçine, bir poliüretan bazlEfeçine, bir naylon bazIEreçine, bir poliolefin bazIEreçine, bir polyester bazIEreçine ve polietilen glikolden seçilenlerden herhangi birini veya daha fazlasIEiçerdigi, Istem 5'e göre bir klIpliBilSI karbon elyaf demetinin üretimine yönelik yöntem.
7. Ikincil hasilîlmaddesinin; bir üretan bazlüreçine, bir naylon bazlüreçine, bir yapEEl degistirilmis olefin bazlElreçine, bir yaplâlîldegistirilmis epoksi bazlüreçine ve suda çözünebilen bir naylon bazlüeçineden seçilen termoplastik reçinelerden herhangi biri veya daha fazlasIEiçerdigi, Istem 5'e göre bir klîibllüilg karbon elyaf demetinin üretimine yönelik yöntem.
8. 8. Birincil hasflilmaddesi ve ikincil hasilîlmaddesi içeren haslElmaddeIerinin karbon elyaf demetine çökelme miktarII kütlece %1 ila %5 oldugu, Istemler 5 ila 7'den herhangi birine göre bir klEiblEhEkarbon elyaf demetinin üretimine yönelik yöntem. Karbon elyaf takviyeli bir reçine bilesiminin üretimine yönelik bir yöntem olup, yöntem, kütlece 5 ölçek ila kütlece 150 ölçek (kapsaylELIl karbon elyaf miktar-aki, Istemler 1 ila 4'ten herhangi birine göre klüallîhlgl karbon elyaf demetinin, kütlece 100 ölçek matris reçine ile birlikte dahil edilmesi, ve ardIan matris reçinenin klîibüßîg karbon elyaflar ile karlgtlîllüiaslüçermektedir. Matris reçinenin; bir polikarbonat reçine, bir naylon reçine, bir polietilen tereftalat reçine, bir polibütilen tereftalat reçine, bir ABS reçine, bir polioksimetilen reçine, bir polipropilen reçine, bir polifenilen sülfit reçine, bir polietersülfin reçine ve bir polieterimit reçine içeren termoplastik reçineler; ve bunlar. alasIiIarlöla dayalüleçinelerden seçilen herhangi birini veya daha fazlasIEiçerdigi, Istem 9'a göre karbon elyaf takviyeli bir reçine bilesiminin üretimine yönelik yöntem. Istem 9 veya 10'a göre üretim yöntemi ile elde edilen karbon elyaf takviyeli reçine bilesimi kullanüârak, bir topaglE] veya kallüanmlglbir ürünün üretimine yönelik bir yöntem.