تتميز ألياف الكربون مسبقة التشريب بمزايا سهولة التشكيل، والتكلفة المنخفضة، والتحكم السهل في محتوى الألياف، وقوة الشد الممتازة، والصلابة، ومقاومة التعب، ومقاومة التآكل.
لماذا استخدام البريبريج؟
تتميز ألياف الكربون المُشبّعة مسبقًا بسهولة التشكيل، وانخفاض التكلفة، وسهولة التحكم في محتوى الألياف، ومقاومة ممتازة للشد والصلابة والتعب والتآكل، وغيرها من الخصائص. لذلك، تُستخدم ألياف الكربون المُشبّعة مسبقًا على نطاق واسع.
يعتمد اختيار البري بريج بشكل أساسي على عاملين: الأداء والتكلفة
الإنتاج: معالجة سهلة، تكلفة إنتاج أقل، استهلاك منخفض للطاقة، أجزاء أقل، تحكم أكثر دقة في محتوى الألياف، أداء المواد وخصائص العملية مستقرة.
التصميم: تقليل الوزن وتحسين الأداء، ونسبة الأداء إلى الوزن أكثر مثالية.
الأجزاء النهائية: خصائص ميكانيكية ممتازة، مقاومة التعب، الشد، الصلابة، التآكل، أداء الشيخوخة.
كيف يتم إنتاج البريبريج؟
هناك طريقتان رئيسيتان لإنتاج ألياف الكربون المُشبّعة مسبقًا: الأولى هي تسخين الراتنج مباشرةً لتقليل لزوجته وتوزيعه بالتساوي بين الألياف، وتُسمى طريقة الذوبان الساخن. أما الطريقة الثانية فهي إذابة الراتنج في مذيب لتقليل اللزوجة، ثم تسخين الراتنج لتبخير المذيب بعد تشريب الألياف، وتُسمى طريقة التشريب بالمحلول.
يمكن تقسيم طريقة الصهر الساخن المستخدمة عادةً في تحضير ألياف الكربون المُشبّعة مسبقًا إلى طريقة أحادية الخطوة وطريقة ثنائية الخطوة. في هذه العملية، تبدأ الخطوة الأولى بتحضير طبقة الراتنج ثم التحضير المسبق. حاليًا، يستخدم حوالي 90% من عمليات تحضير ألياف الكربون المُشبّعة مسبقًا في السوق المحلية عملية الصهر الساخن ثنائية الخطوة.
عملية الصهر الساخن: تُعرف أيضًا باسم طريقة نقل غشاء الراتنج، ويمكن من خلالها إنتاج كلٍّ من القماش والبري بريغ أحادي الاتجاه. تنقسم هذه العملية إلى مرحلتين. تتضمن الخطوة الأولى طلاء غشاء من الراتنج الساخن على طبقة من الورق. تتفاعل مادة التعزيز مع الراتنج في جهاز البري بريغ. بعد الضغط والحرارة، يخترق الراتنج الألياف ليشكل البري بريغ النهائي، والذي يُلفّ أخيرًا حول نواة الألياف.
عملية التشريب بالمذيبات: لا يمكن إنتاج سوى مادة التشريب المسبق للنسيج باستخدام طريقة التشريب بالمذيبات، والتي تتضمن إذابة الراتنج في حمام مذيب وغمر نسيج التعزيز في محلول الراتنج. ثم يُبخّر المذيب من المادة الخام المُشبّعة مسبقًا باستخدام فرن تجفيف.
