Herald of Technological University Herald of Technological University ВЕСТНИК ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 3034-4689 98656 10.55421/3034-4689_2025_28_3_18 1. Химия 1. Chemistry 1. Химия PRODUCTION OF POLYPROPYLENE MESHES USING ADDITIVE TECHNOLOGIES AND STUDY OF THEIR STRUCTURE AND PROPERTIES ПОЛУЧЕНИЕ ПОЛИПРОПИЛЕНОВЫХ СЕТОК С ПОМОЩЬЮ АДДИТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ИЗУЧЕНИЕ ИХ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ Хантимерова Ю. М. Hantimerova Yu. M. Загидуллина И А Загидуллина И А Вихлянский В. В. Vihlyanskiy V. V. Галиханов М Ф Галиханов М Ф mgalikhanov@yandex.ru Якупов С. Н. Yakupov S. N. Болдышева В. К. Boldysheva V. K. Институт прикладных исследований Академии наук Республики Татарстан Россия Институт прикладных исследований Академии наук Республики Татарстан Russian Federation ООО «Казанский агрегатный завод» Россия ООО «Казанский агрегатный завод» Russian Federation КНИТУ ru КНИТУ ru ООО «Казанский агрегатный завод» Россия ООО «Казанский агрегатный завод» Russian Federation КНИТУ ru КНИТУ ru Институт прикладных исследований Академии наук Республики Татарстан Россия Институт прикладных исследований Академии наук Республики Татарстан Russian Federation Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр Российской академии наук» Россия Федеральный исследовательский центр «Казанский научный центр Российской академии наук» Russian Federation Институт прикладных исследований Академии наук Республики Татарстан Россия Институт прикладных исследований Академии наук Республики Татарстан Russian Federation 01 08 2025 01 08 2025 28 3 18 23 https://elibrary.ru/item.asp?id=80528722

В работе методом аддитивных технологий получены полипропиленовые сетки и изучены их структура и свойства. Сетки были напечатаны на 3D-принтере Creality K1 MAX с диаметром сопла 0,2 мм и с программным обеспечением OrcaSlicer. Оказалось, что при печати сеток из полипропилена малой толщины возникают определенные сложности (затруднен процесс печати, меньше уровень адгезии материала к печатному столу и слабееимежслоевая адгезия, из-за чего возникают разнообразные дефекты). В результате оптимизации параметров печати было установлено, что скорость печати в диапазоне 30-60 мм/с позволяет достигать высокой скорости производства при сохранении отличной адгезии между слоями и минимизации риска деформаций. Оптимальной стала печать в один полимерный слой с высотой 0,2 мм. Показано, что структурные параметры полученных сеток отличаются от заданных - средняя толщина сеток, определенная с помощью микрометра, составила 0,29 мм, размер ячеек составил 1,2-1,4 мм, а толщина нитей неоднородна и составила 0,22-0,27 мм. О механических свойствах сетчатого материала судили по тангенциальной жесткости, рассчитанной для случая среднего изгиба по классификации Х.М. Муштари и определяли на специальном устройстве экспериментальной установки с использованием подложки из тонкой полипропиленовой пленки толщиной 0,04 мм для обеспечения герметичности в системе нагружения испытуемых образцов. Тангенциальная жесткость полученной полипропиленовой сетки составила 4,18-5,91 кг/см. Представлены фрагменты испытания с начала до разрыва сетки - виды образуемого купола при различных давлениях нагружения. Обнаружено, что напечатанные на 3D-принтере полипропиленовые сетки характеризуются спонтанной поляризуемостью, то есть наличием в нитях поляризационного заряда, длительно сохраняющегося во времени. Значения электретных свойств полипропиленовых сеток на 20-е сутки хранения (в период стабилизации заряда) составили: потенциал поверхности - 0,10 кВ, эффективная поверхностная плотность заряда - 0,056 мкКл/м2, напряженность электрического поля - 6,7кВ/м. Это позволяет использовать их, например, в качестве электретных воздушных фильтров, которые характеризуются высокой степенью очистки.

In this work, polypropylene meshes were obtained by additive technology and their structure and properties were studied. The grids were printed on a Creality K1 MAX 3D printer with a 0.2 mm nozzle diameter and with OrcaSlicer software. It turned out that when printing small-thickness polypropylene meshes, certain difficulties arise (the printing process is more complicated, the level of adhesion to the printing table and interlayer adhesion is lower, resulting in various defects). As a result of optimizing the printing parameters, it was found that the printing speed in the range of 30-60 mm/s allows for high production speeds while maintaining excellent adhesion between the layers and minimizing the risk of deformation. Printing with a polymer layer height of 0.2 mm in one layer has become optimal. It is shown that the structural parameters of the obtained meshes differ from the specified ones - the average thickness of the meshes, determined using a micrometer, was 0.29 mm, the cell size was 1.2-1.4 mm, and the thickness of the filaments was heterogeneous and amounted to 0.22-0.27 mm. The mechanical properties of the mesh material were judged by the tangential stiffness calculated for the case of medium bending according to the classification of H.M. Mushtari and determined on a special device of the experimental installation using a substrate of thin polypropylene film 0.04 mm thick to ensure tightness in the loading system of the test samples. The tangential stiffness of the resulting polypropylene mesh was 4.18-5.91 kg/cm. Fragments of the test from the beginning to the rupture of the grid are presented - types of the dome formed at various loading pressures. It has been found that polypropylene meshes printed on a 3D printer are characterized by spontaneous polarizability, that is, they are characterized by the presence of a polarization charge in the filaments that persists for a long time. The values of the electret properties of polypropylene meshes on the 20th day of storage (during charge stabilization) were as follows: surface potential - 0.10 kV, effective surface charge density - 0.056 µl/m2, electric field strength - 6.7 kV/m. This allows them to be used, for example, as electret filters, which are known to have a high degree of purification.

 ПОЛИПРОПИЛЕН ПОЛИМЕРНАЯ СЕТКА 3D-ПЕЧАТЬ АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СТРУКТУРА СЕТКИ ЭЛЕКТРЕТНЫЕ СВОЙСТВА POLYPROPYLENE POLYMER MESH 3D PRINTING ADDITIVE TECHNOLOGIES MESH STRUCTURE ELECTRET PROPERTIES