專利名稱：一種絞合型纖維增強(qiáng)復(fù)合芯預(yù)浸料法生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種絞合型纖維增強(qiáng)復(fù)合芯制作工藝，尤其是一種絞合型纖維增強(qiáng)復(fù)合芯預(yù)浸料法生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料因具有質(zhì)量輕、高比強(qiáng)、高比模、耐疲勞、耐腐蝕等一系列優(yōu)異性能，在電力輸送、建筑加固、海洋作業(yè)、橋梁增強(qiáng)或加固等領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景，受到了人們的廣泛關(guān)注。目前我國(guó)對(duì)于纖維復(fù)合材料加強(qiáng)芯的研究多集中于單股棒狀結(jié)構(gòu)，雖然其成型工藝簡(jiǎn)單，但也存在生產(chǎn)效率較低、安全可靠性低、柔性差、耐疲勞性差等缺點(diǎn)。絞合型纖維增強(qiáng)復(fù)合芯是由一種或多種高性能連續(xù)纖維增強(qiáng)一種或多種樹(shù)脂基體制成。其制備方法為將多束纖維進(jìn)行加捻形成單股繩，然后將多根單股繩合股并沿其纖維捻向相反(或相同)方向絞合成多股結(jié)構(gòu)，通過(guò)固化形成多股絞合結(jié)構(gòu)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加強(qiáng)芯。然而采用傳統(tǒng)的加捻工序、包覆工序、絞合工序、固化工序和收卷工序加工的產(chǎn)品的加捻效果差，產(chǎn)品的力學(xué)性能弱，不能滿足目前市場(chǎng)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述存在問(wèn)題，本發(fā)明提供一種絞合型纖維增強(qiáng)復(fù)合芯預(yù)浸料法生產(chǎn)工藝， 通過(guò)工藝的改變，提高產(chǎn)品的加捻效果和力學(xué)性能。為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案，一種絞合型纖維增強(qiáng)復(fù)合芯預(yù)浸料法生產(chǎn)工藝，包括加捻工序、包覆工序、絞合工序、固化工序和收卷工序，其特征在于所述加捻工序前還有預(yù)浸工序，所述的預(yù)浸工序包括紗架、除濕、浸膠、集束、擠膠、預(yù)固化、冷卻和收卷工序。由于本發(fā)明采取了以上技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)一是由于增加了預(yù)浸工序，所以本發(fā)明的絞合型纖維增強(qiáng)復(fù)合芯加捻后纏繞纖維層使捻合的纖維不易松散從而有利于多次加捻及固化，而生產(chǎn)出來(lái)的絞合型纖維增強(qiáng)復(fù)合芯密度較小，力學(xué)性能優(yōu)異；二是由于本發(fā)明采用多股絞合工序使加強(qiáng)芯耐疲勞性能較同截面單根電纜芯好，并且可以有效避免單芯結(jié)構(gòu)發(fā)生某處缺陷而出現(xiàn)斷裂造成事故的現(xiàn)象，提高損傷容限，安全可靠性高，多股絞合結(jié)構(gòu)加強(qiáng)芯慣性矩較同截面單股棒狀結(jié)構(gòu)加強(qiáng)芯小，柔韌性好，減小卷軸直徑，便于收卷、包裝和運(yùn)輸。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)浸料裝置結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明實(shí)施例的多層絞合裝置結(jié)構(gòu)示意圖
1、紗架 2、導(dǎo)紗裝置 3、除濕器 4、浸漬涂膠裝置 5、擠膠裝置6、預(yù)固化裝置 7、冷卻裝置8、收卷裝置 9、成型裝置 10、固化裝置 11、牽引裝置。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例一
一種絞合型纖維增強(qiáng)復(fù)合芯預(yù)浸料法生產(chǎn)工藝，包括加捻工序、包覆工序、絞合工序、 固化工序和收卷工序，其特征在于所述加捻工序前還有預(yù)浸工序，所述的預(yù)浸工序包括集束上絲架、除濕、浸漬涂膠、擠膠、預(yù)固化、冷卻和收卷工序。所述的預(yù)浸工序采用的預(yù)浸料裝置加工，如圖1所示，所述的預(yù)浸料裝置包括彈性紗架1、導(dǎo)紗裝置2、除濕器3、浸漬涂膠裝置4、計(jì)量擠膠裝置5、預(yù)固化裝置6、冷卻裝置 7、收卷裝置8。其工作原理為多束纖維從彈性紗架1經(jīng)過(guò)導(dǎo)紗裝置2進(jìn)入除濕器3中烘干，除掉多余的水分；經(jīng)過(guò)牽引，經(jīng)導(dǎo)紗裝置進(jìn)入浸膠裝置4中浸漬涂膠，然后經(jīng)過(guò)計(jì)量擠膠裝置 5去除多余的膠液，以便精確控制含膠量；經(jīng)過(guò)預(yù)固化裝置6加熱干燥后，進(jìn)入冷卻裝置7 冷卻，然后由收卷裝置8收卷。由于增加了預(yù)浸工序，所以本發(fā)明的絞合型纖維增強(qiáng)復(fù)合芯材加捻后纏繞纖維層使捻合的纖維不易松散從而有利于多次加捻及固化，而生產(chǎn)出來(lái)的絞合型纖維增強(qiáng)復(fù)合芯密度較小，力學(xué)性能優(yōu)異。本發(fā)明的絞合型纖維增強(qiáng)復(fù)合芯材的性能如下
權(quán)利要求
1.一種絞合型纖維增強(qiáng)復(fù)合芯預(yù)浸料法生產(chǎn)工藝，包括加捻工序、包覆工序、絞合工序、固化工序和收卷工序，其特征在于所述加捻工序前還有預(yù)浸工序，所述的預(yù)浸工序包括集束上紗架、除濕、浸漬涂膠、計(jì)量擠膠、預(yù)固化、冷卻和收卷工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絞合型纖維增強(qiáng)復(fù)合芯預(yù)浸料法生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的預(yù)浸工序采用預(yù)浸料裝置加工，所述的預(yù)浸料裝置包括紗架、導(dǎo)紗裝置、除濕器、 浸漬涂膠裝置、計(jì)量擠膠裝置、預(yù)固化裝置、冷卻裝置和收卷裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絞合型纖維增強(qiáng)復(fù)合芯預(yù)浸料法生產(chǎn)工藝，其特征在于所述絞合工序包括單層絞合工序和多層絞合工序，所述的多層絞合工序采用多層絞合裝置加工，所述多層絞合裝置包括紗架、成型裝置、固化裝置、牽引裝置和收卷裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絞合型纖維增強(qiáng)復(fù)合芯預(yù)浸料法生產(chǎn)工藝，其特征在于所述多芯絞合型纖維加強(qiáng)芯材包括芯層和包覆層，芯層和包覆層所用材料為纖維或樹(shù)脂或兩者的混合物，所述纖維可以為同種纖維，也可以是混雜纖維，所述纖維為有機(jī)纖維和無(wú)機(jī)纖維或兩者的混合物，所述有機(jī)纖維為超高分子量聚乙烯纖維、聚酯類纖維、芳綸纖維和聚酰胺類纖維中的一種或幾種，所述無(wú)機(jī)纖維包括碳纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維、玄武巖纖維、玻璃纖維和硼纖維中的一種或幾種；所述樹(shù)脂為熱固性或熱塑性樹(shù)脂或其混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絞合型纖維增強(qiáng)復(fù)合芯預(yù)浸料法生產(chǎn)工藝，其特征在于當(dāng)多芯絞合型纖維加強(qiáng)芯材的芯層、包覆層材料為纖維與樹(shù)脂混合物時(shí)，纖維的體積百分含量為58-85%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種絞合型纖維增強(qiáng)復(fù)合芯預(yù)浸料法生產(chǎn)工藝，其特征在于所述固化工序采用的固化方式為熱固化、紫外光固化、電子束固化、微波固化或超聲波輔助固化中的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種絞合型纖維增強(qiáng)復(fù)合芯材預(yù)浸料法生產(chǎn)工藝，包括加捻工序、包覆工序、絞合工序、固化工序和收卷工序，其特征在于所述加捻工序前還有預(yù)浸工序，所述的預(yù)浸工序包括集束上絲架、除濕、浸漬涂膠、計(jì)量擠膠、預(yù)固化、冷卻和收卷工序。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):一是由于增加了預(yù)浸工序，所以本發(fā)明的絞合型纖維增強(qiáng)復(fù)合芯材加捻后纏繞纖維層使捻合的纖維不易松散從而有利于多次加捻及固化，而生產(chǎn)出來(lái)的絞合型纖維增強(qiáng)復(fù)合芯材密度較小，力學(xué)性能優(yōu)異；二是由于本發(fā)明采用多股絞合工序使加強(qiáng)芯耐疲勞性能明顯優(yōu)于同截面單根纜繩，并且可以有效避免單芯結(jié)構(gòu)發(fā)生某處缺陷而出現(xiàn)斷裂造成事故的現(xiàn)象，提高損傷容限，安全可靠性高。
文檔編號(hào)C08L101/00GK102344573SQ20101056634
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者單云剛, 單瑞俊, 田農(nóng), 邱茂順, 顏亮, 魏楠 申請(qǐng)人:江蘇恒神碳纖維復(fù)合材料工程研究中心有限公司