一種混編單軸向編織布的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及復(fù)合材料編織領(lǐng)域，特別涉及一種混編單軸向編織布。
【背景技術(shù)】
[0002] 風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。風(fēng)能蘊(yùn)量巨大，全 球的風(fēng)能約為2. 74X1CT9MW，其中可利用的風(fēng)能為2X1CT7MW，比地球上可開發(fā)利用的水 能總量還要大10倍，但隨著城市的擴(kuò)張，風(fēng)力資源也在逐漸減少。
[0003] 風(fēng)力發(fā)電的風(fēng)機(jī)葉片隨著兆瓦數(shù)的增大以及風(fēng)力資源的減少越來越大，葉片的重 量成為了一個(gè)關(guān)鍵問題，如何降低重量的同時(shí)又保證強(qiáng)度能達(dá)標(biāo)成了一個(gè)當(dāng)務(wù)之急。葉片 的重心是大梁，如果能減輕大梁的重量，那對整體的功能有著長足的改變。故而大梁的選材 成為了一個(gè)相對比較快捷的解決之法，目前普通的玻纖布是葉片大梁原始的選材，但玻纖 布成品的各項(xiàng)性能受制于玻璃纖維的性能，模量偏小，容易折斷，因此不能滿足日益提高的 輕薄、高抗風(fēng)的要求。
[0004] 葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵核心部件之一，約占總成本的20%，它所采用的材料 和設(shè)計(jì)決定葉片的性能和效率。近年來，無論海上風(fēng)電還是內(nèi)陸風(fēng)電，葉片的制造對材料的 輕量化、低成本均提出了更高的要求，傳統(tǒng)的純玻璃纖維經(jīng)編增強(qiáng)材料無法滿足低成本和 輕量化的要求，純碳纖維經(jīng)編增強(qiáng)材料雖然可以實(shí)現(xiàn)葉片的輕量化制造，但昂貴的成本讓 葉片制造商難以接受。
[0005] 對此，根據(jù)碳纖維、玻璃纖維兩種材料的特性，將兩種材料進(jìn)行復(fù)合編織，根據(jù)碳 纖維的含量來調(diào)整混編織物的模量，既能減輕葉片重，提高葉片剛度和強(qiáng)度，又能兼顧葉 片價(jià)格，實(shí)現(xiàn)低成本制造。滿足了不同的葉片設(shè)計(jì)要求，從而大大降低了葉片的生產(chǎn)成 本，實(shí)驗(yàn)證明，長度大于40m的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片采用高性能碳纖維混編混鋪織物可減重 20% -30%。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種即輕薄，又有高強(qiáng)度，抗 風(fēng)性能好的混編單軸向編織布。
[0007] 實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是一種混編單軸向編織布，包括多束編織在一起 的0°經(jīng)紗、90°煒紗和將0°經(jīng)紗及90°煒紗相互固定的捆綁紗；所述0°經(jīng)紗包括第一 束0°經(jīng)紗、第二束0°經(jīng)紗和第N束0°經(jīng)紗，N為自然數(shù)，N多2;所述第一束0°經(jīng)紗、第 二束0°經(jīng)紗和第N束0°經(jīng)紗為不同類型的纖維束；所述第一束0°經(jīng)紗、第二束0°經(jīng)紗 和第N束0°經(jīng)紗疊鋪排列或者混編在一起。
[0008] 優(yōu)選的，所述0°經(jīng)紗包括第一束0°經(jīng)紗和第二束0°經(jīng)紗；所述第一束0°經(jīng)紗 為玻璃纖維束；所述第二束〇°經(jīng)紗為碳纖維束。
[0009] 所述第一束0°經(jīng)紗和第二束0°經(jīng)紗均勻排列，二者密度比為8:3。
[0010] 所述第一束0°經(jīng)紗的克重與厚度比例為：l〇〇〇g :0.9mm ;所述第二束0°經(jīng)紗的 克重與厚度比例為：l〇〇〇g :1. 2mm〇
[0011] 經(jīng)紗的選材范圍還可以是：所述第一束0°經(jīng)紗、第二束0°經(jīng)紗和第N束0°經(jīng) 紗選自玻璃纖維、碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯、聚酰胺纖維、聚苯硫醚纖維、聚酰亞胺 纖維或者玄武巖纖維。
[0012] 在上述混編單軸向編織布中，所述捆綁紗與0°經(jīng)紗和90°煒紗均有夾角。
[0013] 采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下的有益效果：（1)本實(shí)用新型改變以 往只采用單一的玻璃纖維編織成形織物的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)而采用經(jīng)編捆綁方式將成比例均勻排列 的不同的纖維束編織形成低成本高韌性的復(fù)合結(jié)構(gòu)，這樣編織布的性能就綜合了幾種纖維 束的性能，使得織物在同樣厚度的情況下層數(shù)減少，更具有耐老化，耐疲勞等特性，同樣能 夠在減輕重量的同時(shí)達(dá)到更好的設(shè)計(jì)模量要求。
[0014] (2)本實(shí)用新型的最優(yōu)選擇是采用玻璃纖維和碳纖維混合編織，玻璃纖維價(jià)格便 宜，碳纖維性能但價(jià)格高，因此采用混編相比于傳統(tǒng)的純玻璃纖維編織，既能保證整體的強(qiáng) 度及模量，同時(shí)價(jià)格增長也可控。
[0015] (3)本實(shí)用新型的經(jīng)紗不限于兩種纖維混編，也可以是兩種以上的纖維進(jìn)行混編， 這樣更能取長補(bǔ)短。
[0016] (4)本實(shí)用新型的捆綁紗的捆綁方式也有多種，只要與0°經(jīng)紗和90°煒紗均有 夾角就能很好的相對固定〇°經(jīng)紗和90°煒紗。
[0017] (5)本實(shí)用新型的混編布不僅可以用于風(fēng)力發(fā)電中的風(fēng)機(jī)風(fēng)葉，還可以用于汽車 配件、其他復(fù)合材料制件，用途廣泛。
【附圖說明】
[0018] 為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附 圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中
[0019] 圖1為本實(shí)用新型的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖2為本實(shí)用新型的背面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 附圖中的標(biāo)號(hào)為：
[0022] 0°經(jīng)紗1、第一束0°經(jīng)紗11、第二束0°經(jīng)紗12、90°煒紗2、捆綁紗3。
【具體實(shí)施方式】
[0023] (實(shí)施例1)
[0024] 見圖1和圖2,本實(shí)施例的一種混編單軸向編織布，包括多束編織在一起的0°經(jīng) 紗1、90。煒紗2和將0°經(jīng)紗1及90。煒紗2相互固定的捆綁紗3 ;0。經(jīng)紗1包括第一束 0°經(jīng)紗11和第二束0°經(jīng)紗12 ;第一束0°經(jīng)紗11為玻璃纖維束；第二束0°經(jīng)紗12為 碳纖維束。第一束0°經(jīng)紗11、第二束0°經(jīng)紗12和第N束0°經(jīng)紗1N為不同類型的纖維 束。第一束0°經(jīng)紗11和第二束0°經(jīng)紗12均勻排列，二者密度比為8:3。第一束0°經(jīng) 紗11的克重與厚度比例為：l〇〇〇g :〇. 9mm ;第二束0°經(jīng)紗12的克重與厚度比例為：1000g : 1.2mm。捆綁紗3與0°經(jīng)紗1和90°煒紗2均有夾角。
[0025] 0°經(jīng)紗1可以選擇不同的纖維束，不同的纖維束的性能不一樣，如下表一所示：
[0026] 表一幾種增強(qiáng)材料的性能
[0028] 純玻璃纖維的單軸向編織布，即兩根0°經(jīng)紗都是玻璃纖維束的性能如下：
[0030] 本實(shí)施例的玻璃纖維和碳纖維混編的編織布的性能如下：
[0032] 以上所述的具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一 步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本 實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包 含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種混編單軸向編織布，其特征在于：包括多束編織在一起的0°經(jīng)紗（1)、90°煒 紗⑵和將0°經(jīng)紗（1)及90°煒紗⑵相互固定的捆綁紗（3);所述0°經(jīng)紗（1)包括第 一束0°經(jīng)紗（11)、第二束0°經(jīng)紗（12)和第N束0°經(jīng)紗（IN)，N為自然數(shù)，N彡2 ;所述 第一束0°經(jīng)紗（11)、第二束0°經(jīng)紗（12)和第N束0°經(jīng)紗（IN)為不同類型的纖維束； 所述第一束0°經(jīng)紗（11)、第二束0°經(jīng)紗（12)和第N束0°經(jīng)紗（IN)疊鋪排列或者混編 在一起。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混編單軸向編織布，其特征在于：所述0°經(jīng)紗（1)包括 第一束0°經(jīng)紗（11)和第二束0°經(jīng)紗（12);所述第一束0°經(jīng)紗（11)為玻璃纖維束；所 述第二束0°經(jīng)紗（12)為碳纖維束。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種混編單軸向編織布，其特征在于：所述第一束0°經(jīng)紗 (11)和第二束0°經(jīng)紗（12)均勻排列，二者密度比為8:3。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種混編單軸向編織布，其特征在于：所述第一束0°經(jīng)紗 (11)的克重與厚度比例為：l〇〇〇g:〇. 9mm;所述第二束0°經(jīng)紗（12)的克重與厚度比例為： 1000 g:I. 2mm。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混編單軸向編織布，其特征在于：所述第一束0°經(jīng)紗 (11)、第二束0°經(jīng)紗（12)和第N束0°經(jīng)紗（IN)選自玻璃纖維、碳纖維、芳綸、超高分子 量聚乙烯、聚酰胺纖維、聚苯硫醚纖維、聚酰亞胺纖維或者玄武巖纖維。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的一種混編單軸向編織布，其特征在于：所述捆綁紗 (3)與0°經(jīng)紗（1)和90°煒紗⑵均有夾角。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種混編單軸向編織布，包括0°經(jīng)紗、90°緯紗和將0°經(jīng)紗及90°緯紗相互固定的捆綁紗；所述0°經(jīng)紗包括第一束0°經(jīng)紗、第二束0°經(jīng)紗和第N束0°經(jīng)紗，N為自然數(shù)，N≥2；所述第一束0°經(jīng)紗、第二束0°經(jīng)紗和第N束0°經(jīng)紗為不同類型的纖維束。本實(shí)用新型改變以往只采用單一的玻璃纖維編織成形織物的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)而采用經(jīng)編捆綁方式將成比例均勻排列的不同的纖維束編織形成低成本高韌性的復(fù)合結(jié)構(gòu)，這樣編織布的性能就綜合了幾種纖維束的性能，使得織物在同樣厚度的情況下層數(shù)減少，更具有耐老化，耐疲勞等特性，同樣能夠在減輕重量的同時(shí)達(dá)到更好的設(shè)計(jì)模量要求。
【IPC分類】D04B21/14, D03D25/00, B29C70/22
【公開號(hào)】CN204644591
【申請?zhí)枴緾N201520317984
【發(fā)明人】季小強(qiáng), 謝波, 劉時(shí)海, 韋俊, 蔣麗霞
【申請人】常州市宏發(fā)縱橫新材料科技股份有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月15日