一種混編三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，特別涉及一種混編三軸向編織布。
【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2.74\10~9麗，其中可利用的風(fēng)能為2父10~7麗，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] 而風(fēng)機(jī)葉片也隨著兆瓦數(shù)的增大越來越大，葉片的重量也成為了一個(gè)關(guān)鍵型問 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。蒙皮及大部分增強(qiáng)層選料 包括玻纖布及輕木，輕木是相對(duì)較輕的一種材料，所以布的重量成為了一個(gè)影響相對(duì)比較 大的原因，我們改變了傳統(tǒng)的玻纖選擇玻纖碳纖混編的方法，而為何不選擇單一的碳纖三 軸向布呢，主要是碳纖維原料相對(duì)于玻纖原料成本翻了十幾倍，混編既能保證整體的強(qiáng)度 及模量，同時(shí)價(jià)格也并沒有提上去很多。
[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(duì)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(duì)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)性能好的混編二軸向編織布。
[0007] 實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是一種混編三軸向編織布，包括多束編織在一起 的+N°煒紗、-N°煒紗、0°經(jīng)紗和將+N°煒紗、-N°煒紗和0°經(jīng)紗相互固定的捆綁紗，0 <N< 90;所述0°經(jīng)紗包括第一束0°經(jīng)紗、第二束0°經(jīng)紗和第Y束0°經(jīng)紗，Y為自然 數(shù)，Y多2;所述第一束0°經(jīng)紗、第二束0°經(jīng)紗和第Y束0°經(jīng)紗為不同類型的纖維束，疊 鋪排列或者混編在一起。
[0008] 最佳方案中，所述N為45;所述+45°煒紗包括第一束+45°煒紗和第二束+45° 煒紗；所述-45°煒紗包括第一束-45°煒紗和第二束-45°煒紗；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0°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.Omm0
[0011] 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] 所述捆綁紗與+N°煒紗、-N°煒紗和0°經(jīng)紗均有夾角。
[0013] 同樣的，煒紗也可以是不同纖維束混編，所述+N°煒紗包括第一束+N°煒紗、第 二束+N°煒紗和第Y束+N°煒紗；所述-N°煒紗包括第一束-N°煒紗、第二束-N°煒紗 和第Y束-N°煒紗，Y為自然數(shù)，Y多2 ;所述第一束+N°煒紗、第二束+N°煒紗和第Y束 +N°煒紗為不同類型的纖維束；所述第一束-N°煒紗、第二束-N°煒紗和第Y束-N°煒紗 為不同類型的纖維束；所述+N°煒紗和_N°煒紗結(jié)構(gòu)相同。
[0014] 所述N為45 ;所述+45°煒紗包括第一束+45°煒紗和第二束+45°煒紗；所 述-45°煒紗包括第一束-45°煒紗和第二束-45°煒紗；所述第一束+45°和第一 束-45°煒紗玻璃纖維束；所述第二束+45°煒紗和第二束-45°煒紗為碳纖維束。
[0015] 所述第一束+45°和第一束-45°煒紗的克重與厚度比例為：1000g:0. 9mm;所述 第二束+45°煒紗和第二束-45°煒紗的克重與厚度比例為：1000g:1. 0mm。
[0016] 所述第一束+N。煒紗、第二束+N。煒紗、第Y束+N。煒紗、第一束-N。煒紗、第二 束-N°煒紗和第Y束-N°煒紗選自玻璃纖維、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。
[0017] 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)而采用捆綁方式將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。
[0018] (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。
[0019] (3)本實(shí)用新型的經(jīng)紗和/或煒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。
[0020] (4)本實(shí)用新型的捆綁紗的捆綁方式也有多種，只要與+N°煒紗、_N°煒紗和0° 經(jīng)紗均有夾角就能很好的相對(duì)固定+N°煒紗、_N°煒紗和0°經(jīng)紗。
[0021] (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】
[0022] 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(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中
[0023] 圖1為本實(shí)