CN100581794C

CN100581794C - 具有多层环形编织结构在线拉挤玻璃钢管的制备方法

Info

Publication number: CN100581794C
Application number: CN200710054751A
Authority: CN
Inventors: 郝跟进
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-07-11
Filing date: 2007-07-11
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2027-07-11
Also published as: CN101085551A

Abstract

本发明公开了一种具有多层环形编织结构在线拉挤玻璃钢管的制备方法，它全部采用多台由计算机控制的二维卧式编织机在芯模上环形编织多层纤维环形编织层复合玻璃钢管，利用芯模、拉挤模具、牵引机使纤维环形编织层复合玻璃钢管成型，在每个编织机后均设置树脂浸渍槽使前面的纤维环形编织层通过浸渍槽内的树脂实现一编一浸；芯模为两端相等的均匀的直形芯模，芯模为随纤维环形编织层移动的移动式芯模，移动方向为从第一台二维卧式编织机至最末一台编织机，中间经过浸渍槽，最后通过拉挤模具。本玻璃钢管内外径精度高，并且各编织层的厚度及纤维旦数可按需要调节；采用一编一浸工艺，保证每层浸渍均匀，强度一致。

Description

具有多层环形编织结构在线拉挤玻璃钢管的制备方法

技术领域：

本发明是一种玻璃钢管材的制备方法，尤其涉及一种移动式内芯模、多层环行编织、在线拉挤的多层环形编织结构在线拉挤玻璃钢管的制备方法。

背景技术：

目前，拉挤法制造玻璃钢管材是一种应用很广的方法，该方法一般包括牵引多根增强纤维通过一个树脂浸渍区，然后把浸渍过的纤维拉过一个加热的模具，把树脂和纤维凝固在一起，形成所需的玻璃钢管，由于该管只有纵向的单向增强纤维，在环向上只有树脂粘合力，故承压较低。拉挤缠绕法是在拉挤法的基础上，边拉挤边在纵向增强纤维上进行环向缠绕，然后通过加热模具进行固化，该方法生产的玻璃钢管，虽然在纵向和环向增加了强度，但由于纵向增强纤维和环向增强纤维只是叠加，纤维与纤维间没有相互交叉编织，故抗扭曲强度低。中国专利ZL03138047.6公布了“一种具有编织结构的纤维增强材料拉挤管材及其制备方法”，该方法生产的玻璃钢管的整体强度得到加强，但还存在如下不足：(1)、该方法首先在编织机上编织主增强层，然后主增强层内外表面层和长纤维增强层通过预成形模，拉挤成型，同时主增强层、内外表面层、长纤维层同时浸渍、拉挤过模具，树脂很难浸透，制品强度较低。(2)、制品薄厚不均，该制品的内外表面层是一种编织物包裹成圆形结构，如果该编织物的宽度小于圆周长，则增强纤维不能相互交叠，形成一缺口，该增强层则没有效果，如果该编织物的宽度大于圆周长，则纤维织物相互叠加，该处制品则厚于其它地方。(3)、由于内外表面层的圆形接口处，也只是树脂粘合，纤维与纤维不成一体，不能发挥纤维高抗拉的特点。(4)、该方法内模采用锥形形状的圆管，各增强层越拉直径越小，使增强纤维不能充分伸展，失去了纤维预应力作用，且管内尺寸精度低，总之该玻璃钢管仅适用于玻璃钢输送流体介质或防腐内衬管道尤其是油田用油管和高压注水管，而对于强度要求更高的微电机领域则无法满足。

发明内容：

为了解决目前拉挤法生产的玻璃钢管存在着的不足，本发明的目的是提供一种高精度、高强度、高扭曲强度、适于微电机双绝缘管制造的具有多层环形编织结构在线拉挤玻璃钢管的制备方法。

本发明的技术方案是以下述方式实现的：

一种具有多层环形编织结构在线拉挤玻璃钢管的制备方法，它全部采用多台由计算机控制的二维卧式编织机在芯模上环形编织多层纤维环形编织层复合玻璃钢管，利用芯模、拉挤模具、牵引机使纤维环形编织层复合玻璃钢管成型，其中，在每个编织机后均设置树脂浸渍槽使前面的纤维环形编织层通过浸渍槽内的树脂实现一编一浸；芯模为两端相等的均匀的直形芯模保证纤维环形编织层复合玻璃钢管不变形，芯模为随纤维环形编织层移动的移动式芯模，移动方向为从第一台二维卧式编织机至最末一台编织机，中间经过浸渍槽，最后通过拉挤模具。

所述的多台由计算机控制的卧式编织机为2-6台用来编织2-6层纤维环形编织层的玻璃钢管。

所述移动式芯模为圆棒、方棒、椭圆棒、圆管、方管、椭圆管或多边形管。

所述的纤维环形编织层的编织纤维为选自碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、玄武岩矿物纤维、硼纤维、金属纤维或/和碳化硅纤维的一种或几种。

所述浸渍槽内的树脂为热固性树脂或热塑性树脂。

所述热固性树脂材料可选为不饱和聚脂树脂、乙烯基脂树脂、环氧树脂或酚醛树脂。

所述热塑性树脂可选自尼龙、聚丙稀、聚乙稀、ABS、聚砜、聚醚砜、聚亚苯基醚、PEEK或PPS之。

所述树脂浸渍槽为真空浸渍槽。

所述定形固化温度为80-180℃。

本发明的积极效果是：

1、由于增强纤维编织均匀，薄厚一致，且内芯模、外模具均没有锥度，故玻璃钢管内外径精度高，纤维编织玻璃钢管的直径在2-600毫米之间都能编织，并且各编织层的厚度及纤维旦数可按需要调节。

2、采用一编一浸工艺，在每台编织机后安装树脂浸渍槽，每编织一层增强层，浸渍一层树脂，保证每层浸渍均匀，强度一致。

3、采用移动式芯模，根据管材内径及树脂收缩率确定内芯模，内芯模按管材要求确定长度，按拉挤机方向移动，根据树脂固化条件确定拉挤速度，在编织机组前连续加芯模，经编织、浸渍、在加热模具固化后切断，脱模后再把芯模送到编织机前，循环使用，制出的复合玻璃钢管前壁厚均匀、强度一致。

4、把编织机组和拉挤机有效组成一体，使复合玻璃钢管制品能够边编织，边拉挤。生产效率高，可大批量生产。

5、由于采用的是了多层环形编织结构，且每层编织层都经过浸渍，与现有的复合管相比其强度、精度，都大幅度提高，管壁的厚薄只差1-2丝，特别在微电机双绝缘管的应用使得微电机的制造效率提高、成本降低，生产工艺简单。

附图说明：

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

实施例一

由图1可以看出：本发明采用三台由计算机控制的二维卧式编织机1编织三层纤维环形编织层复合玻璃钢管，在每个编织机后均设置树脂浸渍槽3、排在第三个浸渍槽后面的是拉挤模具4；芯模1为两端相等的均匀的直形圆管式芯模，芯模为随纤维环形编织层移动的移动式芯模，芯模通过编织机、浸渍槽、拉挤模具4后随被牵引机5牵引纤维的水平移动而移动，由图1还可以看出在浸渍槽上方安装有储料罐6，储料罐通过管道与三个浸渍槽相通。

本发明操作流程为：当第一台编织机在芯模上按要求编织第一层纤维环形编织层后，芯模带着第一层环形编织层随被牵引机牵引的纤维移动，第一层纤维环形编织层通过第一个浸渍槽后经过第二台编织机时开台第二层纤维编织，而后依次进入第二个浸渍槽、第三个编织层、第三个浸渍槽，最后通过拉挤模具，使浸渍液固化，使纤维编织复合玻璃钢管成型，本发明根据管材内径及树脂收缩率确定内芯模，内芯模按管材要求确定长度，按牵引机方向移动，根据树脂固化条件确定拉挤速度，在编织机组前连续加芯模，经编织、浸渍、在加热模具固化后切断，脱模后再把芯模送到编织机前，循环使用。

Claims

1、一种具有多层环形编织结构在线拉挤玻璃钢管的制备方法，它全部采用多台由计算机控制的二维卧式编织机(2)在芯模(1)上环形编织多层纤维环形编织层复合玻璃钢管，利用芯模(1)、拉挤模具(4)、牵引机(5)使纤维环形编织层复合玻璃钢管固化成型，其中，在每个编织机后均设置树脂浸渍槽(3)使前面的纤维环形编织层通过浸渍槽内的树脂实现一编一浸；芯模为两端相等的、均匀的直形芯模保证纤维环形编织层复合玻璃钢管不变形，芯模(1)为随纤维环形编织层移动的移动式芯模，移动方向为从第一台二维卧式编织机至最末一台编织机，中间经过浸渍槽，最后通过拉挤模具。

2、根据权利要求1所述的具有多层环形编织结构在线拉挤玻璃钢管的制备方法，其特征在于：所述的多台由计算机控制的卧式编织机(2)为2-6台用来编织2-6层纤维环形编织层的玻璃钢管。

3、根据权利要求1或2所述的具有多层环形编织结构在线拉挤玻璃钢管的制备方法，其特征在于：所述移动式芯模为圆棒、方棒、椭圆棒、圆管、方管、椭圆管或多边形管。

4、根据权利要求3所述的具有多层环形编织结构在线拉挤玻璃钢管的制备方法，其特征在于：所述的纤维环形编织层的编织纤维为选自碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、玄武岩矿物纤维、硼纤维、金属纤维或/和碳化硅纤维的一种或几种。

5、根据权利要求4所述的具有多层环形编织结构在线拉挤玻璃钢管的制备方法，其特征在于：所述浸渍槽(3)内的树脂为热固性树脂或热塑性树脂。

6、根据权利要求5所述的具有多层环形编织结构在线拉挤玻璃钢管的制备方法，其特征在于：所述热固性树脂材料选为不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂或酚醛树脂。

7、根据权利要求6所述的具有多层环形编织结构在线拉挤玻璃钢管的制备方法，其特征在于：所述热塑性树脂选自尼龙、聚丙稀、聚乙稀、ABS、聚砜、聚醚砜、聚亚苯基醚、PEEK或PPS。

8、根据权利要求7所述的具有多层环形编织结构在线拉挤玻璃钢管的制备方法，其特征在于：所述树脂浸渍槽为真空浸渍槽。

9、根据权利要求8所述的具有多层环形编织结构在线拉挤玻璃钢管的制备方法，其特征在于：所述固化成型温度为80-180℃。