CN101435199A - 纤维增强塑料锚网及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纤维增强塑料锚网，由两层经向纤维增强材料及夹在该两层经向纤维增强材料之间的纬向纤维增强材料固化在一起构成，所述纤维增强材料是以热塑性塑料为基体，以玻璃纤维或玄武岩纤维或碳纤维为增强材料，该锚网的强度高；本发明还公开一种连续生产纤维增强塑料锚网的生产工艺，先将浸渍热塑性塑料后的连续纤维经向均匀排列，再将浸渍热塑性塑料后的纤维纬向均匀铺在经向纤维层上，然后将浸渍热塑性塑料后的连续纤维经向均匀铺在纬向纤维层上，再送入加热装置加热，使经向、纬向纤维层固化，再经辊压轮滚压、冷却成型。
Description
技术领域
本发明涉及一种锚网及其生产工艺，尤其是一种纤维增强塑料锚网及其生产工艺。
背景技术
目前，锚网被大量用于煤矿、隧道、路面及滑坡、堤坝治理的施工中。由于金属锚网成本高，且裸锚时易锈蚀，因此大多地方都使用非金属锚网。非金属锚网由横条、竖条交叉成网构成，一般采用塑料注塑取向制成。这种非金属锚网虽然满足回采和防爆的要求，但其强度较低，很难满足井下安全生产的要求。为此，有人在上述非金属锚网中加入钢丝来增加强度，以满足强度上的要求，但这种加钢丝的复合锚网在回采时，钢丝容易缠绕采煤机机头，并容易产生火花，给安全生产带来隐患，无法满足安全生产的要求。
为了解决上述问题，中国专利CN200999620公开了一种“非金属复合锚网”，该锚网由横条和竖条构成，在横条和竖条里设置有至少1根非金属纤维筋。由于非金属纤维筋是在注塑时加入横条和竖条里，横条和竖条的强度有限，这样，导致整个锚网的抗拉强度低；并且，由于塑料的表面比较光滑，无法在其表面涂覆混凝土。
发明内容
本发明目的之一在于提供一种抗拉强度高、低成本的纤维增强塑料锚网。
为了实现上述目的，本发明的具体方案是：一种纤维增强塑料锚网，由两层经向纤维增强材料及夹在该两层经向纤维增强材料之间的纬向纤维增强材料固化在一起构成，所述纤维增强材料是以热塑性塑料为基体，以玻璃纤维或玄武岩纤维或碳纤维为增强材料。
本发明采用纵横编织，经向布置两层纤维增强材料，中间纬向布置一层纤维增强材料，三层纤维增强材料固化在一起，得到抗拉强度高锚网；并且，塑料纤维增强后，其强度是塑料的2～3倍，这样，进一步增加了锚网的强度。经检测本发明的锚网的抗拉强度可达200～250MPa，仅次于金属锚网的抗拉强度。
本发明另一目的在于提高一种连续的纤维增强塑料锚网的生产工艺，该工艺生产的锚网强度高。
纤维增强塑料锚网的生产工艺包括如下步骤：
a.先将浸渍热塑性塑料后的连续纤维经向均匀排列一层，再将浸渍热塑性塑料后的纤维纬向均匀铺在经向纤维层上，然后将第二层浸渍热塑性塑料后的连续纤维经向均匀铺在纬向纤维层上，两个经向纤维层)相互重叠；
b.将步骤(a)所得的锚网预成型物送入加热装置加热，使经向、纬向纤维层固化，再经辊压轮滚压、冷却成型；
c.将步骤(b)所得的锚网经牵引装置牵出，再经复卷机构卷曲成捆，并由切割装置将其切割成所需长度。
作为本发明的优选实施例，上述塑料优选为聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯；上述纤维优选为玻璃纤维或玄武岩纤维或碳纤维上述纬向纤维增强材料的两端被同步张紧装置压住，在同步张紧装置带动下向前运行，以避免纬向纤维增强材料弯曲；上述纬向纤维浸渍热塑性塑料后，裁剪成要求长度，再由纬向分布器将纬向纤维均匀的铺在经向纤维上；上述步骤(b)中的冷却轮的内腔通入循环冷却水，以使锚网快速冷却，为了增加锚网表面的粗糙度，在该冷却轮的外表面设有花纹，这样，锚网冷却定型后在其表面产生花纹。通过该工艺，能实现锚网的连续生产，生产效率高。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的纤维增强塑料锚网的抗拉强度高，仅次于金属锚网的抗拉强度，但其生产成本比金属锚网，甚至一般的非金属锚网低；并且，由于本发明表面有花纹，增大了锚网表面的粗糙度，混凝土可以附着在且表面；通过本发明的生产工艺能实现锚网的连续生产，提高生产效率。
附图说明
图1为纤维增强塑料锚网的结构示意图；
图2为沿图1中A-A线的剖视图；
图3为纤维增强塑料锚网的生产工艺流程图；
图4图3的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步对本发明加以说明。
如图1和图2所示，本发明的纤维增强塑料锚网，由两层经向纤维增强材料21，22及夹在该两层经向纤维增强材料之间的纬向纤维增强材料20固化在一起构成，纤维增强材料是以热塑性塑料为基体，以玻璃纤维或玄武岩纤维或碳纤维为增强材料。
如图3和图4所示，为玻璃纤维增强塑料锚网的生产工艺流程图。下层经向纤维增强材料21、上层经向纤维增强材料22和纬向纤维增强材料20为以聚丙烯为基体、以玻璃纤维为增强材料浸渍后的纤维增强材料，纤维增强材料卷成一筒，也可以将玻璃纤维替换为玄武岩纤维或碳纤维，将聚丙烯替换为聚乙烯或聚氯乙烯。
先由经向预浸料分布器1将14根下层经向纤维增强材料21均匀排列一层，14根上层经向纤维增强材料22位于下层经向纤维增强材料21的上前方，上、下层经向纤维增强材料21，22的每根纤维增强材料相对应，且上、下层经向纤维增强材料21，22的端头拉至牵引机7，由牵引机7带动其向前进料。
纬向纤维增强材料20由人工定尺裁剪成要求长度，整齐堆放在上料平台上，再由人工将纬向纤维增强材料20逐根放在转动的纬向分布器3上，纬向分布器3带动纬向纤维增强材料20均匀的铺在下层经向纤维增强材料21上。纬向纤维增强材料20的布置也可采用自动化控制，连续、自动完成裁剪、送料，将其均匀铺设在下层经向纤维增强材料21上。同时，纬向纤维增强材料20的两端被同步张紧装置4压住，在同步张紧装置4带动下向前运行，使纬向纤维增强材料20向前运行时不发生弯曲，同步张紧装置4的转动速度与牵引机7的转动速度一致。
在前进的过程中，上层经向纤维增强材料22均匀的铺在纬向纤维增强材料20上，继续向前运动，进入加热装置10加热，上、下层经向纤维增强材料21，22及纬向纤维增强材料20开始逐渐熔化，纤维增强材料之间开始粘合。出加热装置10后，经过交点辊压轮5和冷却轮6滚压，使纵、横纤维增强材料交点处压密实，粘合更好。同时，冷却轮6的内腔不断供给冷却水将熔化的纤维增强材料冷却、成型。在冷却轮6的表面设置有花纹，这样，所生产的锚网上也带有花纹。产品复卷机构9将产品卷曲成捆。产品达到要求长度后，由切割机8将其切割。
Claims (7)
1.一种纤维增强塑料锚网，其特征在于：由两层经向纤维增强材料(21，22)及夹在该两层经向纤维增强材料之间的纬向纤维增强材料(20)固化在一起构成，所述纤维增强材料是以热塑性塑料为基体，以玻璃纤维或玄武岩纤维或碳纤维为增强材料。
2.一种如权利要求1所述的纤维增强塑料锚网的生产工艺，其特征在于包括如下步骤：
a.先将浸渍热塑性塑料后的连续纤维(21)经向均匀排列一层，再将浸渍热塑性塑料后的纤维(20)纬向均匀铺在经向纤维层上，然后将第二层浸渍热塑性塑料后的连续纤维(2)经向均匀铺在纬向纤维层上，两个经向纤维层(21，22)相互重叠；
b.将步骤(a)所得的锚网预成型物送入加热装置(10)加热，再经辊压轮(5)和冷却轮(6)滚压、冷却成型；
c.将步骤(b)所得的锚网经牵引机(7)牵出，再经复卷机构(9)卷曲成捆，并由切割装置(8)将其切割成所需长度。
3.根据权利要求2所述的纤维增强塑料锚网的生产工艺，其特征在于：所述塑料为聚乙烯或聚丙烯或聚氯乙烯。
4.根据权利要求2所述的纤维增强塑料锚网的生产工艺，其特征在于：所述纤维为玻璃纤维或玄武岩纤维或碳纤维。
5.根据权利要求2所述的纤维增强塑料锚网的生产工艺，其特征在于：所述纬向纤维增强材料的两端被同步张紧装置(4)压住，在同步张紧装置(4)带动下向前运行。
6.根据权利要求2所述的纤维增强塑料锚网的生产工艺，其特征在于：所述纬向纤维(3)浸渍热塑性塑料后，裁剪成要求长度，再由纬向分布器(9)将纬向纤维均匀的铺在经向纤维(1)上。
7.根据权利要求2所述的纤维增强塑料锚网的生产工艺，其特征在于：在所述步骤(b)中的冷却轮(6)的内腔通入循环冷却水，并在该冷却轮(6)的外表面设有花纹。
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