CN102777708A - 纤维编织拉挤管道和生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明创造涉及一种纤维编织拉挤管道及生产方法，其特征在于管子的形状为圆柱型，管子的内外壁为光滑面；所述的管子的内径20~400毫米，管子的大小厚度根据设计要求确定，管子由多根长纤维编织构成纤维层，每层纤维层上设有一层树脂材料，通过热固化成型，所述的纤维层由多层纤维编织层组成。该生产方法包括以下步骤：多层编织工艺、真空浸胶工艺、固化工艺、牵引、切割成品。本发明创造与现有技术相比，发挥了纤维复合材料轻质高强的优点，克服了普通拉挤管环向强度及刚度不足的弱点，又解决了定长缠绕管纵向强度不足，用工多，工艺繁琐的毛病。首次在模具不动的状态下，拉挤出大尺寸纤维编织管道，且连续生产，生产效率高。
Description
[技术领域]
本发明创造涉及建筑给水及排水、排污、光纤、电缆、公路和铁路地下施工、水利灌溉、化工、矿山流体的输送管道技术领域，具体地说是一种纤维编织拉挤管道及生产方法。
[背景技术]
随着我国经济的发展，对市政工程、建筑给排水、电力系统、化工行业、通信、水利灌溉安全的要求也日益提高，因此选择较好的输送管道更为重要，长期以来，输送管道采用金属材料制成，如钢管、铁管等，传统金属材料管道由于其生产过程能耗大、工序多以及实际使用中在潮湿、污积物、沿海盐雾等恶劣环境中的金属导电性、易锈蚀、寿命短、设施维护费用高等缺点而渐渐被淘汰，取而代之的是各种新型材质管道。现在市场上常见有玻璃钢复合材料缠绕成型的管道、挤出成型的PVC等各种单一的塑料管道以及各种中空塑料上设有加筋的塑料波纹管道。
众所周知，采用玻璃钢复合材料缠绕成型的管道，纵向强度低，工艺繁锁，挤拉成型管道环向强度差， PVC等各种单一的塑料管道，刚度低、强底差、寿命短、脆性大,易断裂。
[发明内容]
本发明的目的为了解决上述矛盾，根据玻璃钢拉挤成型的技术原理，采用长纤维编织为该管的增强材料与树脂材料相结合，将长纤维的增强材料采用编织与拉挤技术相结合，在世界上提出了一种新产品的结构设计，采用长纤维与树脂材料通过连续编织拉挤成型，生产出一种形状为圆柱形的平面管道，这种产品刚性大,强度高,具有很好的柔性,有利于管道的安装，且耐腐蚀,使用寿命长，是取代现有塑料管道、缠绕玻璃钢管道的新一代产品。
为实现上述目的，设计一种纤维编织拉挤管道 ，其特征在于管子的形状为圆柱型，管子的内外壁为光滑面；所述的管子的内径20~400毫米，管子的大小厚度根据设计要求确定，管子由多根长纤维编织构成纤维层，每层纤维层上设有一层树脂材料，通过热固化成型，所述的纤维层由第一层纤维编织层和第三层纤维编织层及第一层和第三层之间的中间层组成,所述的中间层由纵向纤维层或环向纤维层或短纤维毡构成，所述的纤维编织层采用的纤维是玻璃纤维或碳纤维或玄武岩纤维或芳伦纤维；所用树脂是环氧树脂或聚酯树脂或酚醛树脂或各种改性高性能的热固性树脂。高性能热固性树脂：脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、不饱和树脂、聚氨酯、聚酰亚胺等增强树脂，包括替代玻璃的热固性树脂。
为加强管子的强度，设计一种纤维编织拉挤管道 ，其特征在于管子的形状为圆柱型，管子的内外壁为光滑面；所述的管子的内径20~400毫米，管子的大小厚度根据设计要求确定，管子由多根长纤维编织构成纤维层，每层纤维层上设有一层树脂材料，通过热固化成型，管子的纤维层为五层结构，由第一层长纤维编织层和第五层长纤维编织层及第一层和第五层之间的夹层组成，所述的夹层由第二层纵向纤维层或短纤维毡、第三层长纤维编织层或环向纤维层、第四层纵向纤维层或短纤维毡组成。
为进一步加强强度，设计一种纤维编织拉挤管道，其特征在于管子的形状为圆柱型，管子的内外壁为光滑面；所述的管子的内径20~400毫米，管子的大小厚度根据设计要求确定，管子由多根长纤维编织构成纤维层，每层纤维层上设有一层树脂材料，通过热固化成型，管子的纤维层为多层结构，由第一层长纤维编织层、第二层纵向纤维层或短纤维毡、第三层长纤维编织层或环向纤维层、第四层纵向纤维层或短纤维毡、第五层为长纤维编织层或环向纤维层、第六层纵向纤维层或短纤维毡、第七层长纤维编织层组成。
上述的管子其内外壁光滑，第一层长纤维至第七层纤维或中间层或夹层的纤维采用玻璃纤维或碳纤维或玄武岩纤维或芳伦纤维制成。
每层纤维层上设有一层树脂材料，所采用的树脂是环氧树脂或聚酯树脂或酚醛树脂或各种改性高性能的热固性树脂。
一种纤维编织拉挤管道的生产方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
A．编织工艺：通过两台编织机或多台编织机在圆柱形芯模上编织等距离交叉排列纤维层，在编织层之间，可以根据需要加入中间层的纤维材料；
B．浸胶工艺：在浸胶槽里面设有已配好的树脂材料，将上述编织好的纤维通过浸胶槽里浸胶，每一层都要浸透，然后采用真空泵抽真空；
C．固化成型工艺：浸胶后的纤维材料进入金属模具内在加热炉电热板的作用下固化成型，固化温度120℃~170℃度；
D．切割成品：通过跟踪切割机，按设计长度要求切割成成品。
本发明创造与现有技术相比，结构不同，内外层结构为纤维编织层,中间层结构可以按使用要求,选择纵向纤维，环向纤维或纤维毡。产品具有非常高的强度和刚度及 抗冲击能力。弥补了缠绕成型管纵向强度不足的缺点,也解决了拉挤管道环向强度不足的问题。本发明创造充分发挥了纤维复合材料轻质高强的优点，产品具有良好的强度、刚度与综合性能。生产工艺简单，可连续生产，生产效率高，克服了定长缠绕管用工多，工艺繁琐的毛病。
[附图说明]
图1为本发明创造的产品构造图；
图2为本发明创造的生产工艺示意图；
参见图1，纤维编织层三层结构：1为纤维编织内层,2为中间层，3为纤维编织外层。
参见图2，21为模具支座,22为模具,23为编织机,24为中间层,25为编织机,26为浸胶槽，27为固化炉,28为牵引机，29为切割机。
[具体实施方式]
以下结合附图，对本发明创造做进一步详细说明，这种纤维层编织技术包括中间层编织技术对本专业的人来说是清楚的。
图1给出了纤维编织层的基本结构三层示意图，图2给出了工艺流程图，参见图2，将模具22固定在模具支架21上，将外模27升温，准备好编织机23和编织机25和纤维纱锭及中间层24，图1所述的纤维层包覆在芯模22上经过浸胶槽26浸胶，连同中间纤维在牵引机28牵引下进入外模具27，加温固化，产品从右端出来，到6米长或设计需求的长度后切割机29自动切割，成为产品。所述的编织工艺通过两台或多台编织机在圆柱形芯模上编织等距离交叉排列的纤维层，所述的浸胶工艺在浸胶槽里面设有已配好的树脂材料，所述的树脂材料为环氧树脂或酚醛树脂或聚酯树脂等热固性的树脂材料，将上述编织好的纤维通过浸胶槽里浸胶，每一层都要浸透；然后采用真空泵进行抽真空，所述的固化成型工艺是经过浸胶的材料进入金属模具内在加热炉电热板的作用下固化成型，固化温度120℃~170℃度，所述的加热炉采用电阻丝加热或高频加热或其它电热设备，同时，在牵引设备作用下向前运行，形成内外壁光滑的管道；所述的切割成品工艺通过跟踪切割机，按设计长度要求切割成成品。
Claims (6)
1.一种纤维编织拉挤管道 ，其特征在于管子的形状为圆柱型，管子的内外壁为光滑面；所述的管子的内径20~400毫米，管子的大小厚度根据设计要求确定，管子由多根长纤维编织构成纤维层，每层纤维层上设有一层树脂材料，通过热固化成型，所述的纤维层由第一层纤维编织层和第三层纤维编织层及第一层和第三层之间的中间层组成,所述的中间层由纵向纤维层或环向纤维层或短纤维毡构成，所述的纤维编织层采用的纤维是玻璃纤维或碳纤维或玄武岩纤维或芳伦纤维；所用树脂是环氧树脂或聚酯树脂或酚醛树脂或各种改性高性能的热固性树脂。
2.一种纤维编织拉挤管道 ，其特征在于管子的形状为圆柱型，管子的内外壁为光滑面；所述的管子的内径20~400毫米，管子的大小厚度根据设计要求确定，管子由多根长纤维编织构成纤维层，每层纤维层上设有一层树脂材料，通过热固化成型，管子的纤维层为五层结构，由第一层长纤维编织层和第五层长纤维编织层及第一层和第五层之间的夹层组成，所述的夹层由第二层纵向纤维层或环向纤维层或短纤维毡、第三层长纤维编织层或环向纤维层、第四层纵向纤维层或环向纤维层或短纤维毡组成。
3.一种纤维编织拉挤管道，其特征在于管子的形状为圆柱型，管子的内外壁为光滑面；所述的管子的内径20~400毫米，管子的大小厚度根据设计要求确定，管子由多根长纤维编织构成纤维层，每层纤维层上设有一层树脂材料，通过热固化成型，管子的纤维层为多层结构，由第一层长纤维编织层、第二层纵向纤维层或短纤维毡、第三层长纤维编织层或环向纤维层、第四层纵向纤维层或短纤维毡、第五层为长纤维编织层或环向纤维层、第六层纵向纤维层或知纤维毡、第七层长纤维编织层组成。
4.如权利要求1或2或3所述的一种纤维编织拉挤管道，其特征在于所述的管子其内外壁光滑，第一层长纤维至第七层纤维或中间层或夹层的纤维采用玻璃纤维或碳纤维或玄武岩纤维或芳伦纤维制成。
5.如权利要求1或2或3所述的一种纤维编织拉挤管道，其特征在于每层纤维层上设有一层树脂材料，所采用的树脂是环氧树脂或聚酯树脂或酚醛树脂或各种改性高性能的热固性树脂。
6.一种纤维编织拉挤管道的生产方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
A．编织工艺：通过两台编织机或多台编织机在圆柱形芯模上编织等距离交叉排列纤维层，在编织层之间，可以根据需要加入中间层的纤维材料；
B．浸胶工艺：在浸胶槽里面设有已配好的树脂材料，将上述编织好的纤维通过浸胶槽里浸胶，每一层都要浸透，然后采用真空泵抽真空；
C．固化成型工艺：浸胶后的纤维材料进入金属模具内在加热炉电热板的作用下固化成型，固化温度120℃~170℃度；
D．切割成品：通过跟踪切割机，按设计长度要求切割成成品。
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