CN111055510A - 一种连续针织复合拉绕玻璃钢管及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了玻璃钢管技术领域的一种连续针织复合拉绕玻璃钢管及其生产方法，包括螺旋缠绕在卷筒芯模上的内保护层，所述内保护层的表面缠绕一层环向纤维层，所述环向纤维层的表面沿其轴向缠绕一层玻璃纤维丝，形成一层轴向纤维层，所述轴向纤维层的表面再缠绕一层环向纤维层，所述环向纤维层的表面复合一层外保护层，本发明缠绕成型的纤维方向可自由决定，同时，缠绕成型的工艺避免了布纹的交织点和短玻璃纤维末端的应力集中，提高玻璃钢管制品的应力强度，本发明缠绕玻璃钢质量高且稳定，生产效率高，便于大批量的生产。

Description

一种连续针织复合拉绕玻璃钢管及其生产方法
技术领域
本发明公开了一种连续针织复合拉绕玻璃钢管及其生产方法，具体为玻璃钢管技术领域。
背景技术
随着我国经济的飞速发展，对市政工程、电力系统、化工行业、通信、水利灌溉安全的要求也日益提高，对管道的要求也越来越高。长期以来，传统的输送管道以水泥管、铁管、PE管以及PVC管为主，各存在其材质本身所造成的缺点，逐渐的被各种新型管道所代替，玻璃钢作为一种新型管材得到了广泛的运用。
拉绕玻璃钢管道的表面大部分采用纵向玻纤纱并列排布，受到气候、时间影响，易出现微裂纹，水分通过微裂纹逐渐的侵蚀管道，影响管道的使用寿命。为了缓解表面的裂纹问题，一般的方式是在内外表面设计纤维毡层，但纤维毡不能卷成圆筒，必须两片或者多片组成，这样就会导致纵向有不平整的接缝，其工艺常常难以控制，表观效果较差。为此，我们提出了一种连续针织复合拉绕玻璃钢管及其生产方法投入使用，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连续针织复合拉绕玻璃钢管及其生产方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种连续针织复合拉绕玻璃钢管及其生产方法，包括螺旋缠绕在卷筒芯模上的内保护层，所述内保护层的表面缠绕一层环向纤维层，所述环向纤维层的表面沿其轴向缠绕一层玻璃纤维丝，形成一层轴向纤维层，所述轴向纤维层的表面再缠绕一层环向纤维层，所述环向纤维层的表面复合一层外保护层。
优选的，所述内保护层为柔性钢带，且螺旋缠绕在钢制的卷筒芯模上
优选的，所述外保护层为尼龙编织层或碳纤维编织层的一种。
优选的，该方法的具体步骤如下：
S1：将玻璃纤维丝通过含有树脂粉末的流化床，树脂粉末悬浮一股或多股气流中，气流在控制的压力下穿过纤维，其中的树脂粉末沉积在玻璃纤维上，随后经过熔融炉使树脂融化并粘附在玻璃纤维上，经过冷却、定型段，使其表面均匀平整；
S2：在卷筒芯模上螺旋缠绕一层钢带，使之形成内保护层；
S3：经过处理后的玻璃纤维丝牵引至缠绕辊上，利用缠绕机的前后循环运转在内保护层上均匀缠绕一层环向纤维层；
S4：在环向纤维层的表面均匀涂胶后，缠绕一层轴向纤维层，固化；
S5：随后在轴向纤维层的表面再次涂胶，缠绕一层环向纤维层，固化；
S6：将卷筒芯模抽出，形成玻璃钢管制品。
优选的，所述步骤S1中，玻璃纤维丝在使用前需进行烘干处理，烘干温度为60～80℃，烘干时间为24h。
优选的，所述步骤S3中，缠绕的张力应逐层有规律的递减，以使内外各层纤维的初始应力状态相同，以接触成型压力表示缠绕张力对制品密实程度的影响，即N＝T0in2a/γ，式中T0为缠绕张力，γ为芯模半径，a为缠绕角。
优选的，所述步骤S3中，缠绕的速度不超过0.75m/s，并在缠绕的过程中用红外灯加热制品的表面，使其表面温度维持在40℃左右。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明缠绕成型的纤维方向可自由决定，同时，缠绕成型的工艺避免了布纹的交织点和短玻璃纤维末端的应力集中，提高玻璃钢管制品的应力强度，本发明缠绕玻璃钢质量高且稳定，生产效率高，便于大批量的生产。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明工艺流程图。
图中：1内保护层、2环向纤维层、3轴向纤维层、4外保护层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种连续针织复合拉绕玻璃钢管，包括螺旋缠绕在卷筒芯模上的内保护层1，所述内保护层1的表面缠绕一层环向纤维层2，所述环向纤维层2的表面沿其轴向缠绕一层玻璃纤维丝，形成一层轴向纤维层3，所述轴向纤维层3的表面再缠绕一层环向纤维层2，所述环向纤维层2的表面复合一层外保护层4。
其中，所述内保护层1为柔性钢带，且螺旋缠绕在钢制的卷筒芯模上，所述外保护层4为尼龙编织层或碳纤维编织层的。
本发明还提供了一种连续针织复合拉绕玻璃钢管的生产方法，该方法的具体步骤如下：
S1：将玻璃纤维丝通过含有树脂粉末的流化床，树脂粉末悬浮一股或多股气流中，气流在控制的压力下穿过纤维，其中的树脂粉末沉积在玻璃纤维上，随后经过熔融炉使树脂融化并粘附在玻璃纤维上，经过冷却、定型段，使其表面均匀平整，玻璃纤维丝在使用前需进行烘干处理，烘干温度为60～80℃，烘干时间为24h；
S2：在卷筒芯模上螺旋缠绕一层钢带，使之形成内保护层1；
S3：经过处理后的玻璃纤维丝牵引至缠绕辊上，利用缠绕机的前后循环运转在内保护层1上均匀缠绕一层环向纤维层2，缠绕的张力应逐层有规律的递减，以使内外各层纤维的初始应力状态相同，以接触成型压力表示缠绕张力对制品密实程度的影响，即N＝T0in2a/γ，式中T0为缠绕张力，γ为芯模半径，a为缠绕角，缠绕的速度不超过0.75m/s，并在缠绕的过程中用红外灯加热制品的表面，使其表面温度维持在40℃左右；
S4：在环向纤维层2的表面均匀涂胶后，缠绕一层轴向纤维层3，固化；
S5：随后在轴向纤维层3的表面再次涂胶，缠绕一层环向纤维层2，固化；
S6：将卷筒芯模抽出，形成玻璃钢管制品。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种连续针织复合拉绕玻璃钢管，其特征在于：包括螺旋缠绕在卷筒芯模上的内保护层(1)，所述内保护层(1)的表面缠绕一层环向纤维层(2)，所述环向纤维层(2)的表面沿其轴向缠绕一层玻璃纤维丝，形成一层轴向纤维层(3)，所述轴向纤维层(3)的表面再缠绕一层环向纤维层(2)，所述环向纤维层(2)的表面复合一层外保护层(4)。
2.根据权利要求1所述的一种连续针织复合拉绕玻璃钢管，其特征在于：所述内保护层(1)为柔性钢带，且螺旋缠绕在钢制的卷筒芯模上。
3.根据权利要求1所述的一种连续针织复合拉绕玻璃钢管，其特征在于：所述外保护层(4)为尼龙编织层或碳纤维编织层的一种。
4.根据权利要求1-3所述的一种连续针织复合拉绕玻璃钢管的生产方法，其特征在于：该方法的具体步骤如下：
S1：将玻璃纤维丝通过含有树脂粉末的流化床，树脂粉末悬浮一股或多股气流中，气流在控制的压力下穿过纤维，其中的树脂粉末沉积在玻璃纤维上，随后经过熔融炉使树脂融化并粘附在玻璃纤维上，经过冷却、定型段，使其表面均匀平整；
S2：在卷筒芯模上螺旋缠绕一层钢带，使之形成内保护层(1)；
S3：经过处理后的玻璃纤维丝牵引至缠绕辊上，利用缠绕机的前后循环运转在内保护层(1)上均匀缠绕一层环向纤维层(2)；
S4：在环向纤维层(2)的表面均匀涂胶后，缠绕一层轴向纤维层(3)，固化；
S5：随后在轴向纤维层(3)的表面再次涂胶，缠绕一层环向纤维层(2)，固化；
S6：将卷筒芯模抽出，形成玻璃钢管制品。
5.根据权利要求4所述的一种连续针织复合拉绕玻璃钢管的生产方法，其特征在于：所述步骤S1中，玻璃纤维丝在使用前需进行烘干处理，烘干温度为60～80℃，烘干时间为24h。
6.根据权利要求4所述的一种连续针织复合拉绕玻璃钢管的生产方法，其特征在于：所述步骤S3中，缠绕的张力应逐层有规律的递减，以使内外各层纤维的初始应力状态相同，以接触成型压力表示缠绕张力对制品密实程度的影响，即N＝T0in2a/γ，式中T0为缠绕张力，γ为芯模半径，a为缠绕角。
7.根据权利要求4所述的一种连续针织复合拉绕玻璃钢管的生产方法，其特征在于：所述步骤S3中，缠绕的速度不超过0.75m/s，并在缠绕的过程中用红外灯加热制品的表面，使其表面温度维持在40℃左右。
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