CN210126324U - 一种新型高强度纤维拉挤管道 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型高强度纤维拉挤管道，该管道由浸染热固性基体的纤维组成，管道包括内编织层和外编织层，所述内编织层和外编织层之间设有至少一组加强层，所述加强层由内至外依次包括径向纤维层、缠绕层和包裹布层。现有的生产方式只能生产出壁厚4mm‑8mm左右、管径100mm‑200mm的管道，而本技术方案根据上述实施例的实施既可以做类似管径和壁厚的管子，同时强度比现有管道强，另强度的增强，用管径大、长度长的芯模将管道的管径可做到200‑500mm，长度做长，大大增加了此类管道的使用范围，同时对于生产设备来说，以径向纤维层、缠绕层和包裹布层为一个生产设备模块，配合生产管道需求，模块化配备相应设备，大大节省了设备投入。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种管道，特别涉及一种新型高强度纤维拉挤管道。
背景技术
现有的纤维拉挤管道一般形状为圆柱形管道，管子表面呈光滑状，管子内为多层纤维结构。国家对纤维拉挤管道进行性能检测时，取样一般是沿纤维拉挤管道径向任意位置截取8mm长的管道，然后对其性能指标进行检测，性能检测参照行业标准，具体如下：1.拉伸强度：≥200MPa；2.浸水后拉伸强度：≥170MPa；3.巴氏硬度：≥38；4.环刚度（5%）：≥25MPa；5.弯曲负载热变形温度：≥160MPa；6. 抗冲击性能是指管子落锤冲击试验的参数：试样内，外层结构不应有明显分层、裂缝或断裂，抗撕裂性能是指管子拉伸强度的参数。
现有常见的纤维拉挤管道采用的是内外编织，中间使用径向纤维层和环向纤维层，这种结构组成的纤维拉挤管道基本具备了抗压、抗弯和抗内压性能；但是实际在做性能指标检测时，截取8mm后，内外编织呈松散状，使其抗撕裂差，抗冲击性能强度低，同时4mm壁厚要求也达不到，从而导致该类管子的使用范围很窄，同时如果要做大管径的管子，在其生产过程中需要施胶来保证管子的强度，而现有管子的生产方式很难克服这个难题，导致多层纤维结构复合的时候呈松散状态，很难生产出高强度管子，同时为了配合现有对管径的需求，对于现有的生产设备，改动比较大，设备投入大，很难实现模块化，增加企业生产成本。为此，我们提出一种新型高强度纤维拉挤管道。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种新型高强度纤维拉挤管道，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种新型高强度纤维拉挤管道，该管道由浸染热固性基体的纤维组成，管道包括内编织层和外编织层，所述内编织层和外编织层之间设有至少一组加强层，所述加强层由内至外依次包括径向纤维层、缠绕层和包裹布层。
进一步地，一组所述加强层的径向纤维层为多根径向分布的纤维丝，所述径向分布的纤维丝的外侧设有环向缠绕的纤维层构成的缠绕层，所述纤维层的外层包裹一层由玻璃纤维布构成的包裹布层。
进一步地，所述包裹布层为斜向缠绕，且包裹布层与水平线形成的夹角为α。
进一步地，所述α大于0°小于等于60°。
进一步地，一组所述加强层的径向纤维层为多根径向分布的纤维丝，所述径向分布的纤维丝的外侧设有环向缠绕的纤维层构成的缠绕层，所述纤维层的外层包裹由两层玻璃纤维布交叉缠绕构成的包裹布层。
进一步地，所述内编织层包括纤维A、纤维B和径向纤维C，纤维A和纤维B绕径向纤维C编织。
进一步地，所述外编织层2分别包括纤维D、纤维E和径向纤维F，纤维D和纤维E绕径向纤维F编织。
进一步地，所述内编织层和外编织层采用柔性有机纤维材料，所述柔性有机纤维材料是玻璃纤维或涤纶纤维或锦纶纤维或碳纤维或芳纶纤维；所述径向纤维层、缠绕层采用玻璃纤维或玄武纤维或碳纤维。
进一步地，所述浸染热固性基体采用聚酯树脂或环氧树脂或酚醛树脂，树脂胶用于形成胶衣。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
一、在内外纤维编织的基础上，中间层采用以径向纤维层、缠绕层和包裹布层构成的为单元形式的加强层，此种方式生产出来的管道内外编织外观美观，增加利用包裹布缠绕挤压胶，一方面使得胶分布均匀另一方面使得形成的结构强度比较高，保证了拉挤管道的性能，最终以包裹布形式并不影响整个生产线的线速度；
三、包裹布采用斜向缠绕，形成搭接，使得径向纤维层和缠绕层的稳定性和牢固性大大增加，进一步提升拉挤管道的抗压性和抗内压性能；同时夹角α大于0°小于等于60°，保证包裹布在包裹的过程中形成搭接，进一步增加管道强度；
四、本技术方案制作出来的管道壁厚分别是10mm-25mm，所以较现有的生产方式有极大的优势，现有的生产方式只能生产出壁厚4mm-8mm左右、管径100mm-200mm的管道，而本技术方案根据上述实施例的实施既可以做类似管径和壁厚的管子，同时强度比现有管道强，另强度的增强，用管径大、长度长的芯模将管道的管径可做到200-500mm，长度做长，大大增加了此类管道的使用范围，同时对于生产设备来说，以径向纤维层、缠绕层、包裹布层为一个生产设备模块，配合生产管道需求，模块化配备相应设备，大大节省了设备投入。
附图说明
图1为本实用新型实施例1高强度纤维拉挤管道整体结构示意图；
图2为本实用新型实施例2高强度纤维拉挤管道整体结构示意图；
图3为本实用新型实施例3高强度纤维拉挤管道整体结构示意图；
图4为本实用新型实施例4高强度纤维拉挤管道整体结构示意图；
图中：1、内编织层；101、纤维A；102、纤维B；103、径向纤维C；2、外编织层；201、纤维D；202、纤维E；203、径向纤维F；3、加强层；301、径向纤维层；302、缠绕层；303、包裹布层。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
以下实施例涉及检测参照标准，拉伸强度和浸水后拉伸强度标准：GB/T1447-2005；巴氏硬度标准：GB/T3854-2005；环刚度：GB/T5352-2005；负荷变形温度：GB/T1634.2-2004；落锤冲击：GB/T802.2-2007。
实施例1
内编织层1+径向纤维层301+缠绕层302+包裹布层303（一层玻璃纤维布）+外编织层2
如图1所示，一种新型高强度纤维拉挤管道，在芯模表面编织先构成内编织层1，内编织层1由两组1200tex的玻璃纤维纱绕另一组径向1200tex的玻璃纤维纱编织，在编织内编织层1的同时从两侧引入160根径向分布的纤维丝，此时顺着生产线在其表面喷淋一层树脂胶形成胶衣，此时继续在胶衣表面环向缠绕纤维丝构成缠绕层302，在缠绕过程中继续喷淋树脂胶形成胶衣，在此胶衣表面包裹玻璃纤维布形成包裹布层303，此时包裹采用斜向缠绕，且包裹布层303与水平线形成的夹角为α，α的角度为45°，包裹后再在其表层编织形成外编织层2，外编织层2由两组2400tex的玻璃纤维纱绕另一组径向2400tex的玻璃纤维纱编织。
本实施例中，浸染热固性基体采用聚酯树脂，有聚酯树脂支撑树脂胶；玻璃纤维布采用的是泰州宇冠复合材料有限公司提供的型号为600g*520mm的玻璃纤维布。
本实施例中制成的管道，按照国家检测标准抽样检测，检测结果如下：拉挤管道的拉伸强度：230MPa；浸水后拉伸强度： 195MPa；巴氏硬度：45；环刚度（5%）：65MPa；弯曲负载热变形温度：195MPa；落锤冲击试验合格。均超过了行业规定的标准值。
实施例2
内编织层1+径向纤维层301+缠绕层302+包裹布层303（两层玻璃纤维布交叉缠绕）+外编织层2
如图2所示，本实施例相比实施例1，技术方案不同处在于包裹布层303的不同，该技术方案中包裹布层的包裹方式是将两层玻璃纤维布交叉缠绕在形成的胶衣上，此时包裹交叉缠绕形成的角度α仍然是45°，其余实施方式同实施例1，此处不予赘述。
本实施例中制成的管道，按照国家检测标准抽样检测，检测结果如下：拉伸强度：245MPa；浸水后拉伸强度： 200MPa；巴氏硬度：48；环刚度（5%）：68MPa；弯曲负载热变形温度：200MPa；落锤冲击试验合格。均超过了行业规定的标准值。
实施例3
如图3所示，内编织层1+2组（径向纤维层301+缠绕层302+包裹布层303（一层玻璃纤维布））+外编织层2
此实施例相比实施例1，技术方案的不同之处在于实施例1中“径向分布的纤维丝表面喷淋一层树脂胶形成胶衣，此时继续在胶衣表面环向缠绕纤维丝构成缠绕层302，在缠绕过程中继续喷淋树脂胶形成胶衣，在此胶衣表面包裹玻璃纤维布形成包裹布层303，此时包裹采用斜向缠绕，且包裹布层303与水平线形成的夹角为α，α的角度为45°”，该步骤结束后在形成的结构表面继续按照以下步骤操作：引入径向分布的纤维丝—表面喷淋胶衣—环向缠绕纤维丝的同时继续喷胶—斜向45°包裹一层玻璃纤维布，最后像实施例1一样继续外编织一层，其余实施方式均同实施例1，此处不予赘述。
本实施例中制成的管道，按照国家检测标准抽样检测，检测结果如下：拉伸强度：255MPa；浸水后拉伸强度： 206MPa；巴氏硬度：52；环刚度（5%）：72MPa；弯曲负载热变形温度：205MPa；落锤冲击试验合格。均超过了行业规定的标准值。
实施例4
内编织层1+5组（径向纤维层301+缠绕层302+包裹布层303（一层玻璃纤维布））+外编织层2
如图4所示，此实施例相比实施例1，技术方案的不同之处在于实施例1中“径向分布的纤维丝表面喷淋一层树脂胶形成胶衣，此时继续在胶衣表面环向缠绕纤维丝构成缠绕层302，在缠绕过程中继续喷淋树脂胶形成胶衣，在此胶衣表面包裹玻璃纤维布形成包裹布层303，此时包裹采用斜向缠绕，且包裹布层303与水平线形成的夹角为α，α的角度为45°”，将此生产步骤继续按照这个顺序和程序重复4次，重复4次结束后在结构表层编织形成外编织层2
本实施例中制成的管道，按照国家检测标准抽样检测，检测结果如下：拉挤管道的拉伸强度：280MPa；浸水后拉伸强度： 230MPa；巴氏硬度：65；环刚度（5%）：85MPa；弯曲负载热变形温度：228MPa；落锤冲击试验合格。均超过了行业规定的标准值。
以上实施例制作出来的管道壁厚分别是10mm、11mm、15mm、25mm，所以较现有的生产方式有极大的优势，现有的生产方式只能生产出壁厚4mm-8mm左右、管径100mm-200mm的管道，而本技术方案根据上述实施例的实施既可以做类似管径和壁厚的管子，同时强度比现有管道强，另强度的增强，用管径大、长度长的芯模将管道的管径做大，长度做长，大大增加了此类管道的使用范围，同时对于生产设备来说，以径向纤维层+缠绕层+包裹布层为一个生产设备模块，配合生产管道需求，模块化配备相应设备，大大节省了设备投入。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种新型高强度纤维拉挤管道，该管道由浸染热固性基体的纤维组成，管道包括内编织层（1）和外编织层（2），其特征在于：所述内编织层（1）和外编织层（2）之间设有至少一组加强层（3），所述加强层（3）由内至外依次包括径向纤维层（301）、缠绕层（302）和包裹布层（303）。
2.根据权利要求1所述的一种新型高强度纤维拉挤管道，其特征在于：一组所述加强层（3）的径向纤维层（301）为多根径向分布的纤维丝，所述径向分布的纤维丝的外侧设有环向缠绕的纤维层构成的缠绕层（302），所述纤维层的外层包裹一层由玻璃纤维布构成的包裹布层（303）。
3.根据权利要求2所述的一种新型高强度纤维拉挤管道，其特征在于：所述包裹布层（303）为斜向缠绕，且包裹布层（303）与水平线形成的夹角为α。
4.根据权利要求3所述的一种新型高强度纤维拉挤管道，其特征在于：所述夹角为α大于0°小于等于60°。
5.根据权利要求1所述的一种新型高强度纤维拉挤管道，其特征在于：一组所述加强层（3）的径向纤维层（301）为多根径向分布的纤维丝，所述径向分布的纤维丝的外侧设有环向缠绕的纤维层构成的缠绕层（302），所述纤维层的外层包裹由两层玻璃纤维布交叉缠绕构成的包裹布层（303）。
6.根据权利要求1所述的一种新型高强度纤维拉挤管道，其特征在于：所述内编织层（1）包括纤维A（101）、纤维B（102）和径向纤维C（103），纤维A（101）和纤维B（102）绕径向纤维C（103）编织。
7.根据权利要求1所述的一种新型高强度纤维拉挤管道，其特征在于：所述外编织层（2）分别包括纤维D（201）、纤维E（202）和径向纤维F（203），纤维D（201）和纤维E（202）绕径向纤维F（203）编织。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种新型高强度纤维拉挤管道，其特征在于：所述内编织层（1）和外编织层（2）采用柔性有机纤维材料，所述柔性有机纤维材料是玻璃纤维或涤纶纤维或锦纶纤维或碳纤维或芳纶纤维；所述径向纤维层（301）、缠绕层（302）采用玻璃纤维或玄武纤维或碳纤维。
9.根据权利要求1所述的一种新型高强度纤维拉挤管道，其特征在于：所述浸染热固性基体采用聚酯树脂或环氧树脂或酚醛树脂。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN114506129A (zh) * | 2022-01-29 | 2022-05-17 | 恒润集团有限公司 | 一种复合材料杆及其制备方法和用途 |
| CN115418077A (zh) * | 2022-09-16 | 2022-12-02 | 西安永兴科技发展有限公司 | 一种电气化铁道绝缘夹板用复合材料及制备方法 |
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: JIANGSU DEBANG SANITARY PRODUCTS Co.,Ltd. Assignor: JIANGSU HUAMENG NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Contract record no.: X2021980013070 Denomination of utility model: A new type of high strength fiber pultruded pipe Granted publication date: 20200306 License type: Common License Record date: 20211125 |
|
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: A new type of high-strength fiber extruded pipeline Effective date of registration: 20230323 Granted publication date: 20200306 Pledgee: Jiangsu Jinhu Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: JIANGSU HUAMENG NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980035402 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |