一種連續大口徑編織纖維增強的熱固性拉擠管道及生產方法
【專利摘要】本發明涉及一種連續大口徑編織纖維增強熱固性拉擠管道及生產方法，其特征在于管子的形狀為圓柱型，管子的內外壁為光滑面；所述的管子的內徑20～400毫米，管子的大小厚度根據設計要求確定，管子由多根長纖維編織構成纖維層，每層纖維層上設有一層樹脂材料，通過熱固化成型，纖維層由多層纖維編織層組成。該生產方法包括以下步驟：多層編織工藝、纏繞工藝、連續RTM浸膠工藝、固化工藝、牽引、切割成品。本發明創造與現有技術相比，發揮了纖維復合材料輕質高強的優點，克服了普通復合材料拉擠管道環向強度及剛度不足的弱點，解決了定長纏繞管縱向強度不足，用工多，工藝繁瑣的毛病，在模具不動的狀態下拉擠出大口徑纖維編織管道，且連續生產，生產效率高。
【專利說明】一種連續大口徑編織纖維增強的熱固性拉擠管道及生產方法
[【技術領域】]
[0001 ] 本發明涉及建筑給水及排水、排污、光纖、電纜、公路和鐵路地下施工、水利灌溉、化工、礦山流體連續大口徑的輸送管道【技術領域】，具體地說是一種編織纖維增強的熱固性拉擠管道及生產方法。
[【背景技術】]
[0002]隨著我國經濟的發展，對市政工程、建筑給排水、電力系統、化工行業、通信、水利灌溉安全的要求也日益提高，因此選擇較好的輸送管道更為重要，長期以來，輸送管道采用金屬材料制成，如鋼管、鐵管等，傳統金屬材料管道由于其生產過程能耗大、工序多以及實際使用中在潮濕、污積物、沿海鹽霧等惡劣環境中的金屬導電性、易銹蝕、壽命短、設施維護費用高等缺點而漸漸被淘汰，取而代之的是各種新型材質管道。現在市場上常見有玻璃鋼復合材料纏繞成型的管道、擠出成型的PVC、PE、PP等塑料管道以及各種塑料波紋管道。
[0003]眾所周知，采用玻璃鋼復合材料纏繞成型的管道，縱向強度低，工藝繁鎖，普通拉擠成型管道環向強度差，而且，管徑的大小只限在一定范圍內。PVC等各種單一的塑料管道，剛度低、強底差、壽命短、脆性大，易斷裂。
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【發明內容】
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[0004]本發明的目的是為了解決上述矛盾，根據玻璃鋼拉擠成型的技術原理，采用長纖維編織為該管的增強材料與樹脂材料相結合，將長纖維的編織增強材料與牽引設備的拉擠技術相結合，在世界上提出了一種新產品的生產方法，采用長纖維與樹脂材料通過連續編織拉擠成型，生產出一種形狀為圓柱形的管道，這種產品剛性大，強度高，且耐腐蝕，使用壽命長，并且，在管徑大小上取得新的突破，是取代現有塑料管道、纏繞玻璃鋼管道的新一代產品。
[0005]為實現上述目的，設計一種連續大口徑編織纖維增強的熱固性拉擠管道，其特征在于所述的管子的形狀為圓柱型，管子的內外壁為光滑面；所述的管子的內徑20?400毫米，管子的大小厚度根據設計要求確定，管子由多根長纖維編織構成纖維層，每層纖維層上設有一層樹脂材料，通過熱固化牽引拉擠成型，所述的纖維層由內層纖維層或第一層纖維編織層和外層纖維層或第三層纖維編織層及內層或第一層和外層或第三層之間的中間層組成，所述的中間層由縱向纖維層或環向纖維層或短纖維氈構成，所述的每層纖維層采用的纖維是玻璃纖維或碳纖維或玄武巖纖維或芳倫纖維；所用樹脂是環氧樹脂或聚酯樹脂或酚醛樹脂或各種改性高性能的熱固性樹脂。
[0006]為加強管子的強度，設計一種連續大口徑編織纖維增強的熱固性拉擠管道，其特征在于所述的管子的形狀為圓柱型，管子的內外壁為光滑面；所述的管子的內徑20?400毫米，管子的大小厚度根據設計要求確定，管子由多根長纖維編織構成纖維層，每層纖維層上設有一層樹脂材料，通過熱固化牽引拉擠成型，管子的纖維層為五層結構，由第一層長纖維編織層和第五層長纖維編織層及第一層和第五層之間的夾層組成，所述的夾層由第二層縱向纖維層或短纖維氈、第三層長纖維編織層或環向纖維層、第四層縱向纖維層或短纖維租組成。
[0007]為進一步加強強度，設計一種連續大口徑編織纖維增強的熱固性拉擠管道，其特征在于所述的管子的形狀為圓柱型，管子的內外壁為光滑面；所述的管子的內徑20?400毫米，管子的大小厚度根據設計要求確定，管子由多根長纖維編織構成纖維層，每層纖維層上設有一層樹脂材料，通過熱固化牽引拉擠成型，管子的纖維層為多層結構，由第一層長纖維編織層、第二層縱向纖維層或短纖維氈、第三層長纖維編織層或環向纖維層、第四層縱向纖維層或短纖維氈、第五層為長纖維編織層或環向纖維層、第六層縱向纖維層或短纖維氈、第七層長纖維編織層組成。
[0008]上述的管子其內外壁光滑，第一層長纖維至第七層纖維或中間層或夾層的纖維采用玻璃纖維或碳纖維或玄武巖纖維或芳倫纖維制成。
[0009]每層纖維層上設有一層樹脂材料，所采用的樹脂是環氧樹脂或聚酯樹脂或酚醛樹脂或各種改性高性能的熱固性樹脂。
[0010]一種連續大口徑編織纖維增強的熱固性拉擠管道生產方法，其特征在于該方法包含以下工藝步驟:編織工藝:通過兩臺編織機或多臺編織機在圓柱形芯模上編織等距離交叉排列纖維層；纏繞工藝:在內外編織層之間，可以根據需要纏繞各種中間層的纖維增強材料；浸膠工藝:在容器里面設有已配好的樹脂材料，采用連續RTM注射對每一層纖維浸膠，每一層都要浸透；浸膠工藝后進入固化成型工藝:浸膠后的纖維材料進入金屬外模具內在一定溫度的作用下固化成型，固化溫度120°c?170°C度；牽引工藝:采用連續不斷的牽引設備，自動將固化好的產品拉出來；切割成品:通過跟蹤切割機，按設計長度要求切割成成品，所述拉擠工藝中，內、外模具固定不動，內、外層纖維及中間層纖維在內外模擠壓下加溫固化，從模具出來即為成品，成品可無限長，根據用戶需要長度切割，所述的產品的內、外層結構采用纖維編織層，解決了大型拉擠產品內外表面易產生裂紋強度低的問題。
[0011]本發明與現有技術相比，結構不同，內外層結構為纖維編織層，中間層結構可以按使用要求選擇縱向纖維，環向纖維或纖維氈；具有非常高的強度和剛度及抗沖擊能力，彌補了纏繞成型管縱向強度不足的缺點，也解決了普通拉擠管道環向強度不足的問題；充分發揮了纖維復合材料輕質高強的優點，具有良好的強度、剛度與綜合性能；生產工藝自動化，連續生產，生產效率高，克服了定長纏繞管用工多，工藝繁瑣的毛病。
[【專利附圖】
【附圖說明】]
[0012]圖1為本發明創造的廣品構造圖；
[0013]圖2為本發明創造的生產工藝示意圖；
[0014]參見圖1，纖維編織層三層結構:1.纖維編織內層2.中間層3.纖維編織外層；
[0015]參見圖2，21.模具支座22.模具23.編織機24.中間層25.編織機26.浸膠模27.固化爐28.牽引機29.切割機；
[0016]指定圖1作為本發明的摘要附圖。
[【具體實施方式】][0017]以下結合附圖，對本發明創造做進一步詳細說明，這種纖維層編織技術包括中間層生產技術對本專業的人來說是清楚的，不同的生產方法其產品結構和技術指標是不同的。
[0018]圖1給出了纖維編織層的基本結構三層示意圖，圖2給出了工藝流程圖，參見圖2，將模具22固定在模具支架21上，將外模27升溫，準備好編織機23和編織機25和纖維紗錠及中間層24，圖1的纖維層包覆在芯模22上經過浸膠模26浸膠，連同中間纖維在牽引機28牽引下進入外模具27，加溫固化，產品從右端出來，到6米長或設計需求的長度后切割機29自動切割，成為產品，本拉擠工藝中，內、外模具固定不動，內、外層纖維及中間層纖維在內外模擠壓下加溫固化，從模具出來即為成品，成品可無限長，根據用戶需要長度切害I]，產品的內、外層結構采用纖維編織層，不是常規的縱向纖維層，解決了大型拉擠產品內外表面易產生裂紋強度低的問題，編織工藝:通過兩臺或多臺編織機在圓柱形芯模上編織等距離交叉排列的纖維層，浸膠工藝采用RTM注射已配好的樹脂材料，樹脂材料為環氧樹脂或酚醛樹脂或聚酯樹脂等熱固性的樹脂材料，固化成型工藝是經過浸膠的材料進入金屬外模具內在加熱爐電熱板的作用下固化成型，固化溫度120°C?170°C度，加熱爐采用電阻絲加熱或高頻加熱或其它電熱設備，同時，在牽引設備作用下向前運行，形成內外壁光滑的管道；切割成品工藝通過跟蹤切割機，按設計長度要求切割成成品。
【權利要求】
1.一種連續大口徑編織纖維增強的熱固性拉擠管道，其特征在于管子的形狀為圓柱型，管子的內外壁為光滑面；所述的管子的內徑20?400毫米，管子的大小厚度根據設計要求確定，管子由多層纖維層構成，每層纖維層上設有一層樹脂材料，通過熱固化成型，所述的纖維層由內層纖維編織層和外層纖維編織層及內層和外層之間的中間層組成，所述的中間層由縱向纖維層或環向纖維層或短纖維氈構成，所述的每層纖維層采用的纖維是玻璃纖維或碳纖維或玄武巖纖維或芳倫纖維。
2.如權利要求1所述的一種連續大口徑編織纖維增強的熱固性拉擠管道，其特征在于所述的管子其內外壁光滑，內外層纖維或中間層纖維采用玻璃纖維或碳纖維或玄武巖纖維或芳倫纖維制成。
3.如權利要求1所述的一種連續大口徑編織纖維增強的熱固性拉擠管道，其特征在于每層纖維層上設有一層樹脂材料，所采用的樹脂是環氧樹脂或聚酯樹脂或酚醛樹脂或各種改性高性能的熱固性樹脂。
4.一種連續大口徑編織纖維增強的熱固性拉擠管道生產方法，其特征在于該方法包含以下工藝步驟: 編織工藝:通過兩臺編織機或多臺編織機在圓柱形芯模上編織等距離交叉排列纖維層； 纏繞工藝:在內外編織層之間，可以根據需要纏繞各種中間層的纖維增強材料； 浸膠工藝:在容器里面設有已配好的樹脂材料，采用連續RTM注射對每一層纖維浸膠，每一層都要浸透； 固化成型工藝:浸膠后的纖維材料進入金屬外模具內在一定溫度的作用下固化成型，固化溫度120°C?170°C度； 牽引工藝:采用連續不斷的牽引設備，自動將固化好的產品拉出來； 切割工藝:通過跟蹤切割機，按設計長度要求切割成成品； 所述的拉擠工藝中，內、外模具固定不動，內、外纖維層及中間纖維層在內外模擠壓下加溫固化，從模具出來即為成品，成品可無限長，根據用戶需要長度切割； 所述的產品的內、外層結構采用纖維編織層，解決了大型拉擠產品內外表面易產生裂紋強度低的問題。
【文檔編號】B29C70/30GK103557376SQ201310573700
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月15日 優先權日:2013年11月15日
【發明者】王云凱, 黃起滿, 黃海詠, 魏朝貴, 麻加偉, 游雄偉 申請人:廣東寶通玻璃鋼有限公司