架空輸電線路用絞合型纖維增強樹脂基復合芯的制備方法
【專利摘要】本發明公開了架空輸電線路用絞合型纖維增強樹脂基復合芯的制備方法，包括以下步驟：①將纖維從紗架勻速牽引出，然后經去濕器去濕；②將不同組分的改性樹脂打入到恒溫浸膠槽中；③將已去濕的多股纖維分別經過集紗器聚集，然后送入恒溫浸膠槽中浸膠；④預固化；⑤通過牽引牽出半固化的復合芯股線，利用繞包機在各股線外繞包帶材；⑥二次預固化；⑦經二次預固化的復合芯各股線分別穿過分線模，然后進入并線模進行絞合；⑧固化成型；⑨收線。本發明對多股纖維浸膠改性樹脂，改性樹脂為耐高溫且韌性≥5%的樹脂，有效提高了產品的彎曲強度，保證產品曲面作業率，本發明制備效率高，所得產品性能優越，質量好。
【專利說明】架空輸電線路用絞合型纖維增強樹脂基復合芯的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及架空輸電線路用絞合型纖維增強樹脂基復合芯的制備方法。
【背景技術】
[0002]目前，新型纖維增強樹脂基復合芯架空導線已實現國產化，高強節能型復合導線已具備良好的進口替代效應，給國家、地方各主要電力企業帶來劃時代的意義。隨著復合導線在工程上的使用，同時也發現了某些不可避免的缺陷:一是復合芯是樹脂基纖維增強的單根結構，最小彎曲半徑約為55倍直徑，當彎曲程度過大時有可能導致芯棒損傷甚至斷裂，從而增加了復合導線放線等施工難度；二是現有的復合導線中僅有一根復合芯棒，損傷容限較低，縱向受力易開裂，易造成安全隱患；三是現已開發出的復合芯棒，能實現工業生產的復合芯直徑最大能達Ilmm左右，而在大跨越、重冰區地帶，要求導線有更高的拉重比時，單根的復合導線已經難以滿足工程的需要。為了新型纖維增強樹脂基復合芯架空導線能夠滿足不同區域不同環境的需要，眾多科研人士開始研制多股絞合型復合芯，此種新型絞合型復合芯可以改善單根實芯復合芯的彎曲性能；其二能增大安全系數，改善由原來平行成束的纖維經拉擠固化而成的單根芯棒徑向承受的握壓力；再者能擴大外徑規格范圍，減小使用場所的局限性，適應市場發展的空間。
[0003]中國專利文獻CN201110029722.6提供了一種《輸電線路碳纖維復合絞線增強芯電纜及其制備方法》，該電纜的芯線由多股碳纖維復合芯組成，各股碳纖維復合芯呈斜向擰合粘結成一體。該專利中每單股復合芯采用加捻形式，雖然在某些程度上減少松股的可能性，但其在加捻的過程中容易增大單股復合芯線材強度損失率，進而使成品強度降低。
[0004]中國專利文獻CN201010566346.X提供了《一種絞合型纖維增強復合芯預浸料法生產工藝》，包括加捻工序、包覆工序、絞合工序、固化工序和收卷工序，所述加捻工序前還有預浸工序，所述的預浸工序包括集束上絲架、除濕、浸潰涂膠、計量擠膠、預固化、冷卻和收卷工序。該生產工藝雖然能使制品定型效果好，但是得到成型制品是多股粘合在一起的實體棒材，沒有真正改善以前單根復合芯的彎曲性能。
[0005]綜上所述，需要設計一種性能優越，制備效率高，產品質量好的架空輸電線路用絞合型纖維增強樹脂基復合芯的制備方法。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題是提供一種能實現連續生產的架空輸電線路用絞合型纖維增強樹脂基復合芯的制備方法。
[0007]為了解決上述技術問題，本發明所提供的技術方案是:架空輸電線路用絞合型纖維增強樹脂基復合芯的制備方法，包括以下步驟:
[0008]①、將纖維從紗架勻速牽引出，然后經去濕器，以保證纖維含水率平均值為0.07% ；
[0009]②、將不同組分的改性樹脂打入到恒溫浸膠槽中；[0010]③、將已去濕的多股纖維分別經過集紗器聚集，然后送入恒溫浸膠槽中浸膠；
[0011]④、將浸膠后的多股纖維經過刮膠膜分別進入第一個預成型模中進行預固化；
[0012]⑤、通過牽引牽出半固化的復合芯股線，利用繞包機在各股線外繞包帶材；
[0013]⑥、將繞包后的纖維復合芯股線分別進入預固化爐，進行二次預固化；
[0014]⑦、經二次預固化的復合芯各股線分別穿過分線模，然后進入并線模進行絞合；
[0015]⑧、將絞合后的復合芯引入微波干燥設備，采用隧道式微波干燥固化進行固化成型；
[0016]⑨、將成型的絞合型纖維增強樹脂基復合芯依次經在線檢驗裝置、風冷冷卻裝置和測徑儀后，在旋轉式覆帶牽引機連續牽引下引入收線盤。
[0017]所述步驟①中的紗架設有張力自動調節器。
[0018]所述步驟①中的纖維從紗架牽引出的速度為lm/min?3m/min。
[0019]所述步驟①中經去濕器去濕后的纖維含水率的平均值為0.07%。
[0020]所述恒溫浸膠槽設有集中供給系統和溫控系統；所述步驟②中的不同組分的改性樹脂經集中供給系統打入到恒溫浸膠槽中；所述溫控系統保證恒溫浸膠槽為恒溫狀態。
[0021]所述步驟④中多股纖維預固化時中心股線的加熱溫度為90°C ?10(TC，側股線的加熱溫度為80°C?95°C。
[0022]所述步驟⑤中的繞包機設有恒張力控制系統。
[0023]所述步驟⑤中帶材的繞包方式為間隙繞包，間隙率為30-50%，繞包角為45。±5。。
[0024]所述步驟⑥中二次預固化的溫度為125°C?150°C。
[0025]所述步驟⑨中的在線檢驗裝置配有電腦實時監控采集系統。
[0026]采用了上述技術方案后，本發明具有以下的有益效果:(1)本發明對多股纖維浸膠改性樹脂，改性樹脂為耐高溫且韌性> 5%的樹脂，有效提高了產品的彎曲強度，保證產品曲面作業率，本發明制備效率高，所得產品性能優越，質量好。
[0027](2)本發明的繞包機設有恒張力控制系統，能夠保證每股線包覆均勻且圓整。
[0028](3)本發明對半固化的復合芯股線分股繞包帶材，并且繞包方式為間隙繞包，既減少了碳纖維股與股之間的摩擦力，又有利于連接金具的夾持，同時還能起到防止電化學腐蝕的作用。
[0029](4)本發明對絞合后的復合芯采用隧道式微波干燥固化進行固化成型，隧道式微波干燥固化是一種依靠物體吸收微波能將其轉換成熱能，使自身整體同時升溫的固化方式，微波固化僅需傳統加熱方式的耗能量的幾分之一或十分之一就可達到加熱的目的，在絞合型纖維增強樹脂基復合芯連續生產的過程中，減少了多段加熱方式，縮短了工藝時間，提高了生產率,降低了生產成本,提高了產品質量。
[0030](5)本發明的在線檢驗裝置配有電腦實時監控采集系統，能時刻撲捉到產品的質量情況，提聞檢驗精度。
【具體實施方式】
[0031](實施例1)
[0032]本實施例的架空輸電線路用絞合型纖維增強樹脂基復合芯的制備方法，包括以下步驟:
[0033]①、將纖維從設有張力自動調節器的紗架勻速牽引出，牽引速度為lm/mirT3m/min，然后經去濕器，去濕后的纖維含水率平均值為0.07%。
[0034]②、將不同組分的改性樹脂打入到恒溫浸膠槽中。恒溫浸膠槽設有集中供給系統和溫控系統，不同組分的改性樹脂經集中供給系統打入到恒溫浸膠槽中，溫控系統保證恒溫浸膠槽為恒溫狀態。
[0035]③、將已去濕的多股纖維分別經過集紗器聚集，然后送入恒溫浸膠槽中浸膠。
[0036]④、將浸膠后的多股纖維經過刮膠膜分別進入第一個預成型模中進行預固化，預固化時中心股線的加熱溫度為90°C?100°C，側股線的加熱溫度為80°C、5°C。
[0037]⑤、通過牽引牽出半固化的復合芯股線，利用設有恒張力控制系統的繞包機在各股線外繞包帶材，繞包方式為間隙繞包，間隙率為30-50%，繞包角為45° ±5°。
[0038]⑥、將繞包后的纖維復合芯股線分別進入預固化爐，進行二次預固化，二次預固化的溫度為125°C?150°C。
[0039]⑦、經二次預固化的復合芯各股線分別穿過分線模，然后進入并線模進行絞合。
[0040]⑧、將絞合后的復合芯引入微波干燥設備，采用隧道式微波干燥固化進行固化成型。
[0041]⑨、將成型的絞合型纖維增強樹脂基復合芯依次經在線檢驗裝置、風冷冷卻裝置和測徑儀后，在旋轉式覆帶牽引機連續牽引下引入收線盤。在線檢驗裝置配有電腦實時監控米集系統。
[0042]以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.架空輸電線路用絞合型纖維增強樹脂基復合芯的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: ①、將纖維從紗架勻速牽引出，然后經去濕器去濕； ②、將不同組分的改性樹脂打入到恒溫浸膠槽中； ③、將已去濕的多股纖維分別經過集紗器聚集，然后送入恒溫浸膠槽中浸膠； ④、將浸膠后的多股纖維經過刮膠膜分別進入第一個預成型模中進行預固化； ⑤、通過牽引牽出半固化的復合芯股線，利用繞包機在各股線外繞包帶材； ⑥、將繞包后的纖維復合芯股線分別進入預固化爐，進行二次預固化； ⑦、經二次預固化的復合芯各股線分別穿過分線模，然后進入并線模進行絞合； ⑧、將絞合后的復合芯引入微波干燥設備，采用隧道式微波干燥固化進行固化成型； ⑨、將成型的絞合型纖維增強樹脂基復合芯依次經在線檢驗裝置、風冷冷卻裝置和測徑儀后，在旋轉式覆帶牽引機連續牽引下引入收線盤。
2.根據權利要求1所述的架空輸電線路用絞合型纖維增強樹脂基復合芯的制備方法，其特征在于:所述步驟①中的紗架設有張力自動調節器。
3.根據權利要求1所述的架空輸電線路用絞合型纖維增強樹脂基復合芯的制備方法，其特征在于:所述步驟①中的纖維從紗架牽引出的速度為lm/min"3m/min。
4.根據權利要求1所述的架空輸電線路用絞合型纖維增強樹脂基復合芯的制備方法，其特征在于:所述步驟①中經去濕器去濕后的纖維含水率的平均值為0.07%。
5.根據權利要求1所述的架空輸電線路用絞合型纖維增強樹脂基復合芯的制備方法，其特征在于:所述恒溫浸膠槽設有集中供給系統和溫控系統；所述步驟②中的不同組分的改性樹脂經集中供給系統打入到恒溫浸膠槽中；所述溫控系統保證恒溫浸膠槽為恒溫狀態。
6.根據權利要求1所述的架空輸電線路用絞合型纖維增強樹脂基復合芯的制備方法，其特征在于:所述步驟④中多股纖維預固化時中心股線的加熱溫度為90°C ?100°C，側股線的加熱溫度為80°C?95°C。
7.根據權利要求1所述的架空輸電線路用絞合型纖維增強樹脂基復合芯的制備方法，其特征在于:所述步驟⑤中的繞包機設有恒張力控制系統。
8.根據權利要求1所述的架空輸電線路用絞合型纖維增強樹脂基復合芯的制備方法，其特征在于:所述步驟⑤中帶材的繞包方式為間隙繞包，間隙率為30-50%，繞包角為45。±5。。
9.根據權利要求1所述的架空輸電線路用絞合型纖維增強樹脂基復合芯的制備方法，其特征在于:所述步驟⑥中二次預固化的溫度為125°C ?150°C。
10.根據權利要求1所述的架空輸電線路用絞合型纖維增強樹脂基復合芯的制備方法，其特征在于:所述步驟⑨中的在線檢驗裝置配有電腦實時監控采集系統。
【文檔編號】H01B19/00GK103578665SQ201210258622
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月25日 優先權日:2012年7月25日
【發明者】李世霞, 徐靜, 周澤 申請人:遠東電纜有限公司, 江蘇新遠東電纜有限公司, 遠東復合技術有限公司