复合光纤织物层、包含其的复合光纤片材和复合光纤胶带制造技术

本实用新型专利技术公开了一种复合光纤织物层、包含其的复合光纤片材和复合光纤胶带。复合光纤织物层由光纤和纤维混合编织而成；复合光纤片材包含所述的复合光纤织物层；复合光纤胶带包括所述的复合光纤织物层，还包括纱网层和胶层。本实用新型专利技术结构设计简单合理，产品性能优异，可长期载荷使用，监测信号稳定，可实现大规模、工业化生产。能够广泛应用于不同面积的材料、结构等服役监测，为工程建设施工、维护及监测等提供了有力支持和技术保障。

Composite optical fiber fabric layer, composite optical fiber sheet and composite optical fiber adhesive tape thereof

The utility model discloses a composite optical fiber fabric layer, a composite optical fiber sheet and a composite optical fiber adhesive tape thereof. The composite fiber layer is woven by fiber and fiber, and the composite fiber sheet contains the composite fiber layer, and the composite fiber tape includes the composite fiber layer and the yarn layer and the glue layer. The utility model has the advantages of simple and reasonable structure design, excellent product performance, long-term load use, stable monitoring signal and large-scale industrial production. It can be widely used in service monitoring of materials and structures in different areas, providing strong support and technical support for engineering construction, maintenance and monitoring.

【技术实现步骤摘要】
复合光纤织物层、包含其的复合光纤片材和复合光纤胶带
本技术涉及工程建设
，可广泛应用于工程施工、维护及智能监测，同时发挥结构高效加固、安全维护与健康自监测等多种用途，更具体的说是涉及一种复合光纤织物层、包含其的复合光纤片材和复合光纤胶带。
技术介绍
高性能纤维增强树脂基复合材料(FRP)具有轻质、高强、耐腐蚀、设计灵活、施工快捷等优异特性，应用于工程建设领域，具有传统材料不可替代的性能优势。采用FRP片材对既有建筑结构进行快速加固修复，极大节约社会、经济成本，或将FRP材料设计制备成新型结构构件，替代钢筋等金属材料及传统建筑结构等，促进工程结构向超高、超强、超大跨、长耐久方向变革式跨越发展，成为国内外学者广泛关注的研究热点。现阶段，FRP作为新型建筑材料单独使用，或与岩土、混凝土、钢材等传统材料及其结构构件协同作用的工作机制、长期服役性能、维护修复等关键机理、技术及施工验收等尚待深入研究突破，阻碍了其大规模深入推广应用。借助智能监测手段，通过对FRP材料或结构构件服役过程产生的裂纹、形变、结构损伤等发展与变化进行及时有效自监测，并在结构内部发生变异以及形成重大事故之前有效预知及报警，对指导材料的可靠设计应用及结构构件的长效安全服役具有重要意义。近年来，引入光纤作为智能监测手段应用于工程建设领域受到广泛关注。通常工程上采用环氧树脂将光纤粘贴在监测结构表面，但由于裸光纤细而脆，需要与监测物表面紧密粘结，且需铺设匀直。应用于一般工程实际的光纤用量大、使用长度长，施工粘贴过程极易发生裸纤曲皱甚至脆断，给现场操作带来很大不便。一些方法提出将光纤与纤维一起经复合材料成型工艺制备成含光纤的复合材料，主要用于复材结构的应变及温度等监测，同时复合材料对光纤亦起到封装保护作用。但是，光纤埋入复合材料的成型过程需经过拉挤/缠绕/真空灌注/模压成型等工艺步骤，通常经历高温高压及一定的牵伸力作用，裸纤极易在此过程中发生脆断，埋入成活率很低。另外裸纤与增强纤维的材性差别较大，在复合材料成型固化过程中，会引起裸纤周围应力/应变集中，加之复合材料固化过程产生的热残余应力，均对光纤测量数据精度产生不同程度的影响。产品较难大规模工业化生产，工艺控制和产品稳定性方面较难保证。另一方面，光纤的加入，破坏了复合材料本身的结构均一性，对复材的力学性能、耐久性能等方面存在不良影响。因此，如何提供一种能够保证光纤监测信号稳定、综合性能优异、工程应用高效快捷，适用范围广的智能监测产品是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种复合光纤织物层、包含其的复合光纤片材和复合光纤胶带，其结构特点及解决的问题：(1)结构特点：根据被监测物体的大小、信号分辨率、采集样点、长度距离、承载力大小及承力方向要求、耐久性等要求选择合适的光纤和纤维，确定纤维经向/纬向的铺设方式。实现产品优异的力学性能和耐久性能，可长期载荷使用，且监测信号稳定。最大程度的发挥产品的多功能性，整体的设计性更强，适应性更好。(2)本技术根据不同建筑结构或被监测物的大小进行产品的幅面设计，解决了在高温挤压工艺成型过程中幅面窄的问题，从而可广泛地应用于房屋、桥梁、隧道、路基、边坡、地下工程等多领域的施工、维护及智能监测。(3)采用简易的机械编织手段，解决了光纤监测信号清晰稳定的问题，解决了光纤与复材相互依存且结构性能互不干扰的问题，且极大解决了此类型产品的大规模工业化生产和产品稳定性等方面的技术难题。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种复合光纤织物层，所述复合光纤织物层包括多条光纤和多条纤维；其中所述纤维包括经向纤维和纬向纤维，所述光纤和所述经向纤维均经向铺设，且所述光纤均匀夹设在所述经向纤维之中；所述纬向纤维纬向编织固定经向铺设的所述光纤和所述经向纤维构成所述复合光纤织物层。优选的，在上述复合光纤织物层中，所述光纤在所述复合光纤织物层中的分布密度是1-100根/米宽幅。优选的，在上述复合光纤织物层中，所述纤维为高性能纤维材料或普通纤维材料。优选的，在上述复合光纤织物层中，所述高性能纤维材料包括碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维或者玻璃纤维。优选的，在上述复合光纤织物层中，复合光纤织物层的编织密度为150～300g/m2。优选的，在上述复合光纤织物层中，复合光纤织物层的幅面范围为0.5-100cm。一种复合光纤片材，包含上述任一所述的复合光纤织物层。一种复合光纤胶带，包含上述任一所述的复合光纤织物层，还包括：设置在所述复合光纤织物层下侧的纱网层，以及位于所述纱网层下侧的胶层。优选的，在上述复合光纤胶带中，所述胶层3的厚度范围为0.03～0.05mm。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本技术提供的一种复合光纤织物层、包含其的复合光纤片材、复合光纤胶带，结构设计简单合理，产品力学性能和耐久性能优异，可长期载荷使用，且监测信号稳定，可实现大规模、工业化生产。能够广泛应用于不同面积的材料、结构等服役监测，为工程建设施工、维护及监测等提供了有力支持和技术保障。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本技术的结构示意图；图2附图为本技术实施例的编织方式示意图。在上述附图中：1为复合光纤织物层、2为纱网层、3为胶层、4为光纤、5为经向纤维、6为纬向纤维。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。本技术提供了一种复合光纤织物层、包含其的复合光纤片材、复合光纤胶带，其结构特点及解决的问题。(1)结构特点：根据被监测物体的大小、信号分辨率、采集样点、长度距离、承载力大小及承力方向要求、耐久性等要求选择合适的光纤和纤维，确定纤维经向/纬向的铺设方式。实现产品优异的力学性能和耐久性能，可长期载荷使用，且监测信号稳定。最大程度的发挥产品的多功能性，整体的设计性更强，适应性更好。(2)本技术根据不同建筑结构或被监测物的大小进行产品的幅面设计，解决了在高温挤压工艺成型过程中幅面窄的问题，从而可广泛地应用于房屋、桥梁、隧道、路基、边坡、地下工程等多领域的施工、维护及智能监测。(3)采用简易的机械编织手段，解决了光纤监测信号清晰稳定的问题，解决了光纤与复材相互依存且结构性能互不干扰的问题，且极大解决了此类型产品的大规模工业化生产和产品稳定性等方面的技术难题。实施例1请参阅相关的附图，本技术提供了一种复合光纤织物层，包括多条光纤4和多条纤维；其中纤维包括经向纤维5和纬向纤维6，光纤4和经向纤维5均经向铺设，且光纤4均匀夹设在经向纤维5之中；纬向纤维6纬向编织固定经向铺设的光纤4和经向纤维5构成复合光纤织物层1。为了进一步优化上述技术方案，光纤4根据被监测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合光纤织物层，其特征在于，所述复合光纤织物层包括多条光纤和多条纤维；其中所述纤维包括经向纤维和纬向纤维，所述光纤和所述经向纤维均经向铺设，且所述光纤均匀夹设在所述经向纤维之中；所述纬向纤维纬向编织固定经向铺设的所述光纤和所述经向纤维构成所述复合光纤织物层。

【技术特征摘要】
1.一种复合光纤织物层，其特征在于，所述复合光纤织物层包括多条光纤和多条纤维；其中所述纤维包括经向纤维和纬向纤维，所述光纤和所述经向纤维均经向铺设，且所述光纤均匀夹设在所述经向纤维之中；所述纬向纤维纬向编织固定经向铺设的所述光纤和所述经向纤维构成所述复合光纤织物层。2.如权利要求1所述的复合光纤织物层，其特征在于，所述光纤在所述复合光纤织物层中的分布密度是1-100根/米宽幅。3.如权利要求1所述的复合光纤织物层，其特征在于，所述纤维为高性能纤维材料或普通纤维材料。4.如权利要求3所述的复合光纤织物层，其特征在于，所述高性能纤维材料包括碳...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彬，岳清瑞，李荣，
申请(专利权)人：中冶建筑研究总院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11