一种绞合型纤维增强复合芯预浸料法生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种绞合型纤维增强复合芯材预浸料法生产工艺，包括加捻工序、包覆工序、绞合工序、固化工序和收卷工序，其特征在于：所述加捻工序前还有预浸工序，所述的预浸工序包括集束上丝架、除湿、浸渍涂胶、计量挤胶、预固化、冷却和收卷工序。本发明专利技术具有以下优点:一是由于增加了预浸工序，所以本发明专利技术的绞合型纤维增强复合芯材加捻后缠绕纤维层使捻合的纤维不易松散从而有利于多次加捻及固化，而生产出来的绞合型纤维增强复合芯材密度较小，力学性能优异；二是由于本发明专利技术采用多股绞合工序使加强芯耐疲劳性能明显优于同截面单根缆绳，并且可以有效避免单芯结构发生某处缺陷而出现断裂造成事故的现象，提高损伤容限，安全可靠性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种绞合型纤维增强复合芯制作工艺，尤其是一种绞合型纤维增强复合芯预浸料法生产工艺。
技术介绍
纤维增强树脂基复合材料因具有质量轻、高比强、高比模、耐疲劳、耐腐蚀等一系列优异性能，在电力输送、建筑加固、海洋作业、桥梁增强或加固等领域有着良好的应用前景，受到了人们的广泛关注。目前我国对于纤维复合材料加强芯的研究多集中于单股棒状结构，虽然其成型工艺简单，但也存在生产效率较低、安全可靠性低、柔性差、耐疲劳性差等缺点。绞合型纤维增强复合芯是由一种或多种高性能连续纤维增强一种或多种树脂基体制成。其制备方法为将多束纤维进行加捻形成单股绳，然后将多根单股绳合股并沿其纤维捻向相反(或相同)方向绞合成多股结构，通过固化形成多股绞合结构纤维增强复合材料加强芯。然而采用传统的加捻工序、包覆工序、绞合工序、固化工序和收卷工序加工的产品的加捻效果差，产品的力学性能弱，不能满足目前市场的需要。
技术实现思路
针对上述存在问题，本专利技术提供一种绞合型纤维增强复合芯预浸料法生产工艺， 通过工艺的改变，提高产品的加捻效果和力学性能。为了达到以上目的，本专利技术采取以下技术方案，一种绞合型纤维增强复合芯预浸料法生产工艺，包括加捻工序、包覆工序、绞合工序、固化工序和收卷工序，其特征在于所述加捻工序前还有预浸工序，所述的预浸工序包括纱架、除湿、浸胶、集束、挤胶、预固化、冷却和收卷工序。由于本专利技术采取了以上技术方案，具有以下优点一是由于增加了预浸工序，所以本专利技术的绞合型纤维增强复合芯加捻后缠绕纤维层使捻合的纤维不易松散从而有利于多次加捻及固化，而生产出来的绞合型纤维增强复合芯密度较小，力学性能优异；二是由于本专利技术采用多股绞合工序使加强芯耐疲劳性能较同截面单根电缆芯好，并且可以有效避免单芯结构发生某处缺陷而出现断裂造成事故的现象，提高损伤容限，安全可靠性高，多股绞合结构加强芯惯性矩较同截面单股棒状结构加强芯小，柔韧性好，减小卷轴直径，便于收卷、包装和运输。附图说明图1为本专利技术实施例的预浸料装置结构示意2为本专利技术实施例的多层绞合装置结构示意图1、纱架 2、导纱装置 3、除湿器 4、浸渍涂胶装置 5、挤胶装置6、预固化装置 7、冷却装置8、收卷装置 9、成型装置 10、固化装置 11、牵引装置。 具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。实施例一一种绞合型纤维增强复合芯预浸料法生产工艺，包括加捻工序、包覆工序、绞合工序、 固化工序和收卷工序，其特征在于所述加捻工序前还有预浸工序，所述的预浸工序包括集束上丝架、除湿、浸渍涂胶、挤胶、预固化、冷却和收卷工序。所述的预浸工序采用的预浸料装置加工，如图1所示，所述的预浸料装置包括弹性纱架1、导纱装置2、除湿器3、浸渍涂胶装置4、计量挤胶装置5、预固化装置6、冷却装置 7、收卷装置8。其工作原理为多束纤维从弹性纱架1经过导纱装置2进入除湿器3中烘干，除掉多余的水分；经过牵引，经导纱装置进入浸胶装置4中浸渍涂胶，然后经过计量挤胶装置 5去除多余的胶液，以便精确控制含胶量；经过预固化装置6加热干燥后，进入冷却装置7 冷却，然后由收卷装置8收卷。由于增加了预浸工序，所以本专利技术的绞合型纤维增强复合芯材加捻后缠绕纤维层使捻合的纤维不易松散从而有利于多次加捻及固化，而生产出来的绞合型纤维增强复合芯密度较小，力学性能优异。本专利技术的绞合型纤维增强复合芯材的性能如下权利要求1.一种绞合型纤维增强复合芯预浸料法生产工艺，包括加捻工序、包覆工序、绞合工序、固化工序和收卷工序，其特征在于所述加捻工序前还有预浸工序，所述的预浸工序包括集束上纱架、除湿、浸渍涂胶、计量挤胶、预固化、冷却和收卷工序。2.根据权利要求1所述的一种绞合型纤维增强复合芯预浸料法生产工艺，其特征在于所述的预浸工序采用预浸料装置加工，所述的预浸料装置包括纱架、导纱装置、除湿器、 浸渍涂胶装置、计量挤胶装置、预固化装置、冷却装置和收卷装置。3.根据权利要求1所述的一种绞合型纤维增强复合芯预浸料法生产工艺，其特征在于所述绞合工序包括单层绞合工序和多层绞合工序，所述的多层绞合工序采用多层绞合装置加工，所述多层绞合装置包括纱架、成型装置、固化装置、牵引装置和收卷装置。4.根据权利要求1所述的一种绞合型纤维增强复合芯预浸料法生产工艺，其特征在于所述多芯绞合型纤维加强芯材包括芯层和包覆层，芯层和包覆层所用材料为纤维或树脂或两者的混合物，所述纤维可以为同种纤维，也可以是混杂纤维，所述纤维为有机纤维和无机纤维或两者的混合物，所述有机纤维为超高分子量聚乙烯纤维、聚酯类纤维、芳纶纤维和聚酰胺类纤维中的一种或几种，所述无机纤维包括碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维和硼纤维中的一种或几种；所述树脂为热固性或热塑性树脂或其混合物。5.根据权利要求1所述的一种绞合型纤维增强复合芯预浸料法生产工艺，其特征在于当多芯绞合型纤维加强芯材的芯层、包覆层材料为纤维与树脂混合物时，纤维的体积百分含量为58-85%。6.根据权利要求1所述的一种绞合型纤维增强复合芯预浸料法生产工艺，其特征在于所述固化工序采用的固化方式为热固化、紫外光固化、电子束固化、微波固化或超声波辅助固化中的一种或多种。全文摘要本专利技术涉及一种绞合型纤维增强复合芯材预浸料法生产工艺，包括加捻工序、包覆工序、绞合工序、固化工序和收卷工序，其特征在于所述加捻工序前还有预浸工序，所述的预浸工序包括集束上丝架、除湿、浸渍涂胶、计量挤胶、预固化、冷却和收卷工序。本专利技术具有以下优点:一是由于增加了预浸工序，所以本专利技术的绞合型纤维增强复合芯材加捻后缠绕纤维层使捻合的纤维不易松散从而有利于多次加捻及固化，而生产出来的绞合型纤维增强复合芯材密度较小，力学性能优异；二是由于本专利技术采用多股绞合工序使加强芯耐疲劳性能明显优于同截面单根缆绳，并且可以有效避免单芯结构发生某处缺陷而出现断裂造成事故的现象，提高损伤容限，安全可靠性高。文档编号C08L101/00GK102344573SQ20101056634公开日2012年2月8日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年7月27日专利技术者单云刚, 单瑞俊, 田农, 邱茂顺, 颜亮, 魏楠 申请人:江苏恒神碳纤维复合材料工程研究中心有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种绞合型纤维增强复合芯预浸料法生产工艺，包括加捻工序、包覆工序、绞合工序、固化工序和收卷工序，其特征在于：所述加捻工序前还有预浸工序，所述的预浸工序包括集束上纱架、除湿、浸渍涂胶、计量挤胶、预固化、冷却和收卷工序。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏楠，单云刚，田农，颜亮，邱茂顺，单瑞俊，
申请(专利权)人：江苏恒神碳纤维复合材料工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：32