一种混编多轴向编织布的制作方法

文档序号:9096066阅读:873来源:国知局
一种混编多轴向编织布的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及复合材料编织领域,特别涉及一种混编多轴向编织布。
【背景技术】
[0002] 风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。风能蕴量巨大,全 球的风能约为2. 74XKT9丽,其中可利用的风能为2XKT7丽,比地球上可开发利用的水 能总量还要大10倍,但随着城市的扩张,风力资源也在逐渐减少。
[0003] 叶片是风力发电机组的关键核心部件之一,约占总成本的20%,它所采用的材料 和设计决定叶片的性能和效率。近年来,无论海上风电还是内陆风电,叶片的制造对材料的 轻量化、低成本均提出了更高的要求,传统的纯玻璃纤维经编增强材料无法满足低成本和 轻量化的要求,纯碳纤维经编增强材料虽然可以实现叶片的轻量化制造,但昂贵的成本让 叶片制造商难以接受。
[0004] 对此,根据碳纤维、玻璃纤维两种材料的特性,将两种材料进行复合编织,根据碳 纤维的含量来调整混编织物的模量,既能减轻叶片重,提高叶片刚度和强度,又能兼顾叶 片价格,实现低成本制造。满足了不同的叶片设计要求,从而大大降低了叶片的生产成 本,实验证明,长度大于40m的风力发电机叶片采用高性能碳纤维混编混铺织物可减重 20% -30%。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的是解决现有技术存在的问题,提供一种即轻薄,又有高强度,抗 风性能好的混编多轴向编织布。
[0006] 实现本实用新型目的的技术方案是一种混编多轴向编织布,包括多束编织在一起 的+N。炜纱、-N。炜纱、0。经纱、90°炜纱和将+N。炜纱、-N。炜纱、0。经纱和90。炜纱 相互固定的捆绑纱,0 <N< 90 ;所述0°经纱包括第一束0°经纱、第二束0°经纱和第Y 束0°经纱,Y为自然数,Y多2 ;所述第一束0°经纱、第二束0°经纱和第Y束0°经纱为 不同类型的纤维束,叠铺排列或者混编在一起。
[0007] 最佳方案中,所述N为45;所述+45°炜纱包括第一束+45°炜纱和第二束+45° 炜纱;所述-45°炜纱包括第一束-45°炜纱和第二束-45°炜纱;所述0°经纱包括第一 束0°经纱和第二束0°经纱;所述第一束0°经纱为玻璃纤维束;所述第二束0°经纱为 碳纤维束。
[0008] 所述第一束0°经纱和第二束0°经纱均匀排列,二者密度比为8:3。
[0009] 所述第一束0°经纱的克重与厚度比例为:1000g:0.9mm;所述第二束0°经纱的 克重与厚度比例为:l〇〇〇g:1. 0mm〇
[0010] 所述第一束0 °经纱、第二束0 °经纱和第N束0 °经纱选自玻璃纤维、碳纤维、芳 纶、超高分子量聚乙烯、聚酰胺纤维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维或者玄武岩纤维。
[0011] 所述捆绑纱与+N°炜纱、-N°炜纱、0°经纱和90°炜纱均有夹角。
[0012] 同样的,炜纱也可以是不同纤维束混编,所述+N°炜纱包括第一束+N°炜纱、第 二束+N°炜纱和第Y束+N°炜纱;所述-N°炜纱包括第一束-N°炜纱、第二束-N°炜纱 和第Y束-N°炜纱;所述90°炜纱包括第一束90°炜纱、第二束90°炜纱和第Y束90° 炜纱;Y为自然数,Y多2 ;所述第一束+N°炜纱、第二束+N°炜纱和第Y束+N°炜纱为不 同类型的纤维束,叠铺排列或者混编在一起;所述第一束_N°炜纱、第二束-N°炜纱和第Y 束-N°炜纱为不同类型的纤维束,叠铺排列或者混编在一起;所述第一束90°炜纱、第二 束90°炜纱和第Y束90°炜纱为不同类型的纤维束,叠铺排列或者混编在一起;所述+N° 炜纱和-N°炜纱结构相同。
[0013] 所述N为45 ;所述+45 °炜纱包括第一束+45 °炜纱和第二束+45 °炜纱;所 述-45 °炜纱包括第一束-45 °炜纱和第二束-45 °炜纱;所述第一束+45 °和第一 束-45°炜纱玻璃纤维束;所述第二束+45°炜纱和第二束-45°炜纱为碳纤维束。
[0014] 所述第一束+45°和第一束-45°炜纱的克重与厚度比例为:1000g:0. 9mm;所述 第二束+45°炜纱和第二束-45°炜纱的克重与厚度比例为:1000g:1.0mm。
[0015] 所述第一束+N。炜纱、第二束+N。炜纱、第Y束+N。炜纱、第一束-N。炜纱、第二 束-N°炜纱和第Y束-N°炜纱选自玻璃纤维、碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯、聚酰胺纤 维、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维或者玄武岩纤维。
[0016] 采用了上述技术方案,本实用新型具有以下的有益效果:(1)本实用新型改变以 往只采用单一的玻璃纤维编织成形织物的结构,转而采用捆绑方式将不同的纤维束编织形 成低成本高韧性的复合结构,这样编织布的性能就综合了几种纤维束的性能,使得织物在 同样厚度的情况下层数减少,更具有耐老化,耐疲劳等特性,同样能够在减轻重量的同时达 到更好的设计模量要求。
[0017] (2)本实用新型的最优选择是采用玻璃纤维和碳纤维混合编织,玻璃纤维价格便 宜,碳纤维性能但价格高,因此采用混编相比于传统的纯玻璃纤维编织,既能保证整体的强 度及模量,同时价格增长也可控。
[0018] (3)本实用新型的经纱和/或炜纱不限于两种纤维混编,也可以是两种以上的纤 维进行混编,这样更能取长补短。
[0019] (4)本实用新型的捆绑纱的捆绑方式也有多种,只要与+N°炜纱、_N°炜纱、0° 经纱和90°炜纱均有夹角就能很好的相对固定+N°炜纱、-N°炜纱、0°经纱和90°炜纱。
[0020] (5)本实用新型的混编布不仅可以用于风力发电中的风机风叶,还可以用于汽车 配件、其他复合材料制件,用途广泛。
【附图说明】
[0021] 为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例并结合附 图,对本实用新型作进一步详细的说明,其中
[0022] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0023] 附图中的标号为:
[0024] +N。炜纱1、-N。炜纱2、0°经纱3、90。炜纱4、捆绑纱5。
【具体实施方式】
[0025] (实施例1)
[0026] 见图1,本实
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