一种混编三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，特别涉及一种混编三轴向编织布。
【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2.74\10~9丽，其中可利用的风能为2父10~7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] 而风机叶片也随着兆瓦数的增大越来越大，叶片的重量也成为了一个关键型问 题，如何降低重量的同时又保证强度能达标成了一个当务之急。蒙皮及大部分增强层选料 包括玻纤布及轻木，轻木是相对较轻的一种材料，所以布的重量成为了一个影响相对比较 大的原因，我们改变了传统的玻纤选择玻纤碳纤混编的方法，而为何不选择单一的碳纤三 轴向布呢，主要是碳纤维原料相对于玻纤原料成本翻了十几倍，混编既能保证整体的强度 及模量，同时价格也并没有提上去很多。
[0004] 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。
[0005] 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】
[0006] 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 风性能好的混编二轴向编织布。
[0007] 实现本实用新型目的的技术方案是一种混编三轴向编织布，包括多束编织在一起 的+N°炜纱、-N°炜纱、0°经纱和将+N°炜纱、-N°炜纱和0°经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。
[0008] 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。
[0009] 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。
[0010] 所述第一束0°经纱的克重与厚度比例为：l〇〇〇g: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.Omm0
[0011] 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。
[0012] 所述捆绑纱与+N°炜纱、-N°炜纱和0°经纱均有夹角。
[0013] 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，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；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；所述+N°炜纱和_N°炜纱结构相同。
[0014] 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。
[0015] 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。
[0016] 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。
[0017] 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。
[0018] (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。
[0019] (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。
[0020] (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°炜纱和0° 经纱均有夹角就能很好的相对固定+N°炜纱、_N°炜纱和0°经纱。
[0021] (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】
[0022] 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
[0023] 图1为本实