立体芯材机织物的制作方法
【专利摘要】本发明所公开的是一种立体芯材机织物，由无机非金属材料经丝与纬丝机织的第一织物层和第二织物层，通过支撑站立芯柱长丝连接构成，以其所述用来连接第一织物层和第二织物层的支撑站立芯柱长丝，沿纬向呈连续W字型排布连接，而沿经向呈双X字型交叉错位排布连接；所述支撑站立芯柱长丝，分别与第一织物层和第二织物层的经向连接点和纬向连接点，两者就近汇集成若干个连接节点，且所述若干个连接节点分别在第一织物层和第二织物层的平面上，呈上、下相对应的错位队列式分布为主要特征，具有结构合理先进，用其作为空芯玻璃钢制品的芯材制作空芯玻璃钢制品，具有工艺相对比较简单，生产工效高，制成品质量好等特点。
【专利说明】立体芯材机织物
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机织物，具体涉及一种用于玻璃钢制件增强芯材的多轴向支撑站立的立体芯材机织物。
【背景技术】
[0002]本发明所述立体芯材机织物，是一种主要用于空芯玻璃钢制件的增强芯材。
[0003]玻璃钢制件，是一种树脂与增强芯材玻璃纤维或玻璃纤维机织物复合的复合制件。玻璃钢制件广泛应用于液态物质贮存或运输的罐体，建筑构件，机舱罩，交通车辆和船舶的隔断和底地板以及风能发电的风叶等制造业领域，是目前一种应用面很广的“以塑代钢”的工业制品。
[0004]已有技术的玻璃钢制品的制备方式，大多仍以人工实施为主要方式。是在制品胎模上涂布脱模剂后，通过人工布贴玻璃布，在玻璃布表面涂布树脂(环氧树脂)层，再在树脂层表面布贴玻璃布，…如此交替实施直至玻璃钢制品的设计厚度，再经固化定型后进行脱模，即制得玻璃钢制品。
[0005]无疑，已有技术的制备方式，不只是现场环境较差，工艺手段落后，生产效率低下，尤其是其玻璃钢制品的密度较大(单位体积的重量)，不符合某些大型轻量化的技术要求。而已有技术的制备 方式，对于制备空芯玻璃钢制件来说，是很不容易做到的。
[0006]为了有效减轻大型(含壁厚部位)玻璃钢制品的重量，节减原副材料的耗量，业内目前已有采用立体织物作为空芯玻璃钢制品芯材的做法。而所述立体芯材，诸如中国专利CN2923306Y树脂“增强复合板”所采用的“立体状织物芯”。所述的这种立体状织物芯，是在相邻两层织物面层经线之间，由连接经线在两层织物层对应的位置之间呈“8”字形站立连接所构成。由于所述专利仅是在“ 8 ”字形连接经线的左、右两侧存在支撑能力，而在“ 8 ”字形连接经线的前后两侧不具备支撑能力，因而所述专利并不能真正站立起来，仍然存在倒伏的可能，而倒伏了的立体状织物芯，是不能完成空芯玻璃钢制品的生产的。为了避免发生倒伏，所述专利不得不在连接经线的外部包覆树脂，以增强连接经线的硬度和弹性。
[0007]而所述专利的这种立体状织物芯的倒伏，是已有立体织物芯的通病。采用这种易倒伏的立体织物芯制备空芯玻璃钢制品时，就不得在其生产过程中，人为地帮助这种立体织物芯站立起来，并在立体织物芯表面涂布树脂，这就无疑地增加了操作复杂性，同时也很难保障玻璃钢制成品的形状、尺寸及其质量。
[0008]为此，研发一种能够多轴向支撑站立的立体芯材，便成为业内的期待。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提供一种结构合理，能够多轴向支撑站立的立体芯材机织物，以克服已有技术的诸多不足。
[0010]本发明实现其目的的技术方案是:
一种立体芯材机织物，由无机非金属材料经丝与纬丝机织的第一织物层和第二织物层，通过支撑站立芯柱长丝连接构成，而其:
a、所述第一织物层和第二织物层的织物结构，是平纹织物结构、斜纹织物结构、缎纹织物结构和提花织物结构中的任意一种或其中两种以上织物结构的混合织物结构；
b、所述用来连接第一织物层和第二织物层的支撑站立芯柱长丝，沿纬向呈若干条连续V字型的条状排布连接(或称绞接，以下同)，而沿经向呈若干条双X字型交叉错位的条状排布连接；且所述沿纬向的若干条条状排布沿织物层的经向有间距分开布置，而所述沿经向的若干条条状排布沿织物层的纬向有间距分开布置；
C、所述支撑站立芯柱长丝，分别与第一织物层和第二织物层的经向连接点和纬向(或称绞接点，以下同)连接点，两者就近汇集成若干个连接节点，且所述若干个连接节点分别在第一织物层和第二织物层的平面上，呈上、下相对应的错位队列式分布。
[0011 ] 由以上所提出的技术方案可以知晓，本发明由于其芯柱长丝呈V字型和双X字型排布，实现了多轴向支撑两个织物面层，而使本发明真正的站立起来，从而实现了本发明的目的。[0012]出于性价比的考虑，本发明优选的所述的经丝和纬丝以及支撑站立芯柱长丝，均是玻纤长丝，或者是碳纤维长丝，或者是芳纶长丝，或者是矿物纤维长丝。但不局限于此。例如采用铜丝等金属长丝和尼龙长丝等。本发明所述长丝，包括直接单丝，及由直接单丝多股合捻的长线和多股併合的扁丝。
[0013]当采用玻璃纤维长丝时，本发明优选的所述的经丝和纬丝以及支撑站立芯柱长丝，均是6(Tl200tra￡直接玻纤长丝或其多股合捻长丝或其多股併合扁丝。但不局限于此，也就是说，可以根据制成品实际需要，而采用其它纤度的玻纤长丝。
[0014]所述织物层的经密和纬密与空芯玻璃钢制品的强度有着直接的关系，本发明优选的所述第一织物层和第二织物层的经密在10-80根/吋范围内，而两者的纬密在5~30根/吋范围内。但不局限于此。也就是说，可以根据制成品的强度等物理性能的要求，所述经密和纬密都可以作适应性调整。例如采用纤度较细的纤维长丝，其经密和纬密可以高一点；反之，则可以稍低一点。
[0015]为了适应厚薄不同的空芯玻璃钢制品所采用的芯材的需求，本发明所优选的该立体芯材机织物的厚度在:T50mm范围内。但不局限于此，其厚度的上限仍然存在放大的空间，问题是要看所采用的织造设备立体织机是否有能力胜任。
[0016]本发明还主张所述支撑站立芯柱长丝，是在其表面有树脂层的玻纤长丝或多股合捻玻纤长丝或多股併合玻纤扁丝。其目的显然在于，所述支撑站立芯柱长丝由于其表面树脂层的存在，而增强芯柱长丝的刚性和弹性，从而使本发明站立得更加完美。而所述芯柱长丝表面的树脂层，可以通过对芯柱长丝的喷胶或浸胶来实现。本发明这种对芯柱长丝进行预处理的方式，不但可以使芯柱长丝表面树脂层均匀涂布，而且也比对夹在两层织物层之间的芯柱长丝实施喷胶处理，要相对简易方便得多。同时，这一技术方案还可以省掉了在玻璃钢制品生产现场对本发明实施涂布树脂层的生产过程，从而提高了玻璃钢制品的生产效率。
[0017]至于本发明的用途，在此之前已经多处提到了。本发明再次重申，本发明多轴向支撑站立的立体芯材机织物，用作玻璃钢罐体和双壁储罐、船舶玻璃钢甲板和隔板、车辆玻璃钢地板和隔板以及玻璃钢建筑构件的芯材。但不局限于此。事实上，本发明可作为其它各种空芯增强玻璃钢制品的芯材，如玻璃钢承压保温防腐管道，船舶的玻璃钢顶篷和车辆的玻璃钢车顶板等等。
[0018]上述技术方案得以全面实施后，本发明所具有的结构合理先进，其立体结构能够真正站立起来，采用本发明作为芯材生产空芯玻璃钢制品的工艺相对比较简单，生产工效高，制成品质量好等特点，是显而易见的。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1所本发明一种【具体实施方式】的主视示意图；
图2是图1的侧视图；
图3是图1的俯视图(也可以作为图1的仰视图)；其表达的第一织物层I和第二织物层2均为平纹结构织物层。图中所示LD是芯柱长丝3分别与第一织物层I和第二织物面层2的经、纬向连接的集成连接节点；图中所示1-1、2-1为经丝，1-2、2-2为纬丝。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图，通过【具体实施方式】的描述，对本发明作进一步说明。
[0021]【具体实施方式】之一，如附图1-3所示。
[0022]一种用作空芯玻璃钢制品芯材的多轴向支撑站立的立体芯材机织物，由无机非金属材料经丝(或经线，以下同)与纬丝(或纬线，以下同)机织的第一织物层I和第二织物层2，通过支撑站立芯柱长丝3连接构成，而其:
a、所述第一织物层I和第二织物层2的织物结构，是平纹织物结构、斜纹织物结构、缎纹织物结构和提花织物结构中的任意一种或其中至少两种织物结构的混合织物结构；优选的是平纹织物结构和斜纹织物结构的混合织物结构；所述的这种混合织物结构，对于空芯玻璃钢制品生产过程的树脂涂布，是非常有利的；
b、所述用来连接第一织物层I和第二织物层2的支撑站立芯柱长丝3，沿纬向呈若干条连续V字型的条状排布连接，而沿经向呈若干条双X字型交叉错位的条状排布连接；且所述沿纬向的若干条条状排布沿织物层的经向有间距分开布置，而沿经向的若干条条状排布沿织物层的纬向有间距分开布置；
C、所述支撑站立芯柱长丝3，分别与第一织物层I和第二织物层2的经向连接点和纬向连接点，两者就近汇集成若干个连接节点LD，且所述若干个连接节点LD分别在第一织物层I和第二织物层2的平面上，且在两层织物层1、2之间呈上、下相对应的错位队列式分布。
[0023]这里所述的错位队列式，是指相邻两排队列的连接节点LD的位置是前后左右不对齐的，而是相互错位的。且相邻两排队列的相毗邻的3个连接节点LD的中心连线呈三角形。
[0024]而所述的经丝和纬丝以及支撑站立芯柱长丝3，均是玻纤长丝，或者是碳纤维长丝，或者是芳纶长丝，或者是矿物纤维长丝(例如玄武岩纤维长丝等)。
[0025]而所述的经丝和纬丝以及支撑站立芯柱长丝3，均是6(Tl200tex直接玻纤长丝或其多股合捻长丝(长线)或其多股併合扁丝。
[0026]而所述第一织物层I和第二织物层2的经密在10-80根/吋范围内，而两者的纬密在5~30根/吋范围内。[0027]而该立体芯材机织物的厚度在3?50mm范围内。
[0028]而所述支撑站立芯柱长丝3，是在其表面有树脂层的玻纤长丝或多股合捻玻纤长丝或多股併合玻纤扁丝。而所述表面树脂层的树脂，与玻璃钢所用树脂是相同的。
[0029]而该立体芯材机织物，用作玻璃钢罐体和双壁储罐、船舶玻璃钢甲板和隔板、车辆玻璃钢地板和隔板以及玻璃钢建筑构件的芯材。
[0030]【具体实施方式】之二，请参读附图1?3。
[0031]一种用作空芯玻璃钢制品芯材的多轴向支撑站立的立体芯材机织物，其第一织物层I和第二织物层2的织物结构是斜纹织物结构；而其芯柱长丝3为非存在树脂层的多股合捻玻纤长丝。由于玻纤多股合捻长丝，具有较高的负重支撑能力，在一般条件下，它能够让其制成品所述芯材机织物站立起来。除此之外，其它均如同【具体实施方式】之一。
[0032]本发明上述2个【具体实施方式】，是在本 申请人:自行研发的立体织机上实施生产的。
[0033]采用本发明作为芯材所制备的空芯玻璃钢制品，其呈多孔状非实体结构，因而具有隔首隔热等性能。
[0034]本发明小批量生产的制成品检测结果显示，其结构性能有以下特点。
[0035]一、芯柱长丝3采用双X字型错位交叉支撑，使经纬正交及±45°方向错位队列式排列支撑更加趋于平衡，结构合理，解决了简单经纬丝正交分布结构经纬向性能差异较大的问题。
[0036]二、由于双X字型错位队列式错位交叉支撑结构，而使支撑点分布均匀，使得织物无论沿着经向、纬向还是±45°方向弯曲更容易形成圆顺的曲面。这对于成型较复杂曲面的玻璃钢制品是有很大帮助的，有效拓展了本发明的应用范围。
[0037]三、经向双“X”字形支撑，结构稳定，织物的站立效果更好。
[0038]四、纬向“V”字形连续支撑，结构比传统“I”字型排布更加稳定，解决了沿纬向倒伏问题，而且其结构的剪切性能和稳定性大有提高。
[0039]五、在纤维品种选择上更加宽泛，使得一些成本低的纤维得到应用，既降低了生产成本，又保障了产品性能。
[0040]六、用本发明作为芯材的制成品空芯玻璃钢制品的形状和尺寸的稳定性及准确性，多轴向抗拉强度和模量以及抗变形、抗剪切能力等物理性能，与已有技术相比都有十分明显的提闻。
[0041]初样实物测试结果显示，本发明取得了十分明显的技术经济效益。
[0042]采用本发明制备空芯玻璃钢制品过程的简要描述是:
以船舶隔仓板板材为例，其制备过程以玻璃钢板材生产模具为工艺装备，按技术要求的工艺尺寸裁取本发明后，在第一织物面层I和第二织物层2以及所述芯柱长丝3的表面，采用喷涂方式喷上调配好的环氧树脂组合物，有待本发明之所有表面均涂布好树脂层之后，置入工装模具内实施工艺固化，待树脂固化后，脱模得在第一织物层I和第二织物层2以及芯柱长丝3表面，均留存有0.3?0.5_厚的树脂层，即制得船舶空芯玻璃钢隔仓板板材。
[0043]由以上所描述的制备过程可以知晓，采用本发明立体芯材机织物，制作空芯玻璃钢制品，不但工艺简易，劳动强大相对较低，生产效率高，而且完全可以实现机械化自动化生产。所制备的空芯玻璃钢制品，具有可裁切，钻孔以及螺钉连接和粘接的性能，为制造和安装最终产品提供了技术支持。
【权利要求】
1.一种立体芯材机织物，由无机非金属材料经丝与纬丝机织的第一织物层(I)和第二织物层(2 )，通过支撑站立芯柱长丝(3 )连接构成，其特征在于: a、所述第一织物层(I)和第二织物层(2)的织物结构，是平纹织物结构、斜纹织物结构、缎纹织物结构和提花织物结构中的任意一种或其中两种以上织物结构的混合织物结构； b、所述用来连接第一织物层(I)和第二织物层(2)的支撑站立芯柱长丝(3)，沿纬向呈若干条连续V字型的条状排布连接，而沿经向呈若干条双X字型交叉错位的条状排布连接；且所述沿经向的若干条条状排布沿织物层的纬向有间距分开布置，而所述沿纬向的若干条条状排布沿织物层的经向有间距分开布置； C、所述支撑站立芯柱长丝(3)，分别与第一织物层(I)和第二织物层(2)的经向连接点和纬向连接点，两者就近汇集成若干个连接节点(LD)，且所述若干个连接节点(LD)分别在第一织物层(I)和第二织物层(2)的平面上，呈上、下相对应的错位队列式分布。
2.根据权利要求1所述的立体芯材机织物，其特征在于，所述的经丝和纬丝以及支撑站立芯柱长丝(3)，均是玻纤长丝，或者是碳纤维长丝，或者是芳纶长丝，或者是矿物纤维长丝。
3.根据权利要求2所述的立体芯材机织物，其特征在于，所述的经丝和纬丝以及支撑站立芯柱长丝(3)，均是601200^1直接玻纤长丝或其多股合捻长丝或其多股併合扁丝。
4.根据权利要求1所述的立体芯材机织物，其特征在于，所述第一织物层(I)和第二织物层(2)的经密在10-8 0根/吋范围内，而两者的纬密在5~30根/吋范围内。
5.根据权利要求1所述的立体芯材机织物，其特征在于，该立体芯材机织物的厚度在3~50mm范围内。
6.根据权利要求3所述的立体芯材机织物，其特征在于，所述支撑站立芯柱长丝(3)，是在其表面有树脂层的玻纤长丝或多股合捻玻纤长丝或多股併合玻纤扁丝。
7.根据权利要求1所述的立体芯材机织物，其特征在于，该立体芯材机织物，用作玻璃钢罐体和双壁储罐、船舶玻璃钢甲板和隔板、车辆玻璃钢地板和隔板以及玻璃钢建筑构件的芯材。
【文档编号】B32B5/02GK103789905SQ201410041763
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2014年1月28日
【发明者】史旭凯, 刘家庆, 陆秋枚 申请人:常州悦诚新材料有限公司