一种钢管/纤维增强塑料复合支撑杆及其制备方法与流程

所属技术领域

本发明涉及苗木支撑架技术领域，尤其是一种钢管/纤维增强塑料复合支撑杆及其制备方法。

背景技术：

苗木支撑架即为树木在种植或者移植过程后，根系尚未伸展，为防止其在外力作用下发生倾斜歪倒，为确保其成活率，往往在种植后采用固定支架将其固定。目前支撑杆材质大多为杉木杆、松木杆、桉树杆、竹杆、镀锌钢管、高分子聚合物材料杆、纤维增强塑料杆及杆身上部分为木材，下部分为钢铁的材料，市面上常见的树木类支撑杆牢固性差，入土部分易腐烂，钢铁类支撑杆重量大，易腐蚀，运输安装费用高，高分子聚合物材料杆变形大，而纤维增强塑料长支撑杆存在模量低，易变形，成本高，安装孔需补强的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种钢管/纤维增强塑料复合支撑杆及其制备方法，以解决现有支撑杆存在的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

第一方面，本发明实施例提供了一种钢管/纤维增强塑料复合支撑杆，包括由内而外依次铺设的钢管、单向纱层和纤维毡层；

所述钢管为薄壁钢管。

所述单向纱层为纤维经过浸胶后，沿调直后的钢管方向单向包覆在所述钢管上形成的；

所述纤维毡层为纤维毡包覆在所述单向纱层上形成的。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能实施例，其中，所述纤维毡层由连续纤维毡构成。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能实施例，其中，所述纤维毡层由聚酯纤维毡构成。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能实施例，其中，所述钢管和所述单向纱层上铺设有缠绕层，所述缠绕层为连续纤维环向缠绕包覆在所述单向纱层形成的。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能实施例，其中，所述钢管/纤维增强塑料复合支撑杆两端安装有密封件。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能实施例，其中，所述钢管/纤维增强塑料复合支撑杆为圆形、方形或异形。

第二方面，本发明实施例提供了一种钢管/纤维增强塑料复合支撑杆的制备方法，包括以下步骤：

步骤s1，纤维经过浸胶后，沿所述模芯方向单向包覆在所述钢管上形成单向纱层；

步骤s2，将纤维毡包覆在所述单向纱层上形成纤维毡层；

步骤s3，将上述钢管、单向纱层和纤维毡层经浸胶后，在模具中进行固化，使所述钢管/纤维增强塑料复合支撑杆成型；

步骤s4，将成型后的所述钢管/纤维增强塑料复合支撑杆拉挤牵引移动脱模。

步骤s5，将牵引出的所述钢管/纤维增强塑料复合支撑杆按实际设计需要的长度切割成成品；

步骤s6，在所述钢管/纤维增强塑料复合支撑杆成品两端安装密封件。

本发明的有益效果是，钢/纤维增强塑料复合材料由内层钢材料及外层纤维增强塑料组成，兼具钢的强度硬度和纤维增强塑料的轻质高强耐腐蚀等特点，从而使得钢管/纤维增强塑料复合支撑杆能够在保障优良性能的前提下提升模量，减小变形，增加支撑杆使用牢固度，降低安装孔破损几率，降低成本，可广泛应用于植物栽培，具体包括各种农作物、林木、果树、花草、药用和观赏等植物的栽培。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

发明说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例提供的一种钢管/纤维增强塑料复合支撑杆的横截面示意图。

图2是本发明实施例提供的一种钢管/纤维增强塑料复合支撑杆加设缠绕层后的横截面示意图。

图3是本发明实施例提供的一种钢管/纤维增强塑料复合支撑杆成品示意图。

图中1.钢管，2.单向纱层，3.纤维毡层，4.缠绕层，5.密封件。

具体实施方案

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前途下所获得的所有其他实施例。都属于本发明保护的范围。

苗木支撑架即为树木在种植或者移植过程后，根系尚未伸展，为防止其在外力作用下发生倾斜歪倒，为确保其成活率，往往在种植后采用固定支架将其固定。目前支撑杆材质大多为杉木杆、松木杆、桉树杆、竹杆、镀锌钢管、高分子聚合物材料杆、纤维增强塑料杆及杆身上部分为木材，下部分为钢铁的材料，市面上常见的树木类支撑杆牢固性差，入土部分易腐烂，钢铁类支撑杆重量大，易腐蚀，运输安装费用高，高分子聚合物材料杆变形大，而纤维增强塑料长支撑杆存在模量低，易变形，成本高，安装孔需补强的技术问题，基于此，本发明实施例提供的一种钢管/纤维增强塑料复合支撑杆及其制备方法，钢/纤维增强塑料复合材料由内层钢材料及外层纤维增强塑料组成，兼具钢的强度硬度和纤维增强塑料的轻质高强耐腐蚀等特点，从而使得钢管/纤维增强塑料复合支撑杆能够在保障优良性能的前提下提升模量，减小变形，增加支撑杆使用牢固度，降低安装孔破损几率，降低成本，可广泛应用于植物栽培，具体包括各种农作物、林木、果树、花草、药用和观赏等植物的栽培

为便于对本实施例进行理解，对本发明实施例所公开的一种钢管/纤维增强塑料复合支撑杆及其制备方法进行详细介绍，参阅图1-3，包括由内而外依次铺设的钢管1、单向纱层2和纤维毡层3；

所述钢管1为薄壁钢管；

在本发明实施例中，薄壁钢管可在保障钢管/纤维增强塑料复合支撑杆轻质高强的同时提升材料刚度。

所述单向纱层2为纤维经过浸胶后，沿调直后的钢管方向单向包覆在所述钢管1上形成的；

在本发明实施例中，利用钢管1打底，实现了环向纤维的分布，减少了单向纱层在承担荷载时的开裂，保障支撑杆机械强度更高。

所述纤维毡层3为纤维毡包覆在所述单向纱层2上形成的；

在本发明实施例中，纤维毡层3可使支撑架的环向强度有较大提高，将其设置于最外层，同时提高了树脂胶的含量，保证了耐腐蚀性能。

所述纤维毡层3由连续纤维毡构成；

在本发明实施例中，为所述纤维毡层3提供了更多可选纤维材质，当纤维毡层3由连续纤维毡构成时，可应对户外作业的需求。

所述纤维毡层3由聚酯纤维毡构成；

在本发明实施例中，为所述纤维毡层3提供了更多可选纤维材质，当纤维毡层3由聚酯纤维毡构成时，可应对户内应用的需求。

所述钢管1和所述单向纱层2上铺设有缠绕层4，所述缠绕层4为连续纤维环向缠绕包覆在所述单向纱层2形成的；

所述钢管/纤维增强塑料复合支撑杆两端安装有密封件5；

在本发明实施例中，通过安装密封件5提升钢管/纤维增强塑料复合支撑杆的耐腐蚀能力。

在本发明实施例中，缠绕层4由纤维环向缠绕而成，由于采用连续纤维环向分布，没有搭接，减少了使用时的应力集中，增加环向机械强度，抗折性能更高。

所述钢管/纤维增强塑料复合支撑杆为圆形、方形或异形；

在本发明实施例中，对支撑柱5的形状结构进行了说明，令钢管/纤维增强塑料复合支撑杆的形状结构更为多样化，选择余地更大。

在本发明的又一实施例中，还提供了一种钢管/纤维增强塑料复合支撑杆的制备方法，可以包括以下步骤：

步骤s1，纤维经过浸胶后，沿所述模芯方向单向包覆在所述钢管上形成单向纱层；

步骤s2，将纤维毡包覆在所述单向纱层上形成纤维毡层；

步骤s3，将上述钢管、单向纱层和纤维毡层经浸胶后，在模具中进行固化，使所述钢管/纤维增强塑料复合支撑杆成型；

这里，钢管、单向纱层和纤维毡层固定在拉挤设备的特定位置，而后在模具内进行固化，最后进行钢管/纤维增强塑料复合支撑杆的成型。

步骤s4，将成型后的所述钢管/纤维增强塑料复合支撑杆拉挤牵引移动脱模；

步骤s5，将牵引出的所述钢管/纤维增强塑料复合支撑杆按实际设计需要的长度切割成成品。

步骤s6，在所述钢管/纤维增强塑料复合支撑杆成品两端安装密封件。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。