专利名称：玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种复合材料及其加工工艺，具体涉及一种玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡，以及这种玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡的制备方法。
背景技术：
玻璃纤维缝复合毡是玻璃纤维增强材料的一种，它是在玻璃纤维编织技术的基础上发展起来的，和普通的编织技术相比，它完全是平铺而没有交叉，因此没有传统编织工艺所造成的纱线屈曲的问题。目前玻璃纤维缝复合毡广泛的应用于FRP(玻璃纤维增强高聚物)的各个领域。
但是，由于玻璃纤维表面具有很强的极性，导致它与有机树脂之间的界面相容性差，造成产品加工过程中树脂浸透速度慢，难以完全被树脂浸透玻璃纤维，从而在一定程度上影响了产品的生产速度和终产品的质量。
另一方面，我国是一个小麦生产大国，每年都会有大量的麦秸产生。目前，虽然国家明令禁止，但很多农村依然采取焚烧的办法处理产生麦秸。麦秸焚烧所产生的浓烟不仅严重污染了环境，而且还造成附近公路能见度的降低，造成交通事故的发生。
发明内容
为了解决上述不足，本发明的任务是提供一种玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡，以及这种玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡的制备方法，采用该方法可以有效的提高树脂的浸润速度和浸润效率，从而提高产品的生产速度，并且有效的降低了制品的重量和成本；同时也在一定程度上为麦秸的消耗提供的一个有效的出路。
本发明所采用的技术方案是一种玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡，其构成是玻璃纤维无捻粗纱与麦秸纤维以线缝合成的层状结构毡，所述的玻璃纤维和麦秸纤维的质量配比为50∶50至70∶30。
本发明的上述方案，可以有以下不同的具体优化方案1、所述的玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡中，玻璃纤维和麦秸纤维分别按照单一纤维方向平行排列，形成单一纤维取向的玻璃纤维层和麦秸纤维层。
2、所述的玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡中，玻璃纤维层和麦秸纤维层依次间隔排列，各层的纤维取向方向均依次旋转一定角度。
3、所述的玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡中，相邻的层的纤维取向方向的角度差为45°或90°。
4、所述的玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡中，所使用的玻璃纤维为单丝直径11μm，50-100根/束的单丝集束玻璃纤维。
5、所述的玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡中，所使用的麦秸纤维为长度7mm、直径大约0.2mm的麦秸细丝，并已经过烘干处理。
6、所述的玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡中，所使用的缝合线为不饱和聚酯纤维。
上述玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡的制备方法，步骤是将玻璃纤维无捻粗纱与麦秸纤维按照一定比例和方向制成层状结构，然后以线缝合成毡；所述的玻璃纤维和麦秸纤维的质量配比为50∶50至70∶30。
本发明的上述方案，可以有以下不同的具体优化方案1、所述的玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡的制备方法中，玻璃纤维和麦秸纤维分别按照单一纤维方向平行排列，形成单一纤维取向的玻璃纤维层和麦秸纤维层。
2、所述的玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡的制备方法中，玻璃纤维层和麦秸纤维层依次间隔排列，各层的纤维取向方向均依次旋转一定角度。
3、所述的玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡的制备方法中，相邻的层的纤维取向方向的角度差为45°或90°。
4、所述的玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡的制备方法中，所使用的玻璃纤维为单丝直径11μm，50～100根/束的单丝集束玻璃纤维。
5、所述的玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡的制备方法中，所使用的麦秸纤维为长度7mm、直径大约0.2mm的麦秸细丝，并已经过烘干处理。
6、所述的玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡的制备方法中，所使用的缝合线为不饱和聚酯纤维。
本发明的最优方案是将100根/束的单丝集束玻璃纤维和麦秸纤维按照60∶40(质量比)分别制成平行取向的层状结构，然后按照45°依次间隔排列。最后用不饱和聚酯线缝合。
采用上述方案后，可以在几乎不影响产品机械性能的情况下，有效提高树脂的浸润速度，降低制品的重量和成本；对麦秸的利用还可以在一定程度上减少环境污染；该方案工艺简单，操作容易，无需额外的附加投资和设备改造，所得产品可以用于替代目前广泛使用的玻璃纤维缝复合毡。
具体实施例方式
实施例1将质量比为60∶40的玻璃纤维和麦秸纤维分别制成平行取向的层状结构，然后依次间隔排列，相邻层的纤维取向方向的角度差为45°，最后用不饱和聚酯线缝合成毡；所述玻璃纤维为11μm 100根/束的单丝集束玻璃纤维，所述麦秸纤维为长度7mm，直径大约0.2mm的麦秸细丝，并已经过烘干处理。本配比可降低约64％的产品重量和约43％的产品成本。
实施例2将质量比为60∶40的玻璃纤维和麦秸纤维分别制成平行取向的层状结构，然后依次间隔排列，相邻层的纤维取向方向的角度差为45°，最后用不饱和聚酯线缝合成毡；所述玻璃纤维为11μm 50根/束的单丝集束玻璃纤维。所述麦秸纤维为长度7mm，直径大约0.2mm的麦秸细丝，并已经过烘干处理。本配比可降低约64％的产品重量和约43％的产品成本。
实施例3将质量比为50∶50的玻璃纤维和麦秸纤维分别制成平行取向的层状结构，然后依次间隔排列，相邻层的纤维取向方向的角度差为45°，最后用不饱和聚酯线缝合成毡；所述玻璃纤维为11μm 100根/束的单丝集束玻璃纤维。所述麦秸纤维为长度7mm，直径大约0.2mm的麦秸细丝，并已经过烘干处理。本配比可降低约69％的产品重量和约47％的产品成本。
实施例4将质量比为50∶50的玻璃纤维和麦秸纤维分别制成平行取向的层状结构，然后依次间隔排列，相邻层的纤维取向方向的角度差为45°，最后用不饱和聚酯线缝合成毡；所述玻璃纤维为11μm 75根/束的单丝集束玻璃纤维。所述麦秸纤维为长度7mm，直径大约0.2mm的麦秸细丝，并已经过烘干处理。本配比可降低约64％的产品重量和约47％的产品成本。
实施例5将质量比为60∶40的玻璃纤维和麦秸纤维分别制成平行取向的层状结构，然后依次间隔排列，相邻层的纤维取向方向的角度差为45°，最后用不饱和聚酯线缝合成毡；所述玻璃纤维为11μm 60根/束的单丝集束玻璃纤维。所述麦秸纤维为长度7mm，直径大约0.2mm的麦秸细丝，并已经过烘干处理。本配比可降低约64％的产品重量和约43％的产品成本。
实施例6将质量比为70∶30的玻璃纤维和麦秸纤维分别制成平行取向的层状结构，然后依次间隔排列，相邻层的纤维取向方向的角度差为45°，最后用不饱和聚酯线缝合成毡；所述玻璃纤维为11μm 50根/束的单丝集束玻璃纤维。所述麦秸纤维为长度7mm，直径大约0.2mm的麦秸细丝，并已经过烘干处理。本配比可降低约57％的产品重量和约38％的产品成本。
实施例7将质量比为70∶30的玻璃纤维和麦秸纤维分别制成平行取向的层状结构，然后依次间隔排列，相邻层的纤维取向方向的角度差为45°，最后用不饱和聚酯线缝合成毡；所述玻璃纤维为11μm 60根/束的单丝集束玻璃纤维。所述麦秸纤维为长度7mm，直径大约0.2mm的麦秸细丝，并已经过烘干处理。本配比可降低约57％的产品重量和约38％的产品成本。
实施例8
将质量比为70∶30的玻璃纤维和麦秸纤维分别制成平行取向的层状结构，然后依次间隔排列，相邻层的纤维取向方向的角度差为45°，最后用不饱和聚酯线缝合成毡；所述玻璃纤维为11μm 100根/束的单丝集束玻璃纤维。所述麦秸纤维为长度7mm，直径大约0.2mm的麦秸细丝，并已经过烘干处理。本配比可降低约57％的产品重量和约38％的产品成本。
实施例9将质量比为50∶50的玻璃纤维和麦秸纤维分别制成平行取向的层状结构，然后依次间隔排列，相邻层的纤维取向方向的角度差为45°，最后用不饱和聚酯线缝合成毡；所述玻璃纤维为11μm 50根/束的单丝集束玻璃纤维。所述麦秸纤维为长度7mm，直径大约0.2mm的麦秸细丝，并已经过烘干处理。本配比可降低约64％的产品重量和约47％的产品成本。
实施例10将质量比为50∶50的玻璃纤维和麦秸纤维分别制成平行取向的层状结构，然后依次间隔排列，相邻层的纤维取向方向的角度差为45°，最后用不饱和聚酯线缝合成毡；所述玻璃纤维为11μm 60根/束的单丝集束玻璃纤维。所述麦秸纤维为长度7mm，直径大约0.2mm的麦秸细丝，并已经过烘干处理。本配比可降低约64％的产品重量和约47％的产品成本。
实施例11将质量比为60∶40的玻璃纤维和麦秸纤维分别制成平行取向的层状结构，然后依次间隔排列，相邻层的纤维取向方向的角度差为45°，最后用不饱和聚酯线缝合成毡；所述玻璃纤维为11μm 75根/束的单丝集束玻璃纤维。所述麦秸纤维为长度7mm，直径大约0.2mm的麦秸细丝，并已经过烘干处理。本配比可降低约64％的产品重量和约43％的产品成本。
实施例12将质量比为70∶30的玻璃纤维和麦秸纤维分别制成平行取向的层状结构，然后依次间隔排列，相邻层的纤维取向方向的角度差为45°，最后用不饱和聚酯线缝合成毡；所述玻璃纤维为11μm 75根/束的单丝集束玻璃纤维。所述麦秸纤维为长度7mm，直径大约0.2mm的麦秸细丝，并已经过烘干处理。本配比可降低约57％的产品重量和约38％的产品成本。
实施例13将质量比为50∶50的玻璃纤维和麦秸纤维分别制成平行取向的层状结构，然后依次间隔排列，相邻层的纤维取向方向的角度差为90°，最后用不饱和聚酯线缝合成毡；所述玻璃纤维为11μm 50根/束的单丝集束玻璃纤维。所述麦秸纤维为长度7mm，直径大约0.2mm的麦秸细丝，并已经过烘干处理。本配比可降低约64％的产品重量和约47％的产品成本。
实施例14将质量比为50∶50的玻璃纤维和麦秸纤维分别制成平行取向的层状结构，然后依次间隔排列，相邻层的纤维取向方向的角度差为90°，最后用不饱和聚酯线缝合成毡；所述玻璃纤维为11μm 60根/束的单丝集束玻璃纤维。所述麦秸纤维为长度7mm，直径大约0.2mm的麦秸细丝，并已经过烘干处理。本配比可降低约64％的产品重量和约47％的产品成本。
实施例15将质量比为60∶40的玻璃纤维和麦秸纤维分别制成平行取向的层状结构，然后依次间隔排列，相邻层的纤维取向方向的角度差为90°，最后用不饱和聚酯线缝合成毡；所述玻璃纤维为11μm 75根/束的单丝集束玻璃纤维。所述麦秸纤维为长度7mm，直径大约0.2mm的麦秸细丝，并已经过烘干处理。本配比可降低约64％的产品重量和约43％的产品成本。
实施例16将质量比为70∶30的玻璃纤维和麦秸纤维分别制成平行取向的层状结构，然后依次间隔排列，相邻层的纤维取向方向的角度差为90°，最后用不饱和聚酯线缝合成毡；所述玻璃纤维为11μm 75根/束的单丝集束玻璃纤维。所述麦秸纤维为长度7mm，直径大约0.2mm的麦秸细丝，并已经过烘干处理。本配比可降低约57％的产品重量和约38％的产品成本。
权利要求
1.一种玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡，其构成是玻璃纤维无捻粗纱与麦秸纤维以线缝合成的层状结构毡，所述的玻璃纤维和麦秸纤维的质量配比为50∶50至70∶30。
2.按照权利要求1所述的玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡，其特征在于所述玻璃纤维和麦秸纤维分别按照单一纤维方向平行排列，形成单一纤维取向的玻璃纤维层和麦秸纤维层。
3.按照权利要求2所述的玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡，其特征在于所述的玻璃纤维层和麦秸纤维层依次间隔排列，各层的纤维取向方向均依次旋转一定角度相邻的层的纤维取向方向的角度差为45°或90°。
4.按照权利要求1、2或3所述的玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡，其特征在于所述的玻璃纤维为单丝直径11μm，50～100根/束的单丝集束玻璃纤维。
5.按照权利要求4所述的玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡，其特征在于所述的麦秸纤维为长度7mm的麦秸细丝，并已经过烘干处理；所述的缝合线为不饱和聚酯纤维。
6.一种权利要求1所述的玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡的制备方法，步骤是将玻璃纤维无捻粗纱与麦秸纤维按照一定比例和方向制成层状结构，然后以线缝合成毡；所述的玻璃纤维和麦秸纤维的质量配比为50∶50至70∶30。
7.按照权利要求6所述的玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡的制备方法，其特征在于所述玻璃纤维和麦秸纤维分别按照单一纤维方向平行排列，形成单一纤维取向的玻璃纤维层和麦秸纤维层。
8.按照权利要求7所述的玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡的制备方法，其特征在于所述的玻璃纤维层和麦秸纤维层依次间隔排列，各层的纤维取向方向均依次旋转一定角度相邻的层的纤维取向方向的角度差为45°或90°。
9.按照权利要求6～8所述的玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡的制备方法，其特征在于所述的玻璃纤维为单丝直径11μm，50～100根/束的单丝集束玻璃纤维。
10.按照权利要求9所述的玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡的制备方法，其特征在于所述的麦秸纤维为长度7mm的麦秸细丝，并已经过烘干处理；所述的缝合线为不饱和聚酯纤维。
全文摘要
玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡，其构成是玻璃纤维无捻粗纱与麦秸纤维以线缝合成的层状结构毡，所述的玻璃纤维和麦秸纤维的质量配比为50∶50至70∶30。该玻璃纤维/麦秸纤维缝复合毡的制备方法将玻璃纤维无捻粗纱与麦秸纤维分别制成单一纤维取向的层状结构，然后依次间隔铺排；每层纤维的取向方向均旋转一定角度；然后将混合纤维以聚酯线缝合成毡。本发明可以在几乎不影响产品机械性能的情况下，有效提高树脂的浸润速度，降低制品的重量和成本；对麦秸的利用还可以在一定程度上减少环境污染；而且工艺简单，操作容易，无需额外的附加投资和设备改造，所得产品可以用于替代目前广泛使用的玻璃纤维缝复合毡。
文档编号D04H5/12GK1958910SQ20061009747
公开日2007年5月9日 申请日期2006年11月10日 优先权日2006年11月10日
发明者章峻, 沈健, 李利, 周宁琳, 卢珊, 马万翔, 魏少华, 马振毛 申请人:南京师范大学