一种混编双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，特别涉及一种混编双轴向编织布。
【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. 74X1CT9MW，其中可利用的风能为2X1CT7MW，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双 轴向呢，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 风性能好的混编双轴向编织布。
[0007] 实现本实用新型目的的技术方案是一种混编双轴向编织布，包括多束编织在一起 的+N。炜纱、-N。炜纱和将+N。炜纱和-N。炜纱相互固定的捆绑纱，0<N<90;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彡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+N°讳纱和_N°讳纱结构相同。
[0008] 作为最优选的易于编织的稳定结构，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。
[0009] 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。
[0010] 当然，纤维束的材质的范围可以更宽，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。
[0011] 在上述混编布中，所述捆绑纱与+N°炜纱和-N°炜纱均有夹角。
[0012] 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，转而采用经编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。
[0013] (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。
[0014] (3)本实用新型的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。
[0015] (4)本实用新型的捆绑纱的捆绑方式也有多种，只要与+N°炜纱和_N°炜纱均有 夹角就能很好的相对固定+N°经纱和_N°炜纱。
[0016] (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】
[0017] 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
[0018] 图1为本实用新型的正面结构示意图。
[0019] 附图中的标号为：
[0020] +N。炜纱1、-N。炜纱2、捆绑纱3。
【具体实施方式】
[0021] (实施例1)
[0022] 见图1，本实施例的一种混编双轴向编织布，包括多束编织在一起的+N°炜纱 1、-N。炜纱2和将+N。炜纱1和-N。炜纱2相互固定的捆绑纱3,0<N<90;在本实施例 中，N为45;采用+45°与-45°的结构是最易于编织和相对稳定美观的结构。+45°炜纱包 括第一束+45°炜纱和第二束+45°炜纱；-45°炜纱包括第一束-45°炜纱和第二束-45° 炜纱；第一束+45°和第一束-45°炜纱玻璃纤维束；第二束+45°炜纱和第二束-45°炜 纱为碳纤维束。第一束+45°和第一束-45°炜纱的克重与厚度比例为：1000g :0.9mm;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。捆绑纱3与+N° 炜纱1和-N°炜纱2均有夹角。
[0023]纯玻璃纤维的双轴向编织布，即+N°炜纱1、_N°炜纱2都是纯玻璃纤维束的性能 如下：
[0025]本实施例的玻璃纤维和碳纤维混编的编织布的性能如下：
[0027] 以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一 步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本 实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包 含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种混编双轴向编织布，其特征在于：包括多束编织在一起的+N°炜纱（I)、-N°炜 纱⑵和将+N°炜纱（1)和-N°炜纱⑵相互固定的捆绑纱（3)，0 <N< 90 ;所述+N° 炜纱⑴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⑵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，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+N°炜纱（1)和_N°炜纱（2)结构相同。2. 根据权利要求1所述的一种混编双轴向编织布，其特征在于：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。3. 根据权利要求2所述的一种混编双轴向编织布，其特征在于：所述第一束+45° 和第一束-45°炜纱的克重与厚度比例为：1000 g: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。4. 根据权利要求1所述的一种混编双轴向编织布，其特征在于：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。5. 根据权利要求1至4之一所述的一种混编双轴向编织布，其特征在于：所述捆绑纱 (3)与+N°炜纱（1)和-N°炜纱⑵均有夹角。
【专利摘要】本实用新型公开了一种混编双轴向编织布，包括+N°纬纱、-N°纬纱和将+N°纬纱和-N°纬纱相互固定的捆绑纱，0＜N＜90；所述+N°纬纱包括第一束+N°纬纱、第二束+N°纬纱和第Y束+N°纬纱；所述-N°纬纱包括第一束-N°纬纱、第二束-N°纬纱和第Y束-N°纬纱，Y为自然数，Y≥2；所述第一束+N°纬纱、第二束+N°纬纱和第Y束+N°纬纱为不同类型的纤维束；所述第一束-N°纬纱、第二束-N°纬纱和第Y束-N°纬纱为不同类型的纤维束；所述+N°纬纱和-N°纬纱结构相同。本实用新型将成不同的纤维束编织形成低成本高韧性的复合结构，能够在减轻重量的同时达到更好的设计模量要求。
【IPC分类】D04B21/14, D03D25/00, B29C70/22
【公开号】CN204644592
【申请号】CN201520318373
【发明人】季小强, 谢波, 刘时海, 韦俊, 蒋丽霞
【申请人】常州市宏发纵横新材料科技股份有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月15日