专利名称：纤维层状物复合制品的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于玻璃钢的增强材料，具体涉及一种纤维层状物的制品。
技术背景玻璃钢是一种由增强材料和基体材料组成的复合材料，又称玻璃纤维增强塑料，它 具有质轻、高强、防腐、保温、绝缘、隔音等优点。玻璃钢的增强材料起到骨架作用， 其成份为玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维等纤维类材 料；玻璃钢的基体材料起到粘结作用，其成份为环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂 等合成树脂。传统的玻璃钢制品是由手糊法制造。该方法先准备好制品形状相对应的模 具，在模具上涂上一层脱模剂，裁剪好与模具形状相对应的玻璃纤维布，按照一定配方， 把固化剂(包括交联剂、引发剂和促进剂)、着色剂、填料等辅助成份调进胶水状的合 成树脂中而得到含有助剂的合成树脂。糊制时，用合成树脂把玻璃纤维布一层一层地裱 糊在模具上直到符合厚度的要求，经过修剪毛边后，在适宜的温度下合成树脂在固化剂 的作用下发生化学变化，渐渐变硬的合成树脂把柔软的玻璃布牢牢地粘合在一起直到固 化完成，则基本完成了制品的制作。但是这种方法的缺点: 一是合成树脂的用料较多； 二是劳动强度高；'三是因为固化剂中的交联剂通常采用苯乙烯，而苯乙烯是挥发物质， 对操作工人的健康有损害，也容易造成大气污染。作为其改进，目前出现了一种闭模成型方法，也就是说，在密闭的模具中完成了玻 璃钢制品的制造。其一种方案是在1.5~2厘米厚的聚氨酯发泡材料上开设沟槽，再将 玻璃纤维布、聚氨酯发泡材料、玻璃纤维毡依次放入模具中，然后在密闭的条件下注入 含有助剂的合成树脂层，合成树脂固化完成后则得到相应的玻璃钢制品。这种玻璃钢的 制品的制作方法只适用于壁厚比较厚的制品，也就是说受到厚度不能小于3厘米的限制， 并且这种制品的强度较低。实用新型内容本实用新型的目的是克服上述问题，提供一种成本较低、用作玻璃钢增强材料的、 且适用于玻璃钢闭模成型工艺的纤维层状物复合制品。采用这种纤维层状物复合制品作 为增强材料的玻璃钢制品，其厚度不受不能小于3厘米的限制，且强度较强。实现本实用新型目的的技术方案是 一种纤维层状物复合制品，其特征在于由玻 璃纤维层、合成纤维针刺毡以及增强纤维房叠合并连接在一起而构成，且合成纤维针刺 毡位于玻璃纤维层与增强纤维层中间。所述增强纤维层由玻璃纤维经纱层和玻璃纤维玮纱层组成，且玻璃纤维经纱层位于 外侧，玻璃纤维纬纱层位于内侧；玻璃纤维经纱层、玻璃纤维纬纱层、合成纤维针刺毡 和玻璃纤维层一次性缝编而连接在一起；玻璃纤维经纱层和玻璃纤维纬纱层的材料均为 玻璃纤维无捻粗纱。所述玻璃纤维层为短切玻璃纤维层、玻璃纤维短切毡、玻璃纤维连续毡或者玻璃纤 维薄毡。合成纤维针刺毡的合成纤维为聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酯纤维或者聚酰胺纤维。所述合成纤维针刺毡为聚丙烯纤维针刺毡，其中聚丙烯纤维的单纤直径为80 100 wm，孔隙率为50% 90%。所述增强纤维层的材料为玻璃纤维经编布、芳纶布或者碳纤维布；玻璃纤维层、合 成纤维针刺毡与增强纤维层一次性缝编而连接在一起。上述纤维尾状物复合制品的厚度为2mm 15mm。本实用新型具有积极的效果(1)本实用新型的纤维层状物复合制品是将多层材料 一次缝编成型，适合于RTM (树脂传递模塑成型工艺)，VARTM (真空辅助树脂转移模 塑工艺)等闭模成型工艺，具有可设计性强、工艺简单、工效高的优点，所得玻璃钢产 品强度高、成本低，特别是改善了劳动环境和降低了劳动强度，因为苯乙烯作为交联剂 可以全部进入玻璃钢产品中，故消除了对大气产生的污染。(2)本实用新型的合成纤维 针刺毡是一种起到导流作用的功能层，由于该功能层中的合成纤维单纤直径较大，又具 有较高的孔隙率，不仅使制得的纤维层状物复合制品具有高速的浸透性和快速的导流 性，而且使得纤维层状物复合制品具有较好的弹性和巻曲度。这不仅可以满足闭模成型 工艺对导流性的要求，而且可以使得合成纤维针刺毡的最大厚度达到15mm，从而在制 备厚度较厚的玻璃钢制品时，可以节省树脂的用量；同时由于合成纤维针刺毡的厚度最 小只哟2mm，可以在保证强度的前提下制得厚度只有1厘米的玻璃钢制品。(3)以本 实用新型的纤维层状物复合制品为增强材料的玻璃钢制造技术，可广泛运用于造船、风 电叶片制造、风力发电中发电机导流罩、机舱罩、冷藏车车箱板、列车车厢外壳等的制 造，且这些玻璃钢产品的强度较高、抗剪切性能较好、能满足厚度的要求。
图1为本实用新型实施例1的纤维层状物复合制品的结构示意图； 图2为本实用新型实施例2的纤维层状物复合制品的结构示意图。
具体实施方式
(实施例1)如图1所示，本实施例的纤维层状物复合制品由短切玻璃纤维层l、聚丙烯纤维针 刺毡2、玻璃纤维经纱层31以及玻璃纤维纬纱层32通过聚酯缝编线4 一次性缝编而成。 玻璃纤维经纱层31和玻璃纤维讳纱层32的材料均为玻璃纤维无捻粗纱。纤维层状物复 合制品的厚度为10mm 15mm。本实施例的纤维层状物复合制品的制作过程如下① 将聚丙烯纤维进行加弹、梳理、铺网、针剌成型，形成聚丙烯纤维针刺毡2。聚 丙先纤维的单纤直径为90um，具有良好的弹性。这一过程中要控制孔隙率在70%。② 将聚酯缝编线4经高速整经机整经成盘头，形成经轴。③ 将2400TEX玻璃纤维粗纱经短切后，分散成网，形成具有无定向分布的短切玻 璃纤维层l，将短切玻璃纤维层1通过网带送入缝编机构。同时，将聚丙烯纤维针刺毡2通过网带送入缝编机构。同时，将1200TEX玻璃纤维经纱31按照一定的规则从纱架上引出后一根一根排列， 并经过导纱机构后由电子调频送经机构送入缝编机构。同时，将1200TEX玻璃纤维讳纱32依次经过铺纬机构、平行移动机构、链条运输 机构后，由捅纬机构一根一根有规律的送入缝编机构。同时，将舉,缝编线4穿到梳节上，、由变频自动送经机构送入缝编机构。④ 在缝编机构中，通过花盘带动梳节上下左右运动，槽针、针芯相互配合使聚酯缝 编线4穿过各层材料，形成相互纠结的线圈，将短切玻璃纤维层l、聚丙烯纤维针刺毡 2、玻璃纤维纬纱层32以及玻璃纤维经纱层31 —次性缝编得到纤维层状物复合制品。(实施例2)如图2所示，本实施例的纤维层状物复合制品由玻璃纤维短切毡l、聚丙烯纤维针 刺毡2以及碳纤维布3通过聚酯缝编线4 一次性缝编而成。纤维层状物复合制品的厚度 为5mm 10mmc本实施例的纤维层状物复合制品的制作过程如下-① 将聚丙烯纤维进行加弹、梳理、铺网、针刺成型，形成聚丙烯纤维针刺毡2。聚 丙先纤维的单纤直径为80um，具有良好的弹性。这一过程中要控制孔隙率在80%。② 将聚酯缝编线4经高速整经机整经成盘头，形成经轴。③ 将玻璃纤维短切毡1通过网带送入缝编机构。 同时，将聚丙烯纤维针刺毡2通过网带送入缝编机构。 同时，将碳纤维布3通过网带送入缝编机构。同时，将聚酯缝编线4穿到梳节上，由变频自动送经机构送入缝编机构。④ 在缝编机构中，通过花盘带动梳节上下左右运动，槽针、针芯相互配合使聚酯缝 编线4穿过各层材料，形成相互纠结的线圈，将玻璃纤维短切毡l、聚丙烯纤维针刺毡 2、碳纤维布3—次性缝编得到纤维层状物复合制品。(实施例3)本实施例其余与实施例2相同，不同之处在于本实施例的纤维层状物复合制品由玻璃纤维连续毡l、聚酯纤维针剌毡2以及玻璃 纤维经编布3通过聚酯缝编线4 一次性缝编而成。纤维层状物复合制品的厚度为2mm 5mnic
权利要求1、一种纤维层状物复合制品，其特征在于由玻璃纤维层(1)、合成纤维针刺毡(2)以及增强纤维层(3)叠合并连接在一起而构成，且合成纤维针刺毡(2)位于玻璃纤维层(1)与增强纤维层(3)中间。
2、 根据权利要求1所述的纤维层状物复合制品，其特征在于所述增强纤维层(3) 由玻璃纤维经纱层(31)和玻璃纤维纬纱层(32)组成，且玻璃纤维经纱层(31)位于 外侧，玻璃纤维纬纱层(32)位于内侧；玻璃纤维经纱层(31)、玻璃纤维纬纱层(32)、 合成纤维针剌毡(2)和玻璃纤维层(1) 一次性缝编而连接在一起；玻璃纤维经纱层(31) 和玻璃纤维纬纱层(32)的材料均为玻璃纤维无捻粗纱。
3、 根据权利要求1或2所述的纤维层状物复合制品，其特征在于所述玻璃纤维 层(1)为短切承璃纤维层、玻璃纤维短切超、玻璃纤维连续毡或者玻璃纤维薄毡。
4、 根据权利要求1或2所述的纤维层状物复合制品，其特征在于合成纤维针刺 毡(2)的合成纤维为聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酯纤维或者聚酰胺纤维。
5、 根据权利要求4所述的纤维层状物复合制品，其特征在于所述合成纤维针刺毡(2)为聚丙烯纤维针剌毡，其中聚丙烯纤维的单纤直径为80 100"m，孔隙率为 50% 爆。
6、 根据权利要求1所述的纤维层状物复合制品，其特征在于所述增强纤维层(3) 的材料为玻璃纤维经编布、芳纶布或者碳纤维布；玻璃纤维层(1)、合成 纤维针刺毡(2) 与增强纤维层(3) —次性缝编而连接在一起。
专利摘要本实用新型公开了一种纤维层状物复合制品，该纤维层状物复合制品由玻璃纤维层、合成纤维针刺毡以及增强纤维层叠合并连接在一起而构成，且合成纤维针刺毡位于玻璃纤维层与增强纤维层中间。本实用新型的纤维层状物复合制品适合于RTM，VARTM等闭模成型工艺，具有可设计性强、工艺简单、工效高的优点。
文档编号B32B5/06GK201169099SQ20082003116
公开日2008年12月24日 申请日期2008年1月30日 优先权日2008年1月30日
发明者仇小伟, 史建军, 宣维栋, 张从勇, 朱忠裕, 王友存 申请人:常州天马集团有限公司