一种聚氨酯适用型玻璃纤维织物的制作方法

1.本实用新型涉及玻璃纤维生产技术领域，特别涉及一种聚氨酯适用型玻璃纤维织物。


背景技术：

2.随着风电领域的发展，风机叶片大型化已经成为提高发电效率、降低综合成本的必然趋势。在保证叶片质量安全的情况下增加叶片长度，提高发电功率是目前增加风能发电的直接方式之一，这对风机叶片制造时所使用的的覆合材料性能提出了更高的要求。
3.发电设备运行过程中其风机叶片通常要承受强大的风载荷、强风冲刷、沙石粒子冲击等，这些环境因素直接限制了风机叶片的使用寿命。风电设备中的风机叶片通常由复合材料制成，例如玻璃钢,树脂材料是决定风电叶片性能的关键因素。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种聚氨酯适用型玻璃纤维织物，来扩大玻璃纤维在大型叶片中的应用范围，适配于聚氨酯树脂，极大的提升了玻璃钢的承载能力和延展能力，同时降低了制造成本。
5.根据本实用新型的一个方面，提供了一种聚氨酯适用型玻璃纤维织物，包括：至少两层纱线层，其中至少一层所述纱线层包括聚氨酯亲和纱，所述聚氨酯亲和纱包括玻璃纤维本体以及覆盖所述玻璃纤维本体的聚氨酯亲和层。
6.其中，所述至少两层纱线层包括：经纱层，所述经纱层沿0
°
方向设置，所述经纱层包括沿0
°
方向等间隔平行铺设的经纱，所述经纱为聚氨酯亲和纱，所述经纱包括第一玻璃纤维本体以及覆盖所述第一玻璃纤维本体的第一聚氨酯亲和层；至少一层纬纱层，至少一层纬纱层和所述经纱层层叠设置，且至少一层纬纱层的设置方向不同。
7.其中，所述至少一层纬纱层包括：第一纬纱层，所述第一纬纱层沿第一方向设置，所述第一纬纱层包括沿第一方向设置的第一纬纱；所述第一纬纱为聚氨酯亲和纱，所述第一纬纱包括第二玻璃纤维本体以及覆盖所述第二玻璃纤维本体的第二聚氨酯亲和层。
8.其中，所述第一方向为90
°
。
9.其中，所述至少一层纬纱层包括：第二纬纱层，所述第二纬纱层沿第二方向设置，所述第二纬纱层包括第二纬纱；第三纬纱层，所述第三纬纱层沿第三方向设置，所述第三纬纱层包括第三纬纱；所述第二方向和所述第三方向以所述经纱层的方向为轴对称。
10.其中，所述第二纬纱沿第二方向设置，所述第二纬纱为聚氨酯纤维纱，所述第二纬纱包括第三玻璃纤维本体以及覆盖所述第三玻璃纤维本体的第三聚氨酯亲和层。
11.其中，所述第三纬纱沿第三方向设置，所述第三纬纱为聚氨酯纤维纱，所述第三纬纱包括第四玻璃纤维本体以及覆盖所述第四玻璃纤维本体的第四聚氨酯亲和层。
12.本实用新型的聚氨酯适用型玻璃纤维织物优点在于：
13.本实用新型的聚氨酯适用型玻璃纤维织物适配于聚氨酯树脂，极大的提升了叶片
的承载能力，同时降低了制造成本，更适用于实际应用。
14.本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解，本技术的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
15.并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于标识类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，而不是全部实施例。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，可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本实用新型示出的聚氨酯适用型玻璃纤维织物的结构示意图；
17.图2是本实用新型示出的单轴向聚氨酯适用型玻璃纤维织物的结构示意图；
18.图3是本实用新型示出的双轴向聚氨酯适用型玻璃纤维织物的结构示意图；
19.图4是本实用新型示出的三轴向聚氨酯适用型玻璃纤维织物的结构示意图；
20.图5是本实用新型示出的聚氨酯适用型玻璃纤维织物的结构示意图。
21.附图标记：
22.1、经纱层；2、纬纱层；3、聚氨酯亲和层；4、玻璃纤维本体。
具体实施方式
23.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他的实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征向量可以相互任意组合。
24.为了提高风机叶片的承担载荷能力、延展能力和耐腐蚀、耐冲刷等性能，将浸润优化后的玻璃纤维与性能优异的树脂复合，制成玻璃钢应用到风机叶片上，以增加风机叶片的整体性能。可以扩大玻璃钢在大型风机叶片中的应用范围，降低风机叶片的制造成本。以聚氨酯树脂为例，因聚氨酯树脂具有良好的浸润性和界面结合力，粘结强度大，硬度大，不易开裂，对于制作玻璃钢来说具有良好的应用空间。为此，本实用新型的玻璃纤维织物可兼容聚氨酯树脂，提高注塑玻璃钢的承载能力，降低了制造成本，更适用于实际应用。
25.下面结合附图，对根据本实用新型所提供的聚氨酯适用型玻璃纤维织物进行详细说明。
26.如图1所示的实施例中提供的一种聚氨酯适用型玻璃纤维织物，包括：至少两层纱线层，其中至少一层纱线层包括聚氨酯亲和纱，聚氨酯亲和纱包括玻璃纤维本体4以及覆盖玻璃纤维本体4的聚氨酯亲和层3。纱线层铺设后可通过编织纱进行编织，形成结构稳定的玻璃纤维织物。具有聚氨酯亲和纱的玻璃纤维织物可增大与聚氨酯的粘结性能，保持完整性、流动性，避免因施加张力而损坏玻璃纤维本身，提高抵抗环境因素的能力。
27.作为本实用新型的一个示例性的实施例，如图1所示，至少两层纱线层包括：沿0
°
方向设置的经纱层1以及至少一层纬纱层2，至少一层纬纱层2和经纱层1层叠设置，且至少一层纬纱层2的设置方向不同。经纱层1包括沿0
°
方向等间隔平行铺设的经纱，经纱为聚氨酯亲和纱，经纱包括第一玻璃纤维本体以及覆盖第一玻璃纤维本体的第一聚氨酯亲和层。以经纱为0
°
方向等间隔平行设置，再与不同方向的纬纱层2层叠设置，可以调整玻璃纤维织物编织密度，来适应实际需要，并影响注塑后的产品性能。
28.作为本实用新型的一个示例性的实施例，如图2所示，至少一层纬纱层2 包括：沿第一方向设置的第一纬纱层，第一纬纱层包括沿第一方向设置的第一纬纱。第一纬纱为聚氨酯亲和纱，第一纬纱包括第二玻璃纤维本体以及覆盖第二玻璃纤维本体的第二聚氨酯亲和层。
29.本实施例的聚氨酯适用型玻璃纤维织物采用与聚氨酯树脂具有良好亲和性的纱线，玻璃纤维织物与聚氨酯树脂具有良好的亲和性，本实施例的玻璃纤维结构形成的风电叶片的机械性能更好，而且，聚氨酯树脂的成本更低，本实施例的玻璃纤维结构还能够降低风电叶片的生产成本。
30.作为本实用新型的一个示例性实施例，如图1和图2所示，第一方向为9 0
°
。第一方向设置为90
°
可实现纬纱层与0
°
经纱层交叠，基于0
°
方向与9 0
°
方向交叠的纤维纱层所形成的玻璃纤维织物，结构稳定，拉伸能力强。
31.作为本实用新型的一个示例性的实施例，如图3所示，至少一层纬纱层2 包括：第二纬纱层，第二纬纱层沿第二方向设置，第二纬纱层包括第二纬纱；第三纬纱层，第三纬纱层沿第三方向设置，第三纬纱层包括第三纬纱；第二方向和第三方向以经纱层1的方向为轴对称。
32.通过不同的预设方向，可形成不同轴向的带有聚氨酯亲和层的玻璃纤维织物，这样的结构更适于等多种需求进行调整，将具有更高的拉伸强度和拉伸模量和更好的的张力和延展性，基于具有聚氨酯亲和层玻璃纤维制造的玻璃钢具有更加突出的承载能力。
33.作为本实用新型的一个示例性的实施例，如图4所示，至少一层纬纱层2 包括：沿第一方向设置的第一纬纱层、沿第二方向设置的第二纬纱层以及沿第三方向设置的第三纬纱层。第一纬纱层包括沿90
°
方向设置的第一纬纱，第一纬纱为聚氨酯亲和纱。第二纬纱层包括沿第二方向设置的第二纬纱，第二纬纱层为聚氨酯纤维纱。第三纬纱层包括沿第三方向设置的第二纬纱，第三纬纱层。
34.第二方向和第三方向以0
°
的方向为轴对称，例如第二方向可以为+45
°
、 +60
°
、+80
°
，第三方向可以为-45
°
、-60
°
、-80
°
。
35.本实施例的聚氨酯适用型玻璃纤维织物，通过调整纬纱层的层数以及纬纱层的设置角度，可改变相应的织物编织密度。带有聚氨酯亲和层的玻璃纤维织物与聚氨酯树脂灌注后形成的玻璃钢可以有效提升承受能力，并且降低了制造成本。
36.作为本实用新型的一个示例性的实施例，如图5所示，织物结构包括本体以及覆盖织物结构本体的聚氨酯亲和结构。为了加大玻璃纤维与聚氨酯树脂的适配强度以及实用性，采用带有聚氨酯亲和层的玻璃纤维织物，可以有效配合聚氨酯树脂的良好的浸润性和界面结合力，应用到大型风机叶片的发展中。
37.参照图2-图4，含有聚氨酯亲和层的玻璃纤维织物可以为单轴向结构、双轴向结构和三轴向结构结构。以0
°
方向上对上述轴向玻璃纤维织物进行试验为例，单轴织物在0
°
的
拉伸强度上提升5％左右，在拉伸模量上提升5％左右；双轴织物在0
°
的拉伸强度提升5％左右，在拉伸模量上提升10％左右；三轴向织物在0
°
的拉伸强度提升9％左右，在拉伸模量上提升10％左右。
38.下面以玻璃纤维织物在0
°
和90
°
方向的拉伸强度、拉伸模量和压缩强度、压缩模量与普通玻璃纤维织物在0
°
和90
°
方向的拉伸强度、拉伸模量和压缩强度、压缩模量进行对比，来具体说明浸润后的玻璃纤维织物的优异性能。
39.表中列举了多个不同型号的聚氨酯适用型单轴向玻璃纤维、多个不同型号的聚氨酯适用型双轴向玻璃纤维以及一种型号的聚氨酯适用型三轴向玻璃纤维来与普通玻璃纤维织物进行对比，具体参考下表：
40.41.[0042][0043]
对于双轴向织物，90度方向和0度方向为同一试验方向，因此不再进行重复试验。根据上表可知，本实用新型的聚氨酯适用型玻璃纤维织物性能，具有明显的优势。
[0044]
作为本实用新型的一个示例性的实施例，如图5所示，一种聚氨酯适用型玻璃纤维纱包括玻璃纤维本体4以及覆盖玻璃纤维本体4的聚氨酯亲和层3。带有聚氨酯亲和层的玻璃纤维纱在压缩强度与压缩模量上具有更高的强度，又因为其成本低，具有一定的发展市场。
[0045]
采用具有聚氨酯亲和层的玻璃纤维织物可与聚氨酯树脂结合形成玻璃钢，此种玻璃钢的力学性能更强，制造成本更低。并且提高了载荷能力和延展能力以及耐腐蚀、耐冲刷等性能，提高灌注速度，缩短灌注时间，提高生产效率，便于扩大生产。
[0046]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0047]
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种聚氨酯适用型玻璃纤维织物，其特征在于，包括：至少两层纱线层，其中至少一层所述纱线层包括聚氨酯亲和纱，所述聚氨酯亲和纱包括玻璃纤维本体(4)以及覆盖所述玻璃纤维本体(4)的聚氨酯亲和层(3)。2.根据权利要求1所述的聚氨酯适用型玻璃纤维织物，其特征在于，所述至少两层纱线层包括：经纱层(1)，所述经纱层(1)沿0
°
方向设置，所述经纱层(1)包括沿0
°
方向等间隔平行铺设的经纱，所述经纱为聚氨酯亲和纱，所述经纱包括第一玻璃纤维本体以及覆盖所述第一玻璃纤维本体的第一聚氨酯亲和层；至少一层纬纱层(2)，至少一层纬纱层(2)和所述经纱层(1)层叠设置，且至少一层纬纱层(2)的设置方向不同。3.根据权利要求2所述的聚氨酯适用型玻璃纤维织物，其特征在于，所述至少一层纬纱层(2)包括：第一纬纱层，所述第一纬纱层沿第一方向设置，所述第一纬纱层包括沿第一方向设置的第一纬纱；所述第一纬纱为聚氨酯亲和纱，所述第一纬纱包括第二玻璃纤维本体以及覆盖所述第二玻璃纤维本体的第二聚氨酯亲和层。4.根据权利要求3所述的聚氨酯适用型玻璃纤维织物，其特征在于，所述第一方向为90
°
。5.根据权利要求2所述的聚氨酯适用型玻璃纤维织物，其特征在于，所述至少一层纬纱层(2)包括：第二纬纱层，所述第二纬纱层沿第二方向设置，所述第二纬纱层包括第二纬纱；第三纬纱层，所述第三纬纱层沿第三方向设置，所述第三纬纱层包括第三纬纱；所述第二方向和所述第三方向以所述经纱层(1)的方向为轴对称。6.根据权利要求5所述的聚氨酯适用型玻璃纤维织物，其特征在于，所述第二纬纱沿第二方向设置，所述第二纬纱为聚氨酯纤维纱，所述第二纬纱包括第三玻璃纤维本体以及覆盖所述第三玻璃纤维本体的第三聚氨酯亲和层。7.根据权利要求5所述的聚氨酯适用型玻璃纤维织物，其特征在于，所述第三纬纱沿第三方向设置，所述第三纬纱为聚氨酯纤维纱，所述第三纬纱包括第四玻璃纤维本体以及覆盖所述第四玻璃纤维本体的第四聚氨酯亲和层。

技术总结
本实用新型公开了一种聚氨酯适用型玻璃纤维织物，包括：至少两层纱线层，其中至少一层纱线层包括聚氨酯亲和纱，聚氨酯亲和纱包括玻璃纤维本体以及覆盖玻璃纤维本体的聚氨酯亲和层。本实用新型的玻璃纤维织物适配于聚氨酯树脂，所形成的玻璃钢承载能力更强，更加经久耐用。耐用。耐用。


技术研发人员：郭贺虎 张健侃 潘春红 余万平 夏晓林
受保护的技术使用者：浙江恒石纤维基业有限公司
技术研发日：2021.10.25
技术公布日：2022/5/25