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【玻纖】拉擠工藝中常用的玻纖形態(tài)有哪些？
時間：2022-07-18 來源：復(fù)合絕緣子芯棒 作者：泰普瑞電工
增強材料是玻璃鋼制品的支撐骨架，它基本上決定了拉擠制品的力學(xué)性能，增強材料的使用對減少制品收縮，提高熱變形溫度和低溫沖擊強度也有一定的作用。
在玻璃鋼產(chǎn)品設(shè)計中，增強材料的選用應(yīng)充分考慮產(chǎn)品的成型工藝，因為增強材料的種類、鋪設(shè)方式、含量對玻璃鋼制品的性能影響較大，它們基本上決定了玻璃鋼制品的機械強度和彈性模量，采用不同增強材料的拉擠制品的性能也有所不同。
此外，在滿足成型工藝的產(chǎn)品性能要求的同時，還應(yīng)考慮成本，應(yīng)盡量選擇便宜的增強材料，一般玻璃纖維原絲的無捻粗紗比纖維織物成本低；氈比布成本低，防滲性好，但強度低；中堿纖維較無堿纖維便宜，但隨含堿量增加，其耐堿、耐腐蝕性、電性能都會下降。
常用增強材料品種如下：
1.無捻玻纖粗紗
采用增強型浸潤劑，無捻玻纖粗紗可分為合股原絲、直接無捻粗紗及膨體無捻粗紗3種。
合股原絲由于張力不均勻，易生懸垂現(xiàn)象，使得在拉擠設(shè)備進料端形成松馳的圈結(jié)，影響作業(yè)順利進行。
直接無捻粗紗具有集束性好、樹脂浸透速度快、制品機械性能優(yōu)良等特點，所以目前大多趨向于應(yīng)用直接無捻粗紗。
膨體無捻粗紗有利于提高制品的橫向強度，如卷曲無捻粗紗和空氣變形無捻粗紗等。膨體無捻粗紗兼有連續(xù)長纖維的高強度和短纖維的蓬松性，是一種耐高溫、低導(dǎo)熱系數(shù)、耐腐蝕、高容空量、高過濾效率的材料，膨體無捻粗紗中有部分纖維膨松成單絲狀態(tài)，所以還能改善拉擠成形制品的表面質(zhì)量，目前膨體無捻粗紗在國內(nèi)外已得到廣泛使用，用作裝飾或工業(yè)用編織物的經(jīng)紗和緯紗,也可以用于生產(chǎn)摩擦、絕緣、防護或密封材料。
用于拉擠成型的無捻玻纖粗紗的性能要求：
（1）不產(chǎn)生懸垂現(xiàn)象；
（2）纖維張力均勻；
（3）成束性好；
（4）耐磨性好；
（5）斷頭少，不易起毛；
（6）浸潤性好，樹脂浸漬速度快；
（7）強度和剛度大。
膨體無捻粗紗
2.玻璃纖維氈
為了使拉擠成型玻璃鋼制品具有足夠的橫向強度，必須使用短切原絲氈、連續(xù)原絲氈、組合氈、無捻粗紗織物等增強材料。連續(xù)原絲氈是目前用得最普遍的玻璃纖維橫向增強材料之一，為提高產(chǎn)品外觀效果，有時也用表面氈。
連續(xù)原絲氈是由若干層呈圈狀隨機鋪放的連續(xù)玻璃纖維組成的，纖維之間用粘接劑粘結(jié)。表面氈則是將定長短切原絲隨機均勻鋪放，并用粘接劑粘結(jié)而成的如薄紙的氈，纖維含量為5%～15%，其厚度為0.3～0.4mm。它可以使制品表面光滑、美觀，并提高制品耐老化性能。
玻璃纖維氈的特點是：鋪覆性好，易被樹脂浸透，含膠量較高。
拉擠成型工藝對玻璃纖維氈的要求：
（1）具有較高的機械強度；
（2）對于化學(xué)粘結(jié)的短切原絲氈 ，粘結(jié)劑必須能耐浸膠和預(yù)成型時的化學(xué)和熱作用，以保證成型過程中仍有足夠的強度；
（3）浸潤性好；
（4）起毛少，斷頭少。
逢編氈
復(fù)合氈
3.聚酯纖維表面氈
聚酯纖維表面氈是拉擠工業(yè)新興的一種增強纖維材料。美國有一種商品名叫Nexus，廣泛用于拉擠制品，取代玻璃纖維表面氈，效果很好，成本也較低已成功地應(yīng)用10多年。
采用聚酯纖維表面氈的優(yōu)點：
（1）可改善制品的抗沖擊、防腐蝕及耐大氣老化性能；
（2）可改善制品表面狀態(tài)，使制品表面更加光滑；
（3）聚酯纖維表面氈的貼敷性能與拉伸性能都比C玻璃表面氈好得多，拉擠過程中不易產(chǎn)生斷頭，減少停車事故；
（4）可提高拉擠速度；
（5）可減輕模具磨損， 提高模具的使用壽命。
4.玻璃布帶
在一些特殊拉擠制品中，為滿足一些特殊的性能要求，采用了定寬度且厚度小于0.2mm的玻璃布，其拉伸強度、橫向強度都非常好。
5.二維織物、三維織物的應(yīng)用
拉擠成型的復(fù)合材料制品的橫向力學(xué)性能較差。采用雙向編織物有效地提高了拉擠制品的強度和剛度。
這種編織物的經(jīng)向與緯向纖維不是相互交織，而是用另外一種編織材料使其相互纏繞，因而與傳統(tǒng)的玻璃布完全不同，每個方向的纖維都處于準直狀態(tài)，不形成任何彎曲，從而使拉擠制品的強度和剛度都比連續(xù)氈構(gòu)成的復(fù)合材料高得多。
目前，三向編織技術(shù)已成為復(fù)合材料工業(yè)中最有吸引力，也最活躍的技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域。根據(jù)荷載要求直接把增強纖維編織成具有三維結(jié)構(gòu)，而形狀與它所構(gòu)成的復(fù)合材料制品的形狀相同的結(jié)構(gòu)物，三向織物用于拉擠工藝可克服傳統(tǒng)增強纖維拉擠成型制品層間剪切強度低、易于分層等缺點，其層間性能相當理想。
在玻璃鋼產(chǎn)品設(shè)計中，增強材料的選用應(yīng)充分考慮產(chǎn)品的成型工藝，因為增強材料的種類、鋪設(shè)方式、含量對玻璃鋼制品的性能影響較大，它們基本上決定了玻璃鋼制品的機械強度和彈性模量，采用不同增強材料的拉擠制品的性能也有所不同。
此外，在滿足成型工藝的產(chǎn)品性能要求的同時，還應(yīng)考慮成本，應(yīng)盡量選擇便宜的增強材料，一般玻璃纖維原絲的無捻粗紗比纖維織物成本低；氈比布成本低，防滲性好，但強度低；中堿纖維較無堿纖維便宜，但隨含堿量增加，其耐堿、耐腐蝕性、電性能都會下降。
常用增強材料品種如下：
1.無捻玻纖粗紗
采用增強型浸潤劑，無捻玻纖粗紗可分為合股原絲、直接無捻粗紗及膨體無捻粗紗3種。
合股原絲由于張力不均勻，易生懸垂現(xiàn)象，使得在拉擠設(shè)備進料端形成松馳的圈結(jié)，影響作業(yè)順利進行。
直接無捻粗紗具有集束性好、樹脂浸透速度快、制品機械性能優(yōu)良等特點，所以目前大多趨向于應(yīng)用直接無捻粗紗。
膨體無捻粗紗有利于提高制品的橫向強度，如卷曲無捻粗紗和空氣變形無捻粗紗等。膨體無捻粗紗兼有連續(xù)長纖維的高強度和短纖維的蓬松性，是一種耐高溫、低導(dǎo)熱系數(shù)、耐腐蝕、高容空量、高過濾效率的材料，膨體無捻粗紗中有部分纖維膨松成單絲狀態(tài)，所以還能改善拉擠成形制品的表面質(zhì)量，目前膨體無捻粗紗在國內(nèi)外已得到廣泛使用，用作裝飾或工業(yè)用編織物的經(jīng)紗和緯紗,也可以用于生產(chǎn)摩擦、絕緣、防護或密封材料。
用于拉擠成型的無捻玻纖粗紗的性能要求：
（1）不產(chǎn)生懸垂現(xiàn)象；
（2）纖維張力均勻；
（3）成束性好；
（4）耐磨性好；
（5）斷頭少，不易起毛；
（6）浸潤性好，樹脂浸漬速度快；
（7）強度和剛度大。
膨體無捻粗紗
2.玻璃纖維氈
為了使拉擠成型玻璃鋼制品具有足夠的橫向強度，必須使用短切原絲氈、連續(xù)原絲氈、組合氈、無捻粗紗織物等增強材料。連續(xù)原絲氈是目前用得最普遍的玻璃纖維橫向增強材料之一，為提高產(chǎn)品外觀效果，有時也用表面氈。
連續(xù)原絲氈是由若干層呈圈狀隨機鋪放的連續(xù)玻璃纖維組成的，纖維之間用粘接劑粘結(jié)。表面氈則是將定長短切原絲隨機均勻鋪放，并用粘接劑粘結(jié)而成的如薄紙的氈，纖維含量為5%～15%，其厚度為0.3～0.4mm。它可以使制品表面光滑、美觀，并提高制品耐老化性能。
玻璃纖維氈的特點是：鋪覆性好，易被樹脂浸透，含膠量較高。
拉擠成型工藝對玻璃纖維氈的要求：
（1）具有較高的機械強度；
（2）對于化學(xué)粘結(jié)的短切原絲氈 ，粘結(jié)劑必須能耐浸膠和預(yù)成型時的化學(xué)和熱作用，以保證成型過程中仍有足夠的強度；
（3）浸潤性好；
（4）起毛少，斷頭少。
逢編氈
復(fù)合氈
3.聚酯纖維表面氈
聚酯纖維表面氈是拉擠工業(yè)新興的一種增強纖維材料。美國有一種商品名叫Nexus，廣泛用于拉擠制品，取代玻璃纖維表面氈，效果很好，成本也較低已成功地應(yīng)用10多年。
采用聚酯纖維表面氈的優(yōu)點：
（1）可改善制品的抗沖擊、防腐蝕及耐大氣老化性能；
（2）可改善制品表面狀態(tài)，使制品表面更加光滑；
（3）聚酯纖維表面氈的貼敷性能與拉伸性能都比C玻璃表面氈好得多，拉擠過程中不易產(chǎn)生斷頭，減少停車事故；
（4）可提高拉擠速度；
（5）可減輕模具磨損， 提高模具的使用壽命。
4.玻璃布帶
在一些特殊拉擠制品中，為滿足一些特殊的性能要求，采用了定寬度且厚度小于0.2mm的玻璃布，其拉伸強度、橫向強度都非常好。
5.二維織物、三維織物的應(yīng)用
拉擠成型的復(fù)合材料制品的橫向力學(xué)性能較差。采用雙向編織物有效地提高了拉擠制品的強度和剛度。
這種編織物的經(jīng)向與緯向纖維不是相互交織，而是用另外一種編織材料使其相互纏繞，因而與傳統(tǒng)的玻璃布完全不同，每個方向的纖維都處于準直狀態(tài)，不形成任何彎曲，從而使拉擠制品的強度和剛度都比連續(xù)氈構(gòu)成的復(fù)合材料高得多。
目前，三向編織技術(shù)已成為復(fù)合材料工業(yè)中最有吸引力，也最活躍的技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域。根據(jù)荷載要求直接把增強纖維編織成具有三維結(jié)構(gòu)，而形狀與它所構(gòu)成的復(fù)合材料制品的形狀相同的結(jié)構(gòu)物，三向織物用于拉擠工藝可克服傳統(tǒng)增強纖維拉擠成型制品層間剪切強度低、易于分層等缺點，其層間性能相當理想。
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