[發明專利]三維中空織物增強復合板

有效

• 申請號: 201210340552.8
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN102852273A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 林通泉
• 申請（專利權）人: 江蘇鑫石器玄武巖纖維有限公司
• 主分類號: E04C2/296
• 分類號: E04C2/296;B32B27/12;B32B7/04
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 閆彪

技術領域

本發明涉及一種復合外墻板，尤其涉及一種無機纖維三維中空織物復合板增強復合外墻板，屬于新型建材領域。?

背景技術

復合材料三維編織結構技術是20世紀80年代發展起來的一種新型先進復合材料，是下一代低成本、輕質、高損傷容限和長壽命材料。這項技術首先是基于國家安全戰略的考量，被運用于航天航空、尖端武器之上，直到現在，異性三維織物依然是研究熱點和世界各國優先發展和競爭激烈的關鍵技術。然后，漸次運用于飛機、船舶、軌道交通、風電、化工和體育競技等領域。?

80年代，南玻院等承擔了防熱材料和透波材料等關鍵部件用立體織物配套研制任務。天津工業大學、東華大學開始三維機織設計原理的研究，并研制了無梭無邊紗三維立體織造設備，實現了三維機織物的織造，研究重點轉向軍事尖端用途的異性織物，并獲得成功，因此我國是世界上第二個掌握該項技術的國家。?

一般的三維中空織物復合板都是由三維間隔織物（三維立體織物）經浸膠固化制成，浸膠和固化可以對纖維材料產生纖維增強作用，浸膠、固化后纖維的力學性能遠大于浸膠、固化前。早期的三維間隔織物基本上是在雙針床拉舍爾機上生產的，由于脆性較大的無機纖維材料不宜進行編織，因此當時的間隔織物是全部以有機纖維紗線作為材料進行編織的。在編織成型的間隔織物內可以看到有機纖維紗線相互串套形成線圈。雖然推出這種純粹由有機纖維作紗編織出的間隔織物一定程度的解決了當時的實際需要。但是，有機纖維的纖維增強作用不大，因此這種純由有機纖維紗線制得的三維中空織物復合板在抗壓性能方面還是不夠理想。因此隨后，市場上有人提出利用高性能纖維對上述的三維中空織物復合板進行改造，增加整個三維中空織物復合板的抗壓性，所謂的高性能纖維是指玻纖、碳纖維、高分子量聚乙烯纖維、芳綸纖維等纖維增強作用大的纖維，這類纖維本身脆性也較大同樣不適于彎曲編織。?

公開號為CN?101519827A的中國專利公開了：“一種三維增強編間隔織物的制作方法，在經過改造的帶有全幅襯緯裝置的雙針床拉舍爾經編機上生產。該方法采用的原料主體為玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高模量聚乙烯等高能纖維絲束，X軸方向通過機前和機后加裝的兩個襯緯裝置在整個機器幅寬上引入高性能纖維襯緯紗；Y向通過導紗梳引入高性能纖維襯經紗；用普通或高強合成纖維長絲紗以編鏈或經平組織對襯經、襯緯紗進行綁縛固定；上下表層連接紗同樣采用高性能纖維，保證兩個表層之間保持5-6cm間距……”。該方法通過在有機纖維間隔織物的面層的X和Y軸、背層的X和Y軸以及面層與背層之間的Z軸方向上均引入高性能纖維，同時用成圈性能好的有機纖維以“編鏈”或“經平”的組織形式在面層和背層上對這些高性能纖維的交點進行“綁縛”固定，其重點是通過有機纖維捆綁難以成圈的高性能纖維，并減少高性能纖維之間的摩擦損傷，使高性能纖維在浸膠固化后發揮纖維增強作用，最終獲得具有較佳抗壓性的三維中空織物復合板。該方法將高性能纖維具有高纖維增強作用的特點和普通有機纖維具有柔性可成圈特點進行結合，使最終獲得的三維中空織物復合板的抗壓性相比之前的復合板得到增強。?

然而，雖然上述這些高性能纖維具有極高的纖維增強作用，但其本身在浸膠固化前的硬挺度并不好。特別是當織物在完成浸膠之后“上下表層”的自重會明顯增加，其中面層增加的自重直接施加給“連接紗”導致“連接紗”呈“S”形趴伏地連接在上下表層之間。隨著進一步對三維織物進行的固化工序，連接紗的這種“S”形趴伏狀態被永久保存下來。?

隨著對纖維的“加捻工藝”進一步發展和成熟，經“加捻”的玄武巖纖維可以滿足紡織的要求。市場上也出現了整體全部使用無機纖維進行編織和固化的復合板，這種復合板在力學性能上要比上述的由有機纖維和無機纖維混合制成的三維中空織物復合板更好。如：授權公告號為CN2923306Y的發明專利披露了:“一種增強復合板，具有立體織物芯,立體織物芯具有2-6個由無機非金屬材料制成的經線和緯線編織而成的織物綿長，織物面層之間由連接經線間隔在上下對應的位置之間呈8字形站立連接，織物面層和連接經線的外部均包覆有樹脂層。該增強復合板的立體織物芯由玻璃纖維、碳纖維或者玄武巖纖維制成網絡型結構并經樹脂復合后而成，當纖維吸收樹脂固化后，可加強張力并保持堅挺。該增強復合板雖然在強度上有進一步的提高，但其連接經線仍在面層的壓力呈“S”形趴伏地連接在上下表層之間，即“織物面層之間由連接經線間隔在上下對應的位置之間呈8字形站立連接”。因為連接經線不夠繃直而導致了該復合板不能將無機纖維的抗壓性發揮到最大。?