[發明專利]一種用于復合氣瓶內膽的纖維纏繞工藝

在審

• 申請號: 202010539619.5
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111645342A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 黃凡
• 申請（專利權）人: 安徽綠動能源有限公司
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54;F17C1/16;B29L22/00;B29L31/00
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 王依

本發明公開一種用于復合氣瓶內膽的纖維纏繞工藝，包括以下步驟：一、采用上進膠的方式，使得混合纖維同時經過沾有膠液的膠輥；二、經過分紗梳進行纖維分隔，混合纖維分隔采用高強度纖維包圍低強度纖維的方式；三、再依次經過帶有熱固性膠液的膠輥，通過數控纏繞機纏繞到內膽心模上。本發明在纖維濕法纏繞工藝上實現了纏繞層在同一層上進行混合纖維纏繞，即同一層上使用兩種甚至三種不同種類的纖維，而不是現在使用的同一層上只使用同一種類的纖維進行纏繞，此方法在保證纏繞產品質量的前提下，大大地降低了制造成本。本發明實現了濕法纏繞工藝中的同一纏繞層上混合纖維纏繞，保證了產品質量的同時大大降低了生產制造成本，豐富了濕法纏繞工藝。

技術領域

本發明涉及復合氣瓶的制備領域，具體的是一種用于復合氣瓶內膽的纖維纏繞工藝。

背景技術

隨著新能源技術的不斷發展，與之配套的能源裝配儲運技術近年來也得到長足發展，國內外對于盛裝能源介質特別是氣體介質的壓力氣瓶的需求也大幅增加，目前國內市場上應用于高壓氣體儲運的氣瓶絕大多數為全金屬或者具有金屬內膽的纖維纏繞增強氣瓶，而歐美一些國家已經開始使用塑料內膽纖維全纏繞復合氣瓶。

目前不論是國內還是國外，不論是金屬內膽還是塑料內膽其纖維纏繞工藝分為兩種方式：一是濕法纏繞工藝，即纖維經過膠液，然后按照預先編制好的纏繞程序，鋪層到內膽心模上，然后固化；二是干法纏繞工藝，即先在纖維上涂布膠液并使其固化，然后在纏繞鋪層時需要再次加熱將膠液融化后再纏繞到內膽心模上，之后再進行固化。干法纏繞工藝所使用的膠液均為熱塑性樹脂，而且目前國內外也有相應的熱塑性樹脂制造的混合纖維。

由于目前濕法纏繞工藝中均是使用單一纖維進行設計承載壓力，這就造成了要么使用強度高的碳纖維進行纏繞，這樣生產制造成本高；要么使用強度低的玻璃纖維纏繞，這樣氣瓶重量非常重；現在有些氣瓶廠家考慮采用價格較低的玻璃纖維來取代一部分碳纖維以此來降低成本，但是由于碳纖維的力學性能遠高于玻璃纖維，而且目前采用的取代方法只是單純的用玻璃纖維取代碳纖維(即原來用碳纖維纏繞的一層現在用兩層甚至三層來取代這一層碳纖維)，這樣也會增加產品重量。

發明內容

為解決上述背景技術中提到的不足，本發明的目的在于提供一種用于復合氣瓶內膽的纖維纏繞工藝，本發明在纖維濕法纏繞工藝上實現了纏繞層在同一層上進行混合纖維纏繞，即同一層上使用兩種甚至三種不同種類的纖維，而不是現在使用的同一層上只使用同一種類的纖維進行纏繞，此工藝方法在保證纏繞產品質量的前提下，大大地降低了制造成本。

同時，本發明實現了濕法纏繞工藝中的同一纏繞層上混合纖維纏繞，使得在保證了產品質量的同時大大降低了生產制造成本，豐富了濕法纏繞工藝，解決了干法纏繞工藝中混合纏繞時加熱裝置復雜和二次固化的問題，同時采用特定混合纖維配比、分隔方式以及纏繞方式充分發揮了混合纖維中各個纖維的力學性能，解決了現有濕法纏繞工藝要么生產制造成本高要么生產的產品重量重的問題。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種用于復合氣瓶內膽的纖維纏繞工藝，包括以下步驟：

一、將成型后的內膽進行纖維纏繞，采用上進膠的方式，使得混合纖維同時經過沾有膠液的膠輥，充分粘膠；

二、將步驟一得到的內膽經過分紗梳進行纖維分隔，混合纖維分隔采用強度高的纖維包圍強度低的纖維的方式；

三、將步驟二得到的內膽再依次經過帶有熱固性膠液的膠輥，通過數控纏繞機纏繞到內膽心模上。

進一步地，所述步驟二中高強度纖維和低強度纖維分別為碳纖維和玻纖混合或者碳纖維和芳綸纖混合，纖維分隔為一根玻纖兩邊有兩根碳纖維包圍。

進一步地，所述高強度纖維：低強度纖維的配比為2:1以上。

進一步地，所述步驟三中的單根纖維的張力為15-25N，保證在達到纖維承受的最大張力的同時不會出現纖維磨損和起毛。