玻璃纖維復(fù)合氈/復(fù)合織物是用無(wú)捻粗紗或無(wú)捻粗紗布與短切原絲或短切原絲氈組合制成的產(chǎn)品,已形成應(yīng)用廣泛的一大類產(chǎn)品,適用于增強(qiáng)大型多層的玻璃鋼制品,如船艇、型材、風(fēng)力渦輪機(jī)葉片、管道、槽罐、板材等。根據(jù)不同的制造方法和結(jié)構(gòu),玻璃纖維復(fù)合氈/復(fù)合織物有以下類型。
(1)粘結(jié)復(fù)合氈
將一層或多層無(wú)捻粗紗布與短切原絲用化學(xué)粘結(jié)劑粘結(jié)而成。例如比利時(shí)Syncoglas公司的M型復(fù)合氈是用粉末粘結(jié)劑把一層或多層無(wú)捻粗紗布與短切原絲相粘結(jié),粘結(jié)劑含量4%~13%。該氈適用于手糊、纏繞、預(yù)浸漬、RIM、拉擠、離心澆鑄等成型工藝。美國(guó)FGI公司的Fabmat復(fù)合氈是在機(jī)織無(wú)捻粗紗布上沉積短切原絲經(jīng)化學(xué)粘結(jié)劑粘結(jié)而成,適于制造船艇、娛樂(lè)器械、汽車保險(xiǎn)杠等;Fortesil Fabmat復(fù)合氈是在縫編單向無(wú)捻粗紗布上沉積短切原絲經(jīng)化學(xué)粘結(jié)劑粘結(jié)而成,適于制造槽罐、桿件及要求單向強(qiáng)度的制品。
此外,還可將粘結(jié)粗紗布與短切原絲(氈)利用粘結(jié)劑粘合成復(fù)合氈。
(2)縫編復(fù)合氈
縫編復(fù)合氈(或稱復(fù)合織物)有以下制造方式:
?、賹⒖棾傻臒o(wú)捻粗紗布或網(wǎng)布與短切原絲用縫編線縫合。例如法國(guó)Chomarat公司的Rovimat和Rovimat G復(fù)合氈分別是用無(wú)捻粗紗布、網(wǎng)布與短切原絲縫合的產(chǎn)品。這些復(fù)合氈適用于手糊、預(yù)浸漬、拉擠、纏繞、離心成型等。
②在機(jī)器上按所需方向喂入無(wú)捻粗紗,同時(shí)在機(jī)上短切原絲,使其沉降在粗紗之上,用縫編線縫合。例如美國(guó)FGI公司的Knitmat復(fù)合氈就是將經(jīng)向(0°)無(wú)捻粗紗、緯向(90°)無(wú)捻祖紗與在機(jī)上短切的原絲縫合而成。這種復(fù)合氈的貼伏性極好,極易浸透,模塑性能優(yōu)良。
?、蹖㈩A(yù)先制好的短切原絲氈在機(jī)器下方展開,與不同方向的無(wú)捻粗紗同時(shí)喂入縫編區(qū)進(jìn)行縫合。例如德國(guó)Malimo多走向縫編機(jī)就采用這種方法。其紗線方向?yàn)?°、90°和士45°這四個(gè)方向的紗線層數(shù)可隨意組合,從而形成多層結(jié)構(gòu)的復(fù)合氈。
?、苡谜辰Y(jié)粗紗布與玻璃纖維氈用縫編線縫合。
(3)針刺復(fù)合氈
在無(wú)捻粗紗布上沉積短切原絲,用針刺方法結(jié)合,不使用粘結(jié)劑和縫編線。例如美國(guó)FGI公司的M型Fabmat復(fù)合氈、法國(guó)Chomarat公司的Volumat復(fù)合氈、比利時(shí)Syncoglas公司的NM型Syncokomplex復(fù)合氈、英國(guó)Flemings公司的Needlecloth復(fù)合氈都屬此類。FGI公司還有一種名為Rovmat的加筋針刺氈,其短切原絲用針刺方法結(jié)合成氈,氈中有均勻間隔的平行無(wú)捻粗紗增強(qiáng),亦算一種復(fù)合制品。
(4)夾芯復(fù)合氈
在上述復(fù)合氈的基礎(chǔ)上,各廠商還開發(fā)了一些含有芯層的復(fù)合氈。舉例如下:
①M(fèi)altimat夾芯復(fù)合氈(Syncoglas公司)
該產(chǎn)品是在高膨松度的三維玻璃纖維芯材的兩側(cè)縫合短切纖維制成,是制造復(fù)雜形狀玻璃鋼制品的理想增強(qiáng)材料。其優(yōu)點(diǎn)為全用玻璃纖維制成;冷態(tài)預(yù)成形性能極好;容易剪裁而不散絲;浸透速度快;利用玻璃纖維芯獨(dú)特的“彈簧作用”填充模具,能減少開裂和翹曲,適應(yīng)復(fù)雜形狀而不產(chǎn)生皺褶,伸長(zhǎng)率大于40%而不撕裂;制品物理性能特別是彎曲強(qiáng)度、剛度、剪切強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、損傷容限和抗沖擊性能優(yōu)良。適用成型工藝為RTM、RIM、SCRIMP、壓塑、真空成型。
?、赗ovicore夾芯復(fù)合氈(Chomarat公司)
以大直徑卷曲合成纖維的非織造布為芯,兩側(cè)縫合短切E玻璃纖維或無(wú)捻粗紗布,形成夾芯結(jié)構(gòu)。該復(fù)合氈可變形,易于冷態(tài)預(yù)成形;柔韌性好,易于定位增強(qiáng);具有一定的厚度和彈性,在兩個(gè)方向具有良好的延伸率(25%);易于切割和覆模;耐高溫;易浸濕,易于樹脂流動(dòng)。適用成型工藝:RTM、SRIM、冷壓、真空袋(膜)成型及現(xiàn)場(chǎng)模塑(舊管道的結(jié)構(gòu)增強(qiáng))。
?、跴olymat可壓縮夾芯復(fù)合氈(Flemings公司)
以高膨松的輕質(zhì)聚酯纖維針刺氈為芯,用低纖度聚酯纖維紗縫合玻璃纖維表面材料而制成。玻璃纖維表面材料可選用短切原絲、連續(xù)原絲氈、表面氈、無(wú)捻粗紗布或雙軸向縫編布。該復(fù)合氈容易操作和切割;浸透快;覆模和充模性好。適用成型工藝為冷壓、熱壓、袋壓、RTM、真空袋成型。
④Unirov 夾芯復(fù)合氈(Vetrotex公司)
以該公司著名的Unifilo連續(xù)原絲氈(低粘結(jié)劑含量)為芯層,在其兩側(cè)粘結(jié)或縫合短切原絲而構(gòu)成。該氈主要用于RTM成型工藝。它非常柔順,可以冷態(tài)貼伏模具。其連續(xù)原絲氈芯材滲透性良好,能保證樹脂極佳流動(dòng)狀態(tài)。使用時(shí)可配可不配表面氈,制品具有優(yōu)良的表面光潔度。該氈有多種幅寬,重量規(guī)格為825~2080g/m2。
⑤OCT 夾芯復(fù)合氈(Owens Coning公司)
這是新近推出的用于閉模成型的復(fù)合氈。其芯層是一種合成纖維非織造布,在其兩側(cè)縫合短切玻璃纖維和/或連續(xù)纖維增強(qiáng)材料,外面再覆一層表面氈。這些材料的結(jié)合產(chǎn)生了優(yōu)良的覆模性,提高了樹脂浸透速度。
這種復(fù)合氈是為RTM、真空滲漬法等閉模成型工藝而設(shè)計(jì)的。這類閉模成型工藝正在造船工業(yè)中獲得推廣應(yīng)用。這種復(fù)合氈用于造船有很多好處:它比傳統(tǒng)氈材更加穩(wěn)定;船艇設(shè)計(jì)自由度更高;制件表面優(yōu)于機(jī)織物或針織物增強(qiáng)制件;其多層結(jié)構(gòu)比單層材料減少了裁料和裝模工作量。加上所使用的Advantex玻璃纖維的耐腐蝕優(yōu)點(diǎn),這種復(fù)合氈據(jù)稱是一種獨(dú)特的增強(qiáng)材料。
(5)植圈復(fù)合氈
比利時(shí)Syncoglas公司的Syncoloop氈是以常規(guī)玻璃纖維增強(qiáng)基材如無(wú)捻粗紗布、縫編布、縫編氈、針刺氈或薄氈為襯底,在其上面附以無(wú)捻粗紗紗圈而形成,可在單面或雙面植圈。這種產(chǎn)品除X、Y向外,還提供Z向增強(qiáng),可用于要求高沖擊強(qiáng)度和抗分層性的場(chǎng)合;極易充分浸透,線圈浸漬樹脂后具有彈性,保持與襯底垂直的位置,因而可制成輕重量的復(fù)合材料;只用一層植圈氈就能制得10mm厚的制品;柔順性極好,即使在復(fù)合材料的彎曲部分也能保持其厚度??捎米鳛榫哂袡z漏功能的雙壁罐、輕質(zhì)板材和管道、增強(qiáng)泡沫塑料板、輕質(zhì)船體、風(fēng)力渦輪機(jī)葉片等。適用成型工藝為手糊、注塑、RTM、真空成型等。
(1)粘結(jié)復(fù)合氈
將一層或多層無(wú)捻粗紗布與短切原絲用化學(xué)粘結(jié)劑粘結(jié)而成。例如比利時(shí)Syncoglas公司的M型復(fù)合氈是用粉末粘結(jié)劑把一層或多層無(wú)捻粗紗布與短切原絲相粘結(jié),粘結(jié)劑含量4%~13%。該氈適用于手糊、纏繞、預(yù)浸漬、RIM、拉擠、離心澆鑄等成型工藝。美國(guó)FGI公司的Fabmat復(fù)合氈是在機(jī)織無(wú)捻粗紗布上沉積短切原絲經(jīng)化學(xué)粘結(jié)劑粘結(jié)而成,適于制造船艇、娛樂(lè)器械、汽車保險(xiǎn)杠等;Fortesil Fabmat復(fù)合氈是在縫編單向無(wú)捻粗紗布上沉積短切原絲經(jīng)化學(xué)粘結(jié)劑粘結(jié)而成,適于制造槽罐、桿件及要求單向強(qiáng)度的制品。
此外,還可將粘結(jié)粗紗布與短切原絲(氈)利用粘結(jié)劑粘合成復(fù)合氈。
(2)縫編復(fù)合氈
縫編復(fù)合氈(或稱復(fù)合織物)有以下制造方式:
?、賹⒖棾傻臒o(wú)捻粗紗布或網(wǎng)布與短切原絲用縫編線縫合。例如法國(guó)Chomarat公司的Rovimat和Rovimat G復(fù)合氈分別是用無(wú)捻粗紗布、網(wǎng)布與短切原絲縫合的產(chǎn)品。這些復(fù)合氈適用于手糊、預(yù)浸漬、拉擠、纏繞、離心成型等。
②在機(jī)器上按所需方向喂入無(wú)捻粗紗,同時(shí)在機(jī)上短切原絲,使其沉降在粗紗之上,用縫編線縫合。例如美國(guó)FGI公司的Knitmat復(fù)合氈就是將經(jīng)向(0°)無(wú)捻粗紗、緯向(90°)無(wú)捻祖紗與在機(jī)上短切的原絲縫合而成。這種復(fù)合氈的貼伏性極好,極易浸透,模塑性能優(yōu)良。
?、蹖㈩A(yù)先制好的短切原絲氈在機(jī)器下方展開,與不同方向的無(wú)捻粗紗同時(shí)喂入縫編區(qū)進(jìn)行縫合。例如德國(guó)Malimo多走向縫編機(jī)就采用這種方法。其紗線方向?yàn)?°、90°和士45°這四個(gè)方向的紗線層數(shù)可隨意組合,從而形成多層結(jié)構(gòu)的復(fù)合氈。
?、苡谜辰Y(jié)粗紗布與玻璃纖維氈用縫編線縫合。
(3)針刺復(fù)合氈
在無(wú)捻粗紗布上沉積短切原絲,用針刺方法結(jié)合,不使用粘結(jié)劑和縫編線。例如美國(guó)FGI公司的M型Fabmat復(fù)合氈、法國(guó)Chomarat公司的Volumat復(fù)合氈、比利時(shí)Syncoglas公司的NM型Syncokomplex復(fù)合氈、英國(guó)Flemings公司的Needlecloth復(fù)合氈都屬此類。FGI公司還有一種名為Rovmat的加筋針刺氈,其短切原絲用針刺方法結(jié)合成氈,氈中有均勻間隔的平行無(wú)捻粗紗增強(qiáng),亦算一種復(fù)合制品。
(4)夾芯復(fù)合氈
在上述復(fù)合氈的基礎(chǔ)上,各廠商還開發(fā)了一些含有芯層的復(fù)合氈。舉例如下:
①M(fèi)altimat夾芯復(fù)合氈(Syncoglas公司)
該產(chǎn)品是在高膨松度的三維玻璃纖維芯材的兩側(cè)縫合短切纖維制成,是制造復(fù)雜形狀玻璃鋼制品的理想增強(qiáng)材料。其優(yōu)點(diǎn)為全用玻璃纖維制成;冷態(tài)預(yù)成形性能極好;容易剪裁而不散絲;浸透速度快;利用玻璃纖維芯獨(dú)特的“彈簧作用”填充模具,能減少開裂和翹曲,適應(yīng)復(fù)雜形狀而不產(chǎn)生皺褶,伸長(zhǎng)率大于40%而不撕裂;制品物理性能特別是彎曲強(qiáng)度、剛度、剪切強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、損傷容限和抗沖擊性能優(yōu)良。適用成型工藝為RTM、RIM、SCRIMP、壓塑、真空成型。
?、赗ovicore夾芯復(fù)合氈(Chomarat公司)
以大直徑卷曲合成纖維的非織造布為芯,兩側(cè)縫合短切E玻璃纖維或無(wú)捻粗紗布,形成夾芯結(jié)構(gòu)。該復(fù)合氈可變形,易于冷態(tài)預(yù)成形;柔韌性好,易于定位增強(qiáng);具有一定的厚度和彈性,在兩個(gè)方向具有良好的延伸率(25%);易于切割和覆模;耐高溫;易浸濕,易于樹脂流動(dòng)。適用成型工藝:RTM、SRIM、冷壓、真空袋(膜)成型及現(xiàn)場(chǎng)模塑(舊管道的結(jié)構(gòu)增強(qiáng))。
?、跴olymat可壓縮夾芯復(fù)合氈(Flemings公司)
以高膨松的輕質(zhì)聚酯纖維針刺氈為芯,用低纖度聚酯纖維紗縫合玻璃纖維表面材料而制成。玻璃纖維表面材料可選用短切原絲、連續(xù)原絲氈、表面氈、無(wú)捻粗紗布或雙軸向縫編布。該復(fù)合氈容易操作和切割;浸透快;覆模和充模性好。適用成型工藝為冷壓、熱壓、袋壓、RTM、真空袋成型。
④Unirov 夾芯復(fù)合氈(Vetrotex公司)
以該公司著名的Unifilo連續(xù)原絲氈(低粘結(jié)劑含量)為芯層,在其兩側(cè)粘結(jié)或縫合短切原絲而構(gòu)成。該氈主要用于RTM成型工藝。它非常柔順,可以冷態(tài)貼伏模具。其連續(xù)原絲氈芯材滲透性良好,能保證樹脂極佳流動(dòng)狀態(tài)。使用時(shí)可配可不配表面氈,制品具有優(yōu)良的表面光潔度。該氈有多種幅寬,重量規(guī)格為825~2080g/m2。
⑤OCT 夾芯復(fù)合氈(Owens Coning公司)
這是新近推出的用于閉模成型的復(fù)合氈。其芯層是一種合成纖維非織造布,在其兩側(cè)縫合短切玻璃纖維和/或連續(xù)纖維增強(qiáng)材料,外面再覆一層表面氈。這些材料的結(jié)合產(chǎn)生了優(yōu)良的覆模性,提高了樹脂浸透速度。
這種復(fù)合氈是為RTM、真空滲漬法等閉模成型工藝而設(shè)計(jì)的。這類閉模成型工藝正在造船工業(yè)中獲得推廣應(yīng)用。這種復(fù)合氈用于造船有很多好處:它比傳統(tǒng)氈材更加穩(wěn)定;船艇設(shè)計(jì)自由度更高;制件表面優(yōu)于機(jī)織物或針織物增強(qiáng)制件;其多層結(jié)構(gòu)比單層材料減少了裁料和裝模工作量。加上所使用的Advantex玻璃纖維的耐腐蝕優(yōu)點(diǎn),這種復(fù)合氈據(jù)稱是一種獨(dú)特的增強(qiáng)材料。
(5)植圈復(fù)合氈
比利時(shí)Syncoglas公司的Syncoloop氈是以常規(guī)玻璃纖維增強(qiáng)基材如無(wú)捻粗紗布、縫編布、縫編氈、針刺氈或薄氈為襯底,在其上面附以無(wú)捻粗紗紗圈而形成,可在單面或雙面植圈。這種產(chǎn)品除X、Y向外,還提供Z向增強(qiáng),可用于要求高沖擊強(qiáng)度和抗分層性的場(chǎng)合;極易充分浸透,線圈浸漬樹脂后具有彈性,保持與襯底垂直的位置,因而可制成輕重量的復(fù)合材料;只用一層植圈氈就能制得10mm厚的制品;柔順性極好,即使在復(fù)合材料的彎曲部分也能保持其厚度??捎米鳛榫哂袡z漏功能的雙壁罐、輕質(zhì)板材和管道、增強(qiáng)泡沫塑料板、輕質(zhì)船體、風(fēng)力渦輪機(jī)葉片等。適用成型工藝為手糊、注塑、RTM、真空成型等。