管状纺织复合材料生产工艺及性能探讨.pdf
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1、第2 7 卷第9 期 2 0 0 6 年9 月 纺织学报 J o u m a lo f7 r e 娟1 eR e s e a r c h V 0 1 2 7N o 9 S e p 2 0 0 6 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 l ( 2 0 0 6 ) 0 9 0 0 3 6 0 4 管状纺织复合材料生产工艺及性能探讨 张淑洁,王瑞,张丽,王欢 ( 天津工业大学纺织学院,天津3 0 0 1 6 0 ) 摘要对应用于非开挖纺织翻衬修复技术中的管状纺织复合材料的织造工艺、压膜工艺与浸树脂工艺进行了研 究探讨。并对管状织物、纺织内衬软管与纺织内衬钢管的基本性能进行了测试,测试结果表明产品符合
2、美国材料 和试验协会标准。对厚度指标,采用灰色理论对实验结果进行分析,建立了G M ( 1 ,2 ) 灰色预报模型,这样可通过工 程的需要由最终所需的纺织内衬钢管厚度来确定或者预报预成型件管状织物的厚度,对相关的研究和应用有一定 的参考意义。 关键词管状织物;工艺;纺织内衬软管;性能;灰色理论 中图分类号:髑3 3 2 ;I 斟 文献标识码:A R e s e a r c ho nt h et u b l l l a rt e 】嘣l ec o m p O s i t em a t e d a la n di t sp r O p e r t i e s Z H A N GS h u j i
3、e ,W A N GR u i ,Z H A N GK ,W A N GH u a l l ( J 跏Z 矿融,咖P o 驰曲疵u 砌哪酊,砌彬,l3 0 0 1 印,c 讹) A b s 饥l c t强ep a p e rs t u d i e dt l l ew 洲n gp r o c e s s ,瑚l d i n gt e c h I l i q I l e 姐dI e s i nt 贼L t n 煳to ft h et u b l l l a rf 如d c c o I I l p o s i t em a t e r i a lf o rr e p a i l i n gt h e
4、t e 】c t i l el i I l i I 唱o fat u b eu n d e rn o n d i 艇j n go u tc o n d i t i o n s T h eb a s i cp m p e r t i e s o ft h et l l b u l a r 胁r i c ,n e x i b l et e x t i l el i n i n gh o s e 鲫【dr i 西dt e x t i l el i n i n gt u b ew e r et e s t e d ,锄di ti sf o u n dt h a tt h e t e s tr e “t
5、 sa r eu pt ot l l es t a I I d a r do f 皑I M ( A I 涮c a I ls t 锄d a I do ft e s t i n gI I l a t e I i a l s ) F 0 r t h e 山i c k I l e 鹪,i t a d 叩t sg r e yt l l e o r yt oa I l a l y z et l l et e s tr e s l l l t s ,s oi te s t 烈i s h e sG M ( 1 ,2 ) 铲e yf b I e c a s tm o d e l ,t h e nt l l l
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7、l i c 砒i o n K e yw o r d s t u b l l l a rf 抽r i c ;p r o c e s s ;n e x i b kt e x t i l el i n i n gh o s e ;p r o p e r t y ;g r e y 出e o r y 随着增强复合材料的广泛应用,作为基材的管 状纺织复合材料加工业正在兴起。产品适用于某些 特殊场合,如工业用的轻薄多孔或紧密厚实的各类 管材、圆管形过滤布、无缝包装袋、医学上的人造血 管等。 采取非开挖手段减少管网改造带来的负面影响 是城市建设以及现代生活的必然趋势,正是在这样 的社会背景下,管道非开挖纺织翻
8、衬修复技术应运 而生。国外管状纺织复合材料应用于管道修复技 术已比较成熟,一般采取机织方法织造纺织内衬管。 1 9 9 8 年底北京天环燃气有限公司引进了德国 A M E x - 2 0 0 0 管道非开挖纺织翻衬修复技术,但引进 成本高。于是有许多管道修复公司开始仿制该类产 品,但由于对管道修复所用的纺织内衬管、防渗膜、 树脂及三者的复合工艺在理论上没有一个深入与系 统的研究,在实际翻衬过程中容易出现复合纺织内 衬管塌陷、开裂等情况。一些公司采用缝合无纺毡 作内衬材料,但强力、弹性不能满足翻衬要求。本文 在现有管道修复技术的基础上,研究开发了无接缝 纺织复合内衬管,解决了目前同类产品存在的整
9、体 性能差,耐压和承载能力低,翻衬时容易产生褶皱, 工艺路线长,成本高等问题。 1 管道非开挖纺织翻衬修复技术简介 管道非开挖纺织翻衬修复技术是指在不开挖地 表的条件下,采用纺织纤维材料制成管状织物,对其 进行防渗膜涂层和树脂浸渍处理,然后采用翻转法 收稿日期:2 0 0 5 一l l 2 1修回日期:2 0 0 6 0 4 一1 8 作者简介:张淑洁( 1 9 7 6 一) ,女,博士生。主要研究方向为纺织材料与纺织品设计。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the wate
10、rmark 第9 期张淑洁等:管状纺织复合材料生产工艺及性能探讨【3 7 】 利用气压或水压使之翻转紧贴在旧管道内壁上,热 固成型后形成内壁光滑的复合纺织内衬钢管,从而 形成对旧管道的维护与修复幢J 。图1 为管道非开挖 纺织翻衬修复技术示意图。该技术中涉及到的管状 织物采用了管状双层组织,纱线相互交织或者交叉, 并且沿着多个方向取向,外形为管状。纺织内衬软 管是由管状织物经压膜后形成的适合翻衬的柔性软 管。纺织内衬钢管是用纺织内衬软管浸完树脂后固 化形成的刚性管,以“管中管”的形式衬在管道内部。 本文的管状纺织复合材料是指应用于管道翻衬修复 技术中的管状织物、纺织内衬软管与纺织内衬钢管 的统
11、称。 图1 管道非开挖纺织翻衬修复技术示意图 2实验部分 2 1 材料及性能 管状织物采用的材料是线密度为1 4 4t e x ,断裂 强力为1 0 8 7 5N ,断裂伸长率为4 0 3 8 ,捻度为 7 7 捻m 的高弹锦纶纱线;防渗膜采用低密度聚乙 烯( L D P E ) ,是高压下乙烯自由基聚合而获得的热塑 性塑料,L D P E 具有良好的性能:无臭,无味,无毒,透 明,化学惰性强,密封能力好,易于加工成型,且采用 L D P E 制作的薄膜具有良好的抗撕裂性、强度、曲挠 性、密封性以及缓慢的气味扩散性和化学稳定性。 低密度聚乙烯膜的厚度为0 3m m ,断裂伸长率大于 4 0 ,
12、软化点为1 2 0 ;热固性树脂采用不饱和聚酯 树脂3 3 0 1 ,具有良好的耐酸性、一定的耐碱性和较 好的综合力学性能和耐温性能,能满足内衬管的复 合与修复要求,其固化剂为2 。过氧化苯甲酰,与树 脂的质量混配比为1 0 0 :1 4 ,促进剂为24 二甲基苯 胺液,与树脂的质量混配比为1 0 0 :1 1 。 空辅助成型( V A R I ) 工艺,采用的是2 x z 一4 直联型旋 片式真空泵。 2 3 试样制作 2 3 1织造工艺 织造工序:整经一穿综一穿筘一织造。 2 3 1 1 整经设要织造的管道直径是d ,那么 织物的下机幅宽L = 7 c d 2 。设织物的织缩率为 。,上机
13、幅宽为( 1 一o ) 。设所采用的钢筘号 为埘,则整经时所需要的经纱根数为此 1 0 ( 1 一 口) 。 2 3 1 2 穿 综 采用管状平纹织物组织,因为织 物两侧还有特线,所以综框为5 片。穿综原则:浮沉 规律相同的经纱穿入同一页综片,不同交织规律的 经纱分穿在不同的综页内。 2 3 1 3 穿筘由于准备织造的织物是管状织 物,所以需要在经纱两侧加上特线,以免两侧经密过 大。穿筘的时候,要求特线一筘一人。 2 3 1 4 织造首先梳理经纱并固定两端,然后 进行织造。采用的是消极式的手动卷曲和送经机 构。采用常规的打纬工艺织造的织物密度较大,为 了使内衬软管有一定的弹性,织物的纬密要适当
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