玻纤增强基材的发展趋势
拟分类重点介绍改进和发展
1．纱类的改进重点为：
（1）不断扩大浸润剂品种并改进其质量。
（2）扩大纤维选用范围，除常规品种外，还可选用改性E玻璃、高硅氧、玄武 岩、高强等纤维，以及与塑料、金属、碳纤维的复合纱。
（3）扩大纱线形态品种，如高Tex纺织纱，低TeX无捻粗纱，变形纱等。
2．机织物即经纱和纬纱在织物中互相浮沉进行交织形成的织物。这方面有 三个改进方向：
（1）根据承力不同采用多种织物结构，如单向及斜纹、缎纹等，克服以简单平 纹、方格组织方格组织充斥各种应用的趋向。
（2）为使机织物在增强中克服层间粘结薄弱，可使给物表面打圈、发毛以及形成锥两半或三维结构。
3．无纺毡，又称非织造布。由纤维层（定向或非定向铺置的纤维网或纱线）构成。
（l）扩大品种规格，在厚薄、宽度、粘结剂等方面，扩大品种规格。以适应不同增强的对象，成型工艺和制品形状的要求。
（2）适当以连续纤维增强短切纤维和部分短切纤维定向排列以增强毡某个方向的强度。
（3）以针刺或缝合等方法，增强毡的厚度和纵向联接强度。PPG公司就开发了一种针刺毡取代SMC中的无捻粗纱。
4．编织物，是指一根组纱线沿零度方向延伸并且所有的纱线都偏移一个适当的角度，然后相交织在一起形成的织物。多用在增强管状制品。在我国只是大量用在套管的生产上。而国外则可编织多种适合复杂形状的增强材料。如美国A+P技术公司认为编织增强材料可为复合材料制造商提供了解决许多与强度有关的难题的有效方法。同时，降低了擦伤率和与辅复时间相关的制造成本。该公司推出5种适于制造复合材料制品的新产品。
（l）一种由45”弹性和0”增强玻纤构机的单向增强材料，适用于增强旗杆、避雷杆、电线杆、挡雪板、滑水板等。
（2）双轴向和有纵向的三轴向编织物，可将这种成本不高的管状编织物剖开，开成较阔幅的连续长度斜织增强材料。多种多样的重量、宽度和纤维方向使设计者得以有效地实现复合材料结构成本优化。
（3）一种能制造出内面和外面采用不同增强材料的低皱缩纺织套管，这种管状予形体价格不贵，具有编织套管固有的适应性，允许形成凸缘和不规则形状。
（4）将粗丝加人常规螺旋管成形编织物，从而在管状编织物外表面形成螺旋形加强筋。加强筋被整体织进编织结构内，因此为螺纹提供了连续增强材料。这种特殊编织物能被改造成为网状螺纹结构。这种结构可以传送强拉伸载荷，可以以低成本用于管道制造，也可用于加工复合材料螺栓、螺旋桨和齿轮。
（5）向复合材料制造商提供便于生产的予浸渍编织增强材料。
5．缝编织物又称为针织物或无卷曲织物，是纱线沿经纬采用成圈的方法交织在一起形成的织物。通常是用机器将增强纤维铺成单向的纤维层，然后用细的纱线绕过和穿过纤维层，使之固定成形为织物。这种工艺提供了很大的灵活性：纤维可按多种构型组合，各层纤维可按多种构型组合，各层纤维的比例可按不同强度要求加以控制，这种织物有更好的整体性、均匀性，保型性和强度特性。其拉伸强度比同样重量的机织物高15－20％，用于增强塑料更易渗透，模塑过程中辅料时间减少，树脂用量少，劳力用少，从而成本低。有人称编织结构加上RTM成型工艺为目前国际上先进的复合材料制作技术。所以近些年有较大发展，年均增长率超过20％，目前这种织物已占现有的玻纤复合材料增强基材的25－30％。
现在全工业织物领域内用于复合材料的各种针织物约有 85％是采用经编针织结构的，已用于玻纤基材生产的设备有：
（l）缝毡机：用于将非定向纤维层缝合，以马里莫机为代表。
（2）经编机：用于编织0°、90°，单、双轴向不同密度、厚度的织物，衬纱挺直，增强效果好。该机卡尔・迈耶和利巴公司生产。
（3）多轴向机：用于编织0°、90°、45°（或30°、60°）的三轴向以上织物，多轴向织物优点：纤维平直铺设，强度损失小；邻层斜交，有多向性；纱层结构可变，适应多种用途；悬曲性能好，成形加工容易；纱密度高、厚度大，可实现高纤维含量和节省劳动力。该机利巴和卡尔・迈耶公司生产。
（4）双排针机：用于编织5－15m／m厚双表面有圈联接的织物，可代替工艺复杂的蜂窝结构。该机利巴和卡尔・迈耶公司生产。
(5)复合毡机：分一步或二步将定向和非定向几个纤维层缝合在一起，即将增强层与毡复合使织物比单纯毡在抗撕性、延伸性及尺寸稳定性获得大的改进。卡尔・迈耶公司生产该机。
缝编织物除用于手糊法外，还可用于拉挤和树脂传递模塑法，生产大体积制件，在SCRIMO（西曼树脂渗人模塑法）中还可制造特大型制件。其典型应用增强制品有：
①美国一公司使用单、双轴向织物制造22m长4000磅的风力发电机叶片，玻纤含量达 58％。
②采用三轴向附有短切原丝毡，在0”方向用无捻粗纱加筋的缝编织物用拉挤法成形制造桥面板，由于高玻纤含量和佳的纤维取向，制品强度和刚度提高约40％。
③使用双轴向和三轴向以及离轴纤维小角度的编织物生产滑雪板。
除此以外缝编织物还被应用做停车场、厂房和桥梁的柱子箍筋，舰艇构件和娱乐器械等。
6．复合毡及于渗渍和予成型制品。这些是为进一步提高增强基材的使用效果，方便复合材料生产而进行的再加工。
（l）复合毡：是指用无捻粗纱或无捻粗纱布与短切原丝或短切原丝毡组合形成的产品，近来已形成用途颇广的一大类产品各类，适用于增强大型多层的复合材料制品。它的制品除了上面提到的针刺法、针织法外还可用粘结法，即层间用化学粘结剂粘等。
（2）予渗透渍：各种增强基材均可进行于渗渍，主要用于模压复合材料时，缩短成型时间和保证质量均匀。
（3）子成型：为大限度提高复合材料的成型效率，除上面已以提高的将增强基材料直接做到要求厚度并剪裁尺寸精确，铺于成型模内外。现在有些企业还采用专门的子成型机，将成型模置在机上，按要求取向铺好纤维再盖模注塑成型。
1．纱类的改进重点为：
（1）不断扩大浸润剂品种并改进其质量。
（2）扩大纤维选用范围，除常规品种外，还可选用改性E玻璃、高硅氧、玄武 岩、高强等纤维，以及与塑料、金属、碳纤维的复合纱。
（3）扩大纱线形态品种，如高Tex纺织纱，低TeX无捻粗纱，变形纱等。
2．机织物即经纱和纬纱在织物中互相浮沉进行交织形成的织物。这方面有 三个改进方向：
（1）根据承力不同采用多种织物结构，如单向及斜纹、缎纹等，克服以简单平 纹、方格组织方格组织充斥各种应用的趋向。
（2）为使机织物在增强中克服层间粘结薄弱，可使给物表面打圈、发毛以及形成锥两半或三维结构。
3．无纺毡，又称非织造布。由纤维层（定向或非定向铺置的纤维网或纱线）构成。
（l）扩大品种规格，在厚薄、宽度、粘结剂等方面，扩大品种规格。以适应不同增强的对象，成型工艺和制品形状的要求。
（2）适当以连续纤维增强短切纤维和部分短切纤维定向排列以增强毡某个方向的强度。
（3）以针刺或缝合等方法，增强毡的厚度和纵向联接强度。PPG公司就开发了一种针刺毡取代SMC中的无捻粗纱。
4．编织物，是指一根组纱线沿零度方向延伸并且所有的纱线都偏移一个适当的角度，然后相交织在一起形成的织物。多用在增强管状制品。在我国只是大量用在套管的生产上。而国外则可编织多种适合复杂形状的增强材料。如美国A+P技术公司认为编织增强材料可为复合材料制造商提供了解决许多与强度有关的难题的有效方法。同时，降低了擦伤率和与辅复时间相关的制造成本。该公司推出5种适于制造复合材料制品的新产品。
（l）一种由45”弹性和0”增强玻纤构机的单向增强材料，适用于增强旗杆、避雷杆、电线杆、挡雪板、滑水板等。
（2）双轴向和有纵向的三轴向编织物，可将这种成本不高的管状编织物剖开，开成较阔幅的连续长度斜织增强材料。多种多样的重量、宽度和纤维方向使设计者得以有效地实现复合材料结构成本优化。
（3）一种能制造出内面和外面采用不同增强材料的低皱缩纺织套管，这种管状予形体价格不贵，具有编织套管固有的适应性，允许形成凸缘和不规则形状。
（4）将粗丝加人常规螺旋管成形编织物，从而在管状编织物外表面形成螺旋形加强筋。加强筋被整体织进编织结构内，因此为螺纹提供了连续增强材料。这种特殊编织物能被改造成为网状螺纹结构。这种结构可以传送强拉伸载荷，可以以低成本用于管道制造，也可用于加工复合材料螺栓、螺旋桨和齿轮。
（5）向复合材料制造商提供便于生产的予浸渍编织增强材料。
5．缝编织物又称为针织物或无卷曲织物，是纱线沿经纬采用成圈的方法交织在一起形成的织物。通常是用机器将增强纤维铺成单向的纤维层，然后用细的纱线绕过和穿过纤维层，使之固定成形为织物。这种工艺提供了很大的灵活性：纤维可按多种构型组合，各层纤维可按多种构型组合，各层纤维的比例可按不同强度要求加以控制，这种织物有更好的整体性、均匀性，保型性和强度特性。其拉伸强度比同样重量的机织物高15－20％，用于增强塑料更易渗透，模塑过程中辅料时间减少，树脂用量少，劳力用少，从而成本低。有人称编织结构加上RTM成型工艺为目前国际上先进的复合材料制作技术。所以近些年有较大发展，年均增长率超过20％，目前这种织物已占现有的玻纤复合材料增强基材的25－30％。
现在全工业织物领域内用于复合材料的各种针织物约有 85％是采用经编针织结构的，已用于玻纤基材生产的设备有：
（l）缝毡机：用于将非定向纤维层缝合，以马里莫机为代表。
（2）经编机：用于编织0°、90°，单、双轴向不同密度、厚度的织物，衬纱挺直，增强效果好。该机卡尔・迈耶和利巴公司生产。
（3）多轴向机：用于编织0°、90°、45°（或30°、60°）的三轴向以上织物，多轴向织物优点：纤维平直铺设，强度损失小；邻层斜交，有多向性；纱层结构可变，适应多种用途；悬曲性能好，成形加工容易；纱密度高、厚度大，可实现高纤维含量和节省劳动力。该机利巴和卡尔・迈耶公司生产。
（4）双排针机：用于编织5－15m／m厚双表面有圈联接的织物，可代替工艺复杂的蜂窝结构。该机利巴和卡尔・迈耶公司生产。
(5)复合毡机：分一步或二步将定向和非定向几个纤维层缝合在一起，即将增强层与毡复合使织物比单纯毡在抗撕性、延伸性及尺寸稳定性获得大的改进。卡尔・迈耶公司生产该机。
缝编织物除用于手糊法外，还可用于拉挤和树脂传递模塑法，生产大体积制件，在SCRIMO（西曼树脂渗人模塑法）中还可制造特大型制件。其典型应用增强制品有：
①美国一公司使用单、双轴向织物制造22m长4000磅的风力发电机叶片，玻纤含量达 58％。
②采用三轴向附有短切原丝毡，在0”方向用无捻粗纱加筋的缝编织物用拉挤法成形制造桥面板，由于高玻纤含量和佳的纤维取向，制品强度和刚度提高约40％。
③使用双轴向和三轴向以及离轴纤维小角度的编织物生产滑雪板。
除此以外缝编织物还被应用做停车场、厂房和桥梁的柱子箍筋，舰艇构件和娱乐器械等。
6．复合毡及于渗渍和予成型制品。这些是为进一步提高增强基材的使用效果，方便复合材料生产而进行的再加工。
（l）复合毡：是指用无捻粗纱或无捻粗纱布与短切原丝或短切原丝毡组合形成的产品，近来已形成用途颇广的一大类产品各类，适用于增强大型多层的复合材料制品。它的制品除了上面提到的针刺法、针织法外还可用粘结法，即层间用化学粘结剂粘等。
（2）予渗透渍：各种增强基材均可进行于渗渍，主要用于模压复合材料时，缩短成型时间和保证质量均匀。
（3）子成型：为大限度提高复合材料的成型效率，除上面已以提高的将增强基材料直接做到要求厚度并剪裁尺寸精确，铺于成型模内外。现在有些企业还采用专门的子成型机，将成型模置在机上，按要求取向铺好纤维再盖模注塑成型。
