新原料的不斷開發(fā)問世,使產(chǎn)業(yè)用紡織品采用的原料發(fā)生了極大變化,出現(xiàn)了高強(qiáng)度滌綸纖維、碳纖維、石英纖維、碳化硅纖維、硼纖維、芳綸纖維(Kevlar)、高強(qiáng)度聚乙烯纖維以及高性能玻璃纖維等高性能新型纖維材料。
這些新型纖維材料具有高強(qiáng)度、高模量、耐腐蝕及耐高溫等性能,由這些材料復(fù)合成型后,可制成高性能經(jīng)編復(fù)合材料產(chǎn)品,具有重量輕、耐疲勞、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、抗腐蝕、耐高溫等優(yōu)異性能,應(yīng)用于諸如土工合成材料、汽車材料、環(huán)保、標(biāo)識(shí)和建筑用途等。其中,每一種新應(yīng)用都有可能為傳統(tǒng)的產(chǎn)品找到新出路,創(chuàng)造可觀的市場前景。
目前,發(fā)達(dá)國家產(chǎn)業(yè)用紡織品已經(jīng)占整個(gè)紡織品產(chǎn)量的1/3以上,作為產(chǎn)業(yè)用紡織品中重要組成部分的產(chǎn)業(yè)用經(jīng)編產(chǎn)品,已經(jīng)占到產(chǎn)業(yè)用紡織品的25%左右,應(yīng)用范圍也已拓展到建筑、農(nóng)業(yè)、水利、發(fā)電、交通、航空航天、醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域。
進(jìn)入21世紀(jì),中國經(jīng)編產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了一年一個(gè)臺(tái)階地大踏步發(fā)展,裝飾用、服裝用、產(chǎn)業(yè)用三大領(lǐng)域齊頭并進(jìn),平均增速在25%以上,超過整個(gè)紡織工業(yè)的增速水平。
而且,在某些領(lǐng)域,經(jīng)編產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)越發(fā)凸顯。據(jù)統(tǒng)計(jì),截止2009年,浙江海寧產(chǎn)業(yè)園區(qū)企業(yè)生產(chǎn)的燈箱廣告布、土工格柵,在全國市場占有率分別達(dá)到80%和40%,部分產(chǎn)品還被應(yīng)用于青藏鐵路、滬杭高速公路等國家重點(diǎn)建設(shè)工程項(xiàng)目。
例如,海寧某企業(yè)憑藉其多軸向玻璃纖維織物,成為全球最大風(fēng)力發(fā)電及生產(chǎn)商的主要供應(yīng)商之一。
突破性應(yīng)用于2~5兆瓦風(fēng)電葉片
在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域,經(jīng)編復(fù)合材料是制造風(fēng)力發(fā)電葉片及其它重要結(jié)構(gòu)部件的主要材料,葉片90%以上的重量由復(fù)合材料組成。
采用碳纖維NCF織物制備的復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片,具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、剛性好的優(yōu)點(diǎn),能夠滿足開發(fā)大型化、輕量化、高性能、低成本的發(fā)電葉片的要求。
風(fēng)力發(fā)電對(duì)經(jīng)編復(fù)合材料的需求非常巨大,2011年中國國內(nèi)需求為15~20萬噸,其中70%來自進(jìn)口。
2~5兆瓦風(fēng)電玻纖多軸向經(jīng)編增強(qiáng)材料技術(shù)目前屬于行業(yè)精尖科技,以往世界上僅有美國歐文斯科寧(Owens Corning)、德國薩特克斯兩家公司能生產(chǎn)這種產(chǎn)品,而現(xiàn)在,中國宏發(fā)縱橫新材料公司也自行開發(fā)成功相關(guān)項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電葉片材料國產(chǎn)化。
這種增強(qiáng)材料是風(fēng)力發(fā)電葉片的骨架卷繞材料,是保證葉片的韌性、剛性、耐腐蝕性的關(guān)鍵,產(chǎn)品是由平行伸直無曲的高強(qiáng)、高模玻璃纖維多軸向、多層鋪設(shè)而成。
它利用多經(jīng)軸單獨(dú)捆綁技術(shù),使同幅異厚織物達(dá)到相同的緊密度和均勻度,可設(shè)計(jì)性好,選擇性強(qiáng);EBC積極送經(jīng)技術(shù),采用交流伺服控制電子送經(jīng)及牽拉裝置進(jìn)行梳櫛的積極送經(jīng)和織物牽拉,實(shí)現(xiàn)經(jīng)紗送經(jīng)、織物牽拉的精確控制,優(yōu)化織物可設(shè)計(jì)性。
經(jīng)編織物穩(wěn)定層鋪設(shè)技術(shù),確保達(dá)到幅寬變形率≦5%,織物穩(wěn)定、單位面積重量偏差控制在±3%;大卷裝雙卷繞控制技術(shù),使卷狀由100米提高到1000米以上,提高了生產(chǎn)效率。
低克重加密分紗編織技術(shù),設(shè)計(jì)獨(dú)特的分紗裝置和選用特殊的玻纖細(xì)紗,以滿足450g/㎡以下低克重織物要求;獨(dú)特的經(jīng)線復(fù)合運(yùn)動(dòng)編織技術(shù),達(dá)到消除經(jīng)線間間隙的目的。
實(shí)際應(yīng)用中,使用多軸向經(jīng)編增強(qiáng)材料,分別用于1.5兆瓦和2.5兆瓦葉片制造,使用后顯示產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。應(yīng)用該材料可有效發(fā)揮復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性,提高風(fēng)電葉片性能和減少增強(qiáng)材料的用量及施工時(shí)間,提高生產(chǎn)效率和成品合格率。
這些新型纖維材料具有高強(qiáng)度、高模量、耐腐蝕及耐高溫等性能,由這些材料復(fù)合成型后,可制成高性能經(jīng)編復(fù)合材料產(chǎn)品,具有重量輕、耐疲勞、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、抗腐蝕、耐高溫等優(yōu)異性能,應(yīng)用于諸如土工合成材料、汽車材料、環(huán)保、標(biāo)識(shí)和建筑用途等。其中,每一種新應(yīng)用都有可能為傳統(tǒng)的產(chǎn)品找到新出路,創(chuàng)造可觀的市場前景。
目前,發(fā)達(dá)國家產(chǎn)業(yè)用紡織品已經(jīng)占整個(gè)紡織品產(chǎn)量的1/3以上,作為產(chǎn)業(yè)用紡織品中重要組成部分的產(chǎn)業(yè)用經(jīng)編產(chǎn)品,已經(jīng)占到產(chǎn)業(yè)用紡織品的25%左右,應(yīng)用范圍也已拓展到建筑、農(nóng)業(yè)、水利、發(fā)電、交通、航空航天、醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域。
進(jìn)入21世紀(jì),中國經(jīng)編產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了一年一個(gè)臺(tái)階地大踏步發(fā)展,裝飾用、服裝用、產(chǎn)業(yè)用三大領(lǐng)域齊頭并進(jìn),平均增速在25%以上,超過整個(gè)紡織工業(yè)的增速水平。
而且,在某些領(lǐng)域,經(jīng)編產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)越發(fā)凸顯。據(jù)統(tǒng)計(jì),截止2009年,浙江海寧產(chǎn)業(yè)園區(qū)企業(yè)生產(chǎn)的燈箱廣告布、土工格柵,在全國市場占有率分別達(dá)到80%和40%,部分產(chǎn)品還被應(yīng)用于青藏鐵路、滬杭高速公路等國家重點(diǎn)建設(shè)工程項(xiàng)目。
例如,海寧某企業(yè)憑藉其多軸向玻璃纖維織物,成為全球最大風(fēng)力發(fā)電及生產(chǎn)商的主要供應(yīng)商之一。
突破性應(yīng)用于2~5兆瓦風(fēng)電葉片
在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域,經(jīng)編復(fù)合材料是制造風(fēng)力發(fā)電葉片及其它重要結(jié)構(gòu)部件的主要材料,葉片90%以上的重量由復(fù)合材料組成。
采用碳纖維NCF織物制備的復(fù)合材料風(fēng)機(jī)葉片,具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、剛性好的優(yōu)點(diǎn),能夠滿足開發(fā)大型化、輕量化、高性能、低成本的發(fā)電葉片的要求。
風(fēng)力發(fā)電對(duì)經(jīng)編復(fù)合材料的需求非常巨大,2011年中國國內(nèi)需求為15~20萬噸,其中70%來自進(jìn)口。
2~5兆瓦風(fēng)電玻纖多軸向經(jīng)編增強(qiáng)材料技術(shù)目前屬于行業(yè)精尖科技,以往世界上僅有美國歐文斯科寧(Owens Corning)、德國薩特克斯兩家公司能生產(chǎn)這種產(chǎn)品,而現(xiàn)在,中國宏發(fā)縱橫新材料公司也自行開發(fā)成功相關(guān)項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電葉片材料國產(chǎn)化。
這種增強(qiáng)材料是風(fēng)力發(fā)電葉片的骨架卷繞材料,是保證葉片的韌性、剛性、耐腐蝕性的關(guān)鍵,產(chǎn)品是由平行伸直無曲的高強(qiáng)、高模玻璃纖維多軸向、多層鋪設(shè)而成。
它利用多經(jīng)軸單獨(dú)捆綁技術(shù),使同幅異厚織物達(dá)到相同的緊密度和均勻度,可設(shè)計(jì)性好,選擇性強(qiáng);EBC積極送經(jīng)技術(shù),采用交流伺服控制電子送經(jīng)及牽拉裝置進(jìn)行梳櫛的積極送經(jīng)和織物牽拉,實(shí)現(xiàn)經(jīng)紗送經(jīng)、織物牽拉的精確控制,優(yōu)化織物可設(shè)計(jì)性。
經(jīng)編織物穩(wěn)定層鋪設(shè)技術(shù),確保達(dá)到幅寬變形率≦5%,織物穩(wěn)定、單位面積重量偏差控制在±3%;大卷裝雙卷繞控制技術(shù),使卷狀由100米提高到1000米以上,提高了生產(chǎn)效率。
低克重加密分紗編織技術(shù),設(shè)計(jì)獨(dú)特的分紗裝置和選用特殊的玻纖細(xì)紗,以滿足450g/㎡以下低克重織物要求;獨(dú)特的經(jīng)線復(fù)合運(yùn)動(dòng)編織技術(shù),達(dá)到消除經(jīng)線間間隙的目的。
實(shí)際應(yīng)用中,使用多軸向經(jīng)編增強(qiáng)材料,分別用于1.5兆瓦和2.5兆瓦葉片制造,使用后顯示產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。應(yīng)用該材料可有效發(fā)揮復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性,提高風(fēng)電葉片性能和減少增強(qiáng)材料的用量及施工時(shí)間,提高生產(chǎn)效率和成品合格率。