[发明专利]一种高模量快速导流单轴向玻璃纤维织物及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高模量快速导流单轴向玻璃纤维织物，其特征在于，包括：0°经纱、第一纬纱、第二纬纱、第三纬纱和捆绑纱，所述第一纬纱沿预设角度+M°交叉铺纬在所述0°经纱上，所述第二纬纱沿90°交叉铺纬在所述0°经纱上，所述第三纬纱沿预设角度‑N°交叉铺纬在所述0°经纱上，所述捆绑纱将所述0°经纱、所述第一纬纱、所述第二纬纱、所述第三纬纱编在一起。本发明的高模量快速导流单轴向玻璃纤维织物，采用高模量高强度玻璃纤维纱线的设计，可以有效提升玻璃钢0°拉伸强度与0°拉伸模量，达到叶片灌注速率快、机械力学性能好的效果。

技术领域

本发明涉及玻璃纤维制品技术领域，尤其涉及一种高模量快速导流单轴向玻璃纤维织物及其制备方法。

背景技术

随着海上风电的兴起，风电叶片大型化成为提高单机发电效率，降低综合成本的必然趋势，在保证叶片质量安全的前提下增加叶片的长度，提高风电机组单机功率是目前增加风能发电量较为直接的方式之一，这就对叶片制造用增强材料玻璃纤维缝编织物的性能提出了更高的要求。

主梁在叶片中的主要作用是提供叶片挥舞方向上的刚度，承载叶片的大部分弯矩载荷，可谓是叶片的核心。主梁设计的好坏，直接影响整机的净空安全性。陆上风电叶片，以3MW机组为例，行业内主要使用E-UD1200/M50、E-UD1250等织物，普通模量玻纤，通过计算，强度和模量已达不到海上风电的要求。同时，主梁生产过程中，也存在铺层数量多，铺层难度大，灌注时间长，灌注风险高，生产耗时长问题等。如何减少织物铺层，提高树脂流动效率，成为风电行业的一大难题。

因此，在织物设计阶段，如何提高叶片性能，提高叶片对抗严苛环境的能力，成为叶片设计厂家乃至整个行业所重点关注的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种高模量快速导流单轴向玻璃纤维织物，采用高模量高强度玻璃纤维纱的设计，可以有效提升玻璃钢0°方向拉伸强度与0°方向拉伸模量，达到叶片灌注速率快、机械力学性能好的效果。

根据本发明的一个方面，提供一种高模量快速导流单轴向玻璃纤维织物，包括：0°经纱、第一纬纱、第二纬纱、第三纬纱和捆绑纱，第一纬纱沿预设角度+M°交叉铺纬在0°经纱上，第二纬纱沿90°交叉铺纬在0°经纱上，第三纬纱沿预设角度-N°交叉铺纬在0°经纱上，捆绑纱将0°经纱、第一纬纱、第二纬纱、第三纬纱编在一起。

可选择地，其中，0M90，0N90。

可选择地，高模量快速导流单轴向玻璃纤维织物的总单位面积质量为1477～1508g/m²。

可选择地，其中，M+N＝90。

可选择地，其中，30≤M≤60，30≤N≤60。

可选择地，其中，M＝N＝45。

可选择地，0°经纱为玻璃纤维，0°经纱的单位面积质量为1335～1350g/m²；第一纬纱为玻璃纤维，第一纬纱的单位面积质量为45～55g/m²；第二纬纱为玻璃纤维，第二纬纱的单位面积质量为14～24g/m²；第三纬纱为玻璃纤维，第三纬纱的单位面积质量为55～65g/m²。

可选择地，捆绑纱为涤纶丝，涤纶丝的密度为5～9ends/inch，涤纶丝的针脚长度为3.00～6.00mm，涤纶丝的单位面积质量为18～24g/m²。

可选择地，涤纶丝的弹性为180～220D低弹。

根据本发明的另一个方面，提供了一种高模量快速导流单轴向玻璃纤维织物的制备方法，包括以下步骤：

(1)由经纱架和张力杆导入0°经纱，并由经纱架和张力杆控制0°经纱的张力，张力范围控制在120～200cN；