[发明专利]一种纤维复合材料集装箱主体部件及其制造方法

说明书

本发明公开了一种纤维复合材料集装箱主体部件及其制造方法，该集装箱主体部件以高性能纤维为原料，采用多种类高性能纤维纱线多层水平以0⁰、90⁰、+45⁰、‑45⁰角度直线排列，纵向捆绑成整体的编织方法，或采用X轴向、Y轴向或Z轴向正交结构机织，织造成芯层增强体，经热定型、浸渍和涂敷聚四氟乙烯乳液，成型、加热固化制备得到。本发明集装箱主体部件承重均衡，具有较高的承载力和承载强度的同时，可降低集装箱自重，减少运输费用，有效地满足集装箱轻量化的发展要求。

技术领域

本发明属于纺织技术领域，具体涉及的是用纤维材料生产集装箱主体部件的复合技术，具体说是一种纤维复合材料集装箱主体部件及其制造方法。

背景技术

集装箱是现代物流中使货物大规模、高效率和标准化运输最先进的工具，它加速了货物在全球范围内的周转，也加快了全球范围内的产业结构调整。

传统集装箱通常由耐候钢板材制成，以抵御自然条件下风、雨、海水，甚至是恶劣气候的侵蚀。这必然使集装箱自身重量偏大。由于受钢材生产宽度的限制，集装箱主体部件(包括两个侧壁、一个箱顶和箱底)无法实现整体成型，通常由若干块小尺寸钢板横向或竖向拼接而成，生产时需分块下料，打磨、修边、压型后再进行拼接，焊接、喷漆，上述传统生产工艺流程过于繁琐，影响长途满载或空载运输成本，对提高生产效率不利。

发明内容

本发明的目的是提供一种纤维复合材料集装箱主体部件(包括两个侧壁、箱顶和箱底)，该主体部件具有结构合理，较轻的重量，较强的承载力及耐气候稳定性等特点。

本发明的另一个目的是提供纤维复合材料集装箱主体部件的制造方法。

本发明也同时适用于制作集装箱端板、箱门及板框式或折叠平板式特种集装箱的前、后面板等部件的制造。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

一种纤维复合材料集装箱主体部件以高性能纤维为原料，采用多种类高性能纤维纱线多层水平以0°、90°、+45°、-45°等角度直线排列，纵向捆绑成整体的编织方法，或采用三向(X轴向、Y轴向、Z轴向)正交结构机织织造成芯层增强体，经热定型、浸渍和涂敷聚四氟乙烯乳液，成型、加热固化、加热固化制备得到复合材料。

纤维复合材料集装箱主体部件一次成型，碳纤维等轻质纤维材料体积分数在60％以上。

所述的高性能纤维纱线为大、小丝束碳纤维、碳纤维预浸料、碳纤维制品回收再生纤维、碳纤维短切纤维、高温滤袋回收再生纤维纱线，碳纤维短切纤维、高强涤纶长丝。

所述的芯层增强体有纱线层或织物层两种类型；纱线层是在水平方向根据90°/45°/0°/-45°等不同角度、排列不同层数、不同种类的纱线，同层纱线为同一种材料，纱线之间等距间隔排列，多层纱线通过纵向的捆绑纱绑缚在一起；织物层是同种或不同种类纱线，通过X轴向、Y轴向、Z轴向用正交结构织成呈“工”字型、“T”字型或其它异型。

芯层的热定型是在一定温度及力的作用下，使纤维内的大分子沿轴向有序排列，消除内应力，增强芯层的表观特性。

所述的浸渍或涂敷及成型是将具有一定粘度的聚四氟乙烯分散乳液或树脂乳液，在受压力的情况下渗入或浸渍到较疏松的纱线层或织物层的纱线之间或经纬交织点空隙，并在芯层的外层涂敷聚四氟乙烯分散乳液，经固化形成硬质的板材的全过程。在芯层渗入或浸渍或涂敷后的初始阶段，将柔性的卷材环绕在固定框架的外围，根据要求尺寸形成侧壁+箱底+侧壁+箱顶的主体部件，经固化，表面修饰成为高性能纤维类集装箱主体部件。

所述主体部件硬质板材的厚度为5-20mm。

主体部件的内外层或外层可呈现不同的色彩或图案及各类广告。

本发明所述的纤维复合材料集装箱主体部件制造工艺过程包括：