我国非织造布的发展情况

我国非织造布的发展情况
我国非织造布的发展情况

我国非织造布的发展情

文件编码(TTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-0089)

简介:

无纺布又叫非织造布,中国无纺布工业起步较晚,但发展十分迅速。在20世纪80年代初期,产量还不到1万吨。20世纪90年代中后期,中国掀起了发展无纺布产品高潮。除采用国产生产线外,广东、浙江、江西、湖南等省还分别从国外引进了生产线。中国无纺布产品的发展速度大大地超过纺织工业的平均发展速度,每年以8-10%高速增长,是纺织工业中发展最快的一个行业。因为中国的无纺布工业已走向高档化,不少企业和产品在国际上都具有较强的竞争力。而通过多年的摸索和发展,中国的无纺布企业已走出自己的特色之路。

2009年1-11月,中国无纺布制造行业累计实现产品销售收入40,621,767千元,累计实现利润总额

2,003,760千元。2010年1-3月,无纺布行业毛利率为%,三费比率(营业、管理和财务费用率之和)为%,利润率为%,。从产销衔接情况看,2010年1-3月份无纺布行业产销率为%,表明该行业产品销售状况较好。

非织造主要受一些健康性消费品需求的驱动,如过滤、建筑和擦拭布市场。非织造布未来的发展来自于向其

他领域的不断渗透,诸如工业用擦拭布及屋顶用膜材料。随着新技术的涌现,非织造布的功能不断得到改善。

中国各项建设中有不少规模巨大的工程,如三峡工程、小浪底工程、环保工程、西部大开发、基础设施建设等等,这些都将大大促进土工布、过滤材料、防水材料、包装材料的消费。另外国内消费者收入的提高也将有力拉动各种卫生吸收性产品和空气过滤材料、医疗卫生用品及劳保文体用品的消费。所以,中国无纺布业未来还有很大的增长潜力。

中国行业咨询网发布的《2010-2015年中国无纺布行业市场竞争调查及发展分析报告》共十章。首先介绍了无纺布的定义、分类、发展历史等,接着分析了纺织业和无纺布行业的现状,并对中国无纺布制造行业的工业统计数据进行了详实的分析。随后,报告对无纺布行业做了区域发展分析、竞争分析、技术发展分析、应用领域分析和未来前景趋势分析,最后分析了国内无纺布行业二十家重点企业的运营状况。您若想对无纺布行业有个系统的了解或者想投资无纺布制造,本报告是您不可或缺的重要工具。

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2009年非织造布的发展情况

2009年中国非织造布和产业用纺织品行业运行情况

在金融危机影响仍在延续、国内宏观调控政策以及国内外市场需求的综合影响下,行业结构调整步伐逐步加快,国内市场需求持续回升,09年以来随着国内有关宏观调控政策的积极效果不断释放,内需市场实现稳定较快增长,对纺织行业的支撑作用不断增强,带动行业生产、效益增速稳步回调,非织造布和产业用纺织品行业总体呈现了稳步增长势头。

一、产销基本情况

1、生产情况

根据国家统计局数据,2009年1-11月规模以上企业非织造布产量万吨,同比增长%,增速比8月末提高了个

百分点,比5月末降低了个百分点。产量主要集中在浙江省、山东省、广东省、江苏省、福建省、河南省、辽宁省,七省产量合计万吨,同比增长%。其中山东省、浙江省、江苏省增长较快。

受政策和需求双重因素的影响,非织造布和产业用纺织品2009年均有不同程度的增长。非织造布在纺粘、熔喷、针刺领域增长较快,预计2009年非织造布全行业将超过240万吨,增长率有望超过20%;产业用纺织品在过滤、土工、医疗、交通运输用纺织品等领域增长较快,预计产业用纺织品全行业将突破700万吨,增长率有望超过15%。

表1 2009年主要省份非织造布生产情况

2、销售情况

根据国家统计局数据,2009年1-11月非织造布规模以上企业844户累计完成工业总产值425亿元,同比增长%,增速比8月末提高了个百分点,比5月末提高了个百分点。同期,销售产值412亿元,同比增长%,增速比8月末提高了个百分点,比5月末提高了个百分点。

2009年1-11月产业用纺织品中绳、索、缆与纺织带和帘子布工业总产值137亿元、273亿元,同比增长%、%;销售产值134亿元、265亿元,同比增长%、%,较8月末均有所提高。

表2 2009年1-11月主要产品产销情况金额:亿元

二、经济效益情况

根据国家统计局数据,企业的经营状况比上年有所提升,1-11月份非织造布行业毛利率为%,利润率为 %,三费比率(营业、管理和财务费用率之和)为%,较上年同期均有所提高;产业用纺织品中绳、索、缆与纺织带和帘子布行业毛利率为%、%,利润率为 %、%,较上年同期均有所提高,三费比率为%、%,较上年同期略有减少。

表3 2009年1-11月主要产品经济效益情况

三、投资情况

根据国家统计局数据,2009年1-11月份,非织造布行业投资呈现上扬的趋势,产业用纺织品行业中过滤、医疗等重点领域的投资呈增长态势,纺织带和帘子布等领域出现了下滑的趋势。

非织造布行业实际完成投资额62亿元,同比增加%,施工项目总数为236个,同比增加%,其中新开工项目178个,同比增加 %。截至11月底,已实现竣工项目

112个,同比增加%,占施工项目总数的47%,较8月份的情况各项指标都有了明显的提高。

绳、索、缆行业实际完成投资额14亿元,同比增加%,施工项目总数为79个,同比增加%,其中新开工项目56个,同比增加75%。截至11月底,已实现竣工项目36个,同比增加%,占施工项目总数的46%,较8月份的情况稍有提高。

纺织带和帘子布产业的投资今年以来一直呈下滑趋势。1-11月实际完成投资额15亿元,同比较少%,施工项目总数为56个,同比减少%,其中新开工项目30个,同比减少%。截至11月底,已实现竣工项目31个,同比增加%,占施工项目总数的55%,较8月份的情况有明显好转。

表4 2009年1-11月主要行业投资情况金额:亿元

四、进出口情况

从进出口情况来看,受国际金融危机的影响,非织造布和产业用纺织品行业所受的影响比2008年更为明显,国际市场的需求情况呈下滑趋势。

2009年1-11月海关统计56章、59章中所有与产业用纺织品相关的产品,进口全部呈现了负增长的态势,出口数量大部分产品也出现了负增长,产业用纺织品的进口数量减少%,出口增加%。出口市场较上半年有明显好转,絮胎、毡呢、非织造布和涂层织物呈现了增长的趋势。

非织造布出口继年初首次出现了负增长后,出口数量一直呈现增长的势头,1-11月同比增长%,出口金额减少%。非织造布的出口增长主要是长丝制不超过25g/m2的低克重产品和短纤维 25 g/m2-70 g/m2的产品,其他类产品的出口增长幅度不大,长丝制产品均为负增长。

非织造布主要出口到163个国家和地区,出口量超过1万吨的国家和地区有美国、日本、韩国、香港,其中美、日、韩的增长量较大,香港的出口量同比减少22%。

出口非织造布的省市有24个,出口量超过1万吨的省市有广东省、浙江省、江苏省、福建省、上海市、山东省,其中广东省出现了负增长,同比减少%,浙江省、上海市、山东省的出口量增幅较大,山东省同比增长%。

2009年非织造布的进口数量和进口金额一直呈负增长趋势,进口量超过1万吨的国家和地区有美国、台湾省、韩国、日本,其中美国和韩国的减少幅度最大,同比减少分别为%和%。

进口非织造布的省市有26个,进口量超过1万吨的省市有广东省和江苏省。进口量减少最多的省市是广东省和浙江省。

海关6306章中油毡布、天篷及遮阳篷、帐篷、风帆、野营用品、檫布、救生衣等产品进口数量同比减少%,出口数量同比增加%,金额同比减少%。

五、部分重点企业和产业集群运行情况

中国非织造布制品名镇湖北省仙桃市彭场镇以非织造布为其第一大产业,目前已形成了非织造布生产–制品加工–装饰包装完整的产业链条。1-11月,218个产业用纺织品企业工业总产值亿元,同比增加了%,工业销售产值亿元,同比增加%,产销率达%。得益于H1N1流感,1-11月出口交货量达亿元,同比增加%,利润总额达万元,同比增加达%,集群整体运行良好。

中国过滤布名城浙江省天台县是以过滤材料为主,并大量生产其他品种的产业用布,其中机织过滤布约占全国市场的40%,是国内规模最大的过滤材料生产基地和销售基地。1-11月,351个产业用纺织品企业工业总产值及销售值分别仅为亿元及亿元,同比都下降了%。国家出台的扩大内需的政策并未完成扭转集群企业的状况,1-11月利润总额仅达万元,同比减少%。

其它三个产业用纺织品集群地中国革基布名城,中国非织造布名镇及中国非织造布及设备名镇中的企业运行平稳中有升,整个集群基本呈现出健康、有序的发展态势。

江苏旷达汽车织物集团股份有限公司等汽车用纺织品的骨干企业,在国家出台了相关纺织、汽车振兴扶持的利好政策影响下,企业的生产经营受金融风暴影响不大,整体经济经营情况良好,如旷达去年利润总额同比增长了%。

以天津泰达洁净材料有限公司,稳健实业(深圳)有限公司等为代表的医疗卫生用纺织品企业由于下半年口罩市场旺盛,因此去年外销市场稳定,内销市场增长较快,利润总额总额同比增长基本在70%以上,而以生产口罩布为主体的天津泰达,去年利润同比增长竟达%。

随着国家拉大内需政策的深入,水利、铁路、公路环保等工程的全面开工,土工合成材料的内外需求都呈上涨趋势,如山东宏祥化纤集团有限公司09年1-11月工业销售额达亿元,同比增长%,出口交货值同比增长%。

另一方面,一些企业受外销市场萎缩等因素的影响,效益虽逐渐复苏,但仍面临一定困难,企业仍需发掘更多的国内市场,拓展海外市场,并提高产品的附加值,以提升企业竞争力。

六、行业运行主要特点

1、行业运行整体平稳,产销增速稳步上升

2009年以来,各月产销衔接相对平稳,产销比一直维持在97%-98%区间内,略有震荡,09年1-11月,产销比为%。

2、受政策和市场需求双重拉动,重点领域的企业运行良好

在国家纺织产业振兴规划,扩大内需,加大基础设施建设等一系列利好政策推动下,土工、过滤、医疗等重点发展领域的企业运行良好,产量增幅较大,利润有一定的增长,投资扩产的项目较多。

我国出台和实施了一系列促进汽车消费的政策,刺激了国内汽车市场的快速复苏并呈现出较快的发展势头,2009年我国汽车工业取得了全球瞩目的成绩,有望成为全球产销量第一的国家。2009年我国汽车产销分别完成万辆和万辆,同比分别增长48%和46%,销售汽车966万辆,较上年同期增长34%,成为世界最大汽车销售市场。汽车用纺织品生产企业相继也出现了订单做不过来,加班的现象;

受H1N1的影响,第二、三季度口罩、防护服等医疗卫生用品企业订单充足,特别是口罩生产企业,国外市场需求旺盛,企业扩产的规模不断加大,新增企业数量增长迅速。口罩中的主要材料(过滤层)熔喷非织造布供应出现了供不应求的情况,各生产企业24小时运转,有些产品的价格几乎翻了一翻,并且出现了新上生产线的热潮。但是四季度以来,随着国外订单的减少和对产品质量的要求越来越严格,口罩的生产热潮有所回落。

除此之外,受原料价格上涨,国际市场萎缩等因素的影响,企业利润率增幅较小;部分产品比较单一,对外贸过分依赖的企业依然陷入困境,订单不足,依然处于亏损。

七、走势预测

2010年产业用纺织品整体会呈现稳步增长的势头,外需市场的需求结构会逐步调整,出口市场会逐步回升,并保持15%左右。内需市场在国家加大基础设施建设、节能减排、环保、医疗等一系列利好政策的拉动下,土工布、过滤用纺织品、医用纺织品、高性能复合材料的需求逐渐加大,将保持稳步增长态势,预计这类产品2010的年增长率都将在15%以上。

2010年国内产业用纺织品企业将紧跟国际产业用纺织品发展趋势,结合生命健康、环境保护、新能源、航空航天等主题,依托技术创新的发展理念,研发迎合市场的轻量化、多功能化高性能和高技术产品,使产业用纺织品真正成为纺织行业新的经济增长点。

2010年非织造布的发展情况

2010年非织造布和产业用纺织品行业运行情况和2011年

发展趋势

来源:中国产业用纺织行业协会作者:sinoselen 发表时

间: 2011-04-18

近十年来,我国产业用纺织品行业进入了快速成长期,产业规模不断扩大,应用领域不断拓宽,技术进步明显,已成为纺织工业新的经济增长点。除了目前在工业、医疗、卫生、环境保护、土工及建筑、交通运输、航空航天、新能源、农林渔业等领域的广泛应用之外,产业用纺织品涉及到节能环保产业的高温气体过滤、废旧商品回收利用体系;涉及到生物产业中的医用材料产品的研发和产业化;涉及到新能源产业的风电技术装备;涉及到新材料产业中

的碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯等高性能纤维及其复合材料制品的加工和应用。所以,作为新兴战略性产业的一部分,其发展水平成为衡量国家纺织工业核心竞争力的重要标志之一。

同时,随着民生事业的发展和城镇化进程的加速,产业用纺织品将渗透到百姓生活的各个方面,成为民生产业的一个重要部分。

产业用纺织品的加工工艺包括非织造、机织、针织、编织等,其中35%以上的产品采用非织造工艺,而且,90%以上的非织造布用于产业用纺织品,所以,非织造布是产业用纺织品的重要原料。

一.行业运行基本情况

(一)产业规模持续扩大

“十五”以来是我国产业用纺织品行业快速发展的重要时期,纤维加工总量快速增长,产业规模逐步扩大。2010年末,产业用纺织品行业中规模以上企业达到2500家左右,比2000年增加了1500家,产值超过4000亿元,就

业人数近70万人。2010年产业用纺织品的纤维加工总量达到万吨,占全行业纤维加工量的比重超过20%,占世界产业用纺织品纤维加工总量近五分之一。非织造布的产量达到万吨。

(二)骨干企业和集群初步形成

产业用纺织品企业快速成长,骨干企业产业链不断完善,销售规模逐步扩大,2010年销售收入亿元以上企业达到100家,销售收入超过5亿元企业由2005年的5家增加到近20家,超过10亿企业达到5家。

产业集聚明显,浙江等六省市产能和产量占全国总量的80%左右。在医疗卫生、过滤与分离、土工及建筑等领域内,初步形成了一批产业用纺织品特色产业集群。以发展终端产品为导向的特色产业集群为处于成长期的产业用纺织品企业做强做大奠定了良好基础。

骨干企业依靠企业技术中心、实验室等研发平台建设,为行业在技术创新、产品开发方向、人才培养等方面做了大量贡献。

随着产业升级步伐,有一些传统的大型纺织企业也开始了产业用纺织品的生产,这些企业凭借资金、人力、技术和管理的优势,必将给产业用纺织品的生产带来新的活力。

非织造布企业中,生产水刺产品的企业有93家,共160条水刺生产线,进口线超过30条,生产能力已经超过30万吨。

全国有纺熔生产线超过800条,其中国产设备80%。2010年SMS生产线总数已经达到了40条,大多是陆续投产和正在施工建设中的国产生产线。中国纺熔的产能已经超过130万吨,占世界总量的40%以上。

其中,PET纺粘生产线超过40条,包括热轧、针刺、双组份水刺。目前,在发达国家和地区,PET纺粘法非织造布的产量占纺粘法总量的比例为25%~31%,且呈稳步上升趋势,而中国只占6%。随着节能环保等工程建设的大力投入,PET纺粘非织造布将迎来新的发展高潮,从而带动设备行业的发展。

纺熔生产线自产设备占70%。在成网均匀性、强力上与国际先进水平还有差距,很难进入利润较高的医疗卫生纺织品市场。

(三)为相关行业的技术进步做出了贡献

作为相关行业的原料提供者,产业用纺织品行业敢当配角,而且是研发自己的产品,主动配合其他行业,而不是被动等待其他行业选择自己的固有产品。对下游产业的升级起到了推动作用。

产业用纺织品行业,曾与土工、医疗、卫生、过滤、包装、汽车等行业做过多次交流,商讨产品标准和设计规范对接,为自身的发展和相关行业的技术进步打下了基础。

在实践中,纺织复合材料在航空航天、新能源、动车专用设备等领域发挥了重要作用;土工合成材料在青藏铁路建设工程中的应用,成功解决了高原地质裂缝、冻土隔断、保温、防渗等系列难题。

在满足国内市场大量需求方面,病毒阻隔效率高的一次性手术衣、口罩等医用防护产品大大降低了交叉感染机率;新型过滤材料不但可将火力发电的污染粉尘排放截留效率提高5倍以上,还可分离回收珍贵稀有金属,变废为宝。

婴儿和老年一次性尿布(裤)、妇女卫生巾、擦拭布、湿巾等产品逐步普及和产品档次的提升,满足了日益增加的需求。

(完整word版)纤维增强复合材料

纤维增强复合材料由增强纤维和基体组成。纤维(或晶须)的直径很小,一般在l0μm以下,缺陷较少又小,断裂应变不大于百分之三,是脆性材料,容易损伤、断裂和受到腐蚀。基体相对于纤维来说,强度和模量要低得多,但可经受较大的应变,往往具有粘弹性和弹塑性,是韧性材料。 纤维增强复合材料,由纤维的长短可分为短纤维增强复合材料、长纤维复合材料和杂乱短纤维增强复合材料。纤维增强复合材料由于纤维和基体的不同,品种很多,如碳纤维增强环氧、硼纤维增强环氧、Kevlar纤维增强环氧、Kevlar 纤维增强橡胶、玻璃纤维增强塑料、硼纤维增强铝、石墨纤维增强铝、碳纤维增强陶瓷、碳纤维增强碳和玻璃纤维增强水泥等。(1新型纺织材料及应用宗亚宁主编中国纺织出版社) 纤维增强复合材料的性能体现在以下方面: 比强度高比刚度大,成型工艺好,材料性能可以设计,抗疲劳性能好。破损安全性能好。多数增强纤维拉伸时的断裂应变很小、叠层复合材料的层间剪切强度和层间拉伸强度很低、影响复合材料性能的因素很多,会引起复合材料性能的较大变化、用硼纤维、碳纤维和碳化硅纤维等高性能纤维制成的树脂基复合材料,虽然某些性能很好,但价格昂贵、纤维增强复合材料与传统的金属材料相比,具有较高的强度和模量,较低的密度、纤维增强复合材料还具有独特的高阻尼性能,因而能较好地吸收振动能量,同时减少对相邻结构件的影响。 从本世纪40年代起,复合材料的发展已经历了整整半个世纪。随着技术的提高,应用领域已从航空航天和国防军工扩展到建筑与土木工程、陆上交通运输、船舶和近海工程、化工防腐、电气与电子、体育与娱乐用品、医疗器械与仿生制品以及家庭与办公用品等等各部门。复合材料在建筑上可作为结构材料、装饰材料、功能材料以及用来制造各种卫生洁具和水箱等。 纤维增强复合材料由增强材料和基体材料构成,每部分都有各自的作用,影响复合材料的性能。 作为增强材料的纤维是组成复合材料的主要成分。在纤维增强复合材料中占有相当的体积分数,同时是结构复合材料承受载荷的主要部分。增强纤维的类型、数量和取向对纤维增强复合材料的性能十分重要,它主要影响以下的方面:(1)密度;

天然纤维非织造物增强复合材料概述

2007年第29卷第1期中国麻业科学PLANTFIBERSCIENCESINCHINA45文章编号:1673—7636(2007)01—0045—04 天然纤维非织造物增强复合材料概述 兰红艳,靳向煜 (东华大学非织造材料与工程系,上海.200051) 摘要:本文阐述了天然纤维复合材料的现状及发展趋势,说明了麻纤维在复合材料应用领域有着广阔的发展前景。 关键词:天然纤维;非织造;增强;复合材料 中图分类号:TSl02.2+2文献标志码:B 1天然纤维增强复合材料简介 材料是国民经济和社会发展的基础和先导,与能源、信息并列为现代高科技的三大支柱。随着世界经济的快速发展和人类生活水平的提高,以及健康意识和消费意识的增强与成熟,人们对材料及其产品的需求日益增长,且越来越认识到环境问题的重要性,环境材料已成为国际高科技新材料研究中的一个新领域。各国在研究具有净化环境、防止污染、替代有害物质、减少废弃物、资源再利用等方面做了大量工作,并取得了重大进展¨1。目前,各个行业都致力于传统材料向环境材料的过渡或转型,绿色工程已经以其不可阻挡之势迅猛发展起来。在环境材料中,天然纤维以其资源丰富、可再生且能自然降解的优势占据了重要地位,并且扮演越来越重要的角色。 复合材料是适应现代科学技术发展而涌现出的具有强大生命力的材料,它由两种或两种以上性质不同的材料,通过各种工艺组合而成。复合材料的各个组成材料在性能上起协同作用,得到单一材料无法比拟的综合性能。它具有刚度大、强度高、质量轻等特点,可根据使用条件进行设计与制造,以满足各种特殊用途,从而极大地提高了工程结构的性能陋】。天然纤维复合材料由天然纤维和基体组成。纤维作为增强体分散在基体中,起最主要的承载作用。目前已经把麻、竹纤维大量用作木材、玻璃纤维的替代品来增强聚合物基体,与合成纤维相比,天然纤维具有价廉质轻、比强度和比模量高等优良特性,最为关键的是天然纤维属可再生资源,可自然降解,不会对环境构成负担。以天然纤维为增强体的复合材料同样具有优良的性能,随着技术的提高,应用领域已从航空航天和国防军工扩展到建筑与土木工程、陆上交通运输、船舶和近海工程、化工防腐、电气与电子、体育与娱乐用品、医疗器械与仿生制品以及家庭办公用品等各个部f-jb】。 在众多的天然纤维中麻类纤维的强度最好,而且麻类植物易种植,收获期短,产量高。尤其在石油资源日益短缺、木材资源日益受到保护的21世纪,麻类纤维的优良特性正好满足人们追求自然、绿色、环保的要求。麻纤维与玻璃纤维、碳纤维相比具有以下特点:①单纤维粗细不均匀,支数和纤维根数在长度方向上不确定;②纤维有很多支叉;③纤维是亲水性的,自然状态下吸收大量水分。用天然植物纤维作为复合材料的增强体,首先需要解决的是亲水性强的纤维与亲油性强的基体之间的匹配问题;其次是天然纤维如何在基体中均匀分散的问题。近几年来,把天然纤维作为复合材料增强体使用的研究主要集中在以下几个方面;①纤维的表面处理机理和处理工艺的研究;②与天然纤维匹配的基体树脂的研究;③天然纤维增强体的制备方法和工艺研究;④天然纤维复合材料成型工艺的研究。其中,麻纤维的表面改性和增强体的制备是其中较为基础的两个环节H】。 麻纤维非织造布结构中,纤维束缠结,而且彼此之间存在较大的摩擦力.通过针刺工艺可以 收稿日期:2006—09—20 作者简介:兰红艳(1977一).女。在读硕士研究生。

非织造布主要工艺技术及特性

非织造布主要工艺技术及特性 1、纺粘非织造布技术 纺粘非织造布是利用化学纤维纺丝成型原理,将聚合物挤出、拉伸而形成连续长丝后铺置成网,纤网再经过自身粘合、热粘合、化学粘合或机械加固方法制成非织造布。在纺粘非织造布中,丙纶纺粘布比重最大可占到70%左右,其次是涤纶纺粘布约占18%左右,另外还有锦纶纺粘布及少量的功能化纺粘布。 丙纶纺粘布的特性: (1)丙纶纺粘布以聚丙烯树脂为主要生产原料,密度仅0.91,较多元酯、锦纶等材质为轻; (2)同基重制品厚度较厚,具有蓬松性; (3)成品柔软度适中,具有舒适感; (4)拨水透气性好。PP树脂不吸水,含水率零,制品拨水性佳,且由100%纤维组成,具有多孔性,制品透气性佳,易保持布面干爽; (5)无毒、无刺激性。PP纺粘制品不含其他化学成分,无毒、无异味且不刺激人体皮肤; (6)抗化学药剂。 PP树脂属化学成分钝性物质,抗化学侵蚀强度佳,产品不受侵蚀而影响强度; (7)抗菌性较好。不发霉并能隔离存在液体内细菌及虫类的侵蚀; (8)物理机械性能佳。制品强度较一般短纤产品为佳,强度无方向性,纵横向强度相近; (9)加工容易。 PP树脂属热可塑型树脂,除可以用一般针车加工外,亦可以用高周波热熔缝合方式加工; 涤纶纺粘布的特性: (1)高强度,具有较好的拉力强度; (2)具有良好的耐热性,可在120℃环境中长期使用,在150℃环境中也可使用一段时间; (3)耐老化、抗紫外线、延伸率高、隔音; (4) 具有较好的稳定性和透气性; (5) 耐腐蚀性较好,对酸及一般非极性有机溶剂有极强的抵抗力; (6)无毒、耐微生物、能防蛀、不受霉菌等作用; 纺粘非织造布广泛应用于家庭用品、包装用品、装饰行业、农业用布、防水材料、高档透气(湿)防水材料基布、过滤材料、绝缘材料、电器、加固材料、支撑材料、汽车装饰材料、复合膜基布、婴儿和成人尿布、卫生巾、防护用品、一次性卫生材料等领域。 纺粘无纺布工艺流程 聚合物(聚丙烯+回料)——大螺秆高温熔融挤出——过滤器——计量泵(定量输送)——纺丝(纺丝入口上下拉伸抽吸)——冷却——气流牵引——网帘成网——上下压辊(加固)——轧机热轧(加固)——卷绕——倒布分切——称重包装——成品入库纺粘无纺布的技术类型 世界上纺粘无纺布技术主要有德国莱芬的莱科菲尔技术、意大利的STP技术、日本的神户制钢技术等。当前状况,尤其以莱芬技术成为世界上的主流技术。目前已经发展

纤维增强复合材料嵌入式加固技术

?综 述? 纤维增强复合材料嵌入式加固技术 3 岳清瑞 李庆伟 杨勇新 (国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心 北京 100088) 摘 要:纤维增强复合材料嵌入式加固方法近几年来在国外得到了广泛的研究与应用。介绍了此项技术的研究、应用状况,并详细阐述了嵌入式加固方法的特点、施工方法以及施工中需要注意的问题。嵌入式加固方法施工方便快捷、防火性能好、能防止人为或环境因素的破坏,是一种有效的加固方法,值得在我国进行研究、推广和应用。 关键词:纤维增强复合材料 嵌入式(NS M ) 加固 结构 施工步骤 工程应用 TECHNIQUE OF STRUCTURES STRENGTHENE D WITH NEAR SURFACE MOUNTE D FRP Y ue Qingrui Li Qing wei Y ang Y ongxin (National Engineering Research Center of Industrial Building Diagnosis and Rehabilitation Beijing 100088)Abstract :T echnique of structures strengthened with near surface m ounted (NS M )FRP has been studied and applied widely in abroad recent years.This paper introduces the research and applications of this technology ,discusses the characters of this technique ,construction process ,and s ome problems that merit attention in field application.NS M method is convenient and can prevent structures from fire or destruction of other factors.NS M method is effective and w orthy of being researched and applied in our country. K eyw ords :FRP near surface m ounted (NS M ) strengthening structures construction process field application 3国家863计划项目(编号2001AA336010)、2003年科研院所技术开发研究专项资金项目(编号2003EG 213003)资助。 第一作者:岳清瑞 男 1962年1月出生 教授级高级工程师收稿日期:2003-09-20 我国有大量的建筑物因种种原因需要维修加固,因此,探寻更为有效的加固方法成为土木工程界 的研究热点。近几年来,嵌入式(Near Surface M ount 2ed ,简称NS M )加固方法在国外得到了广泛的研究和 应用。所谓嵌入式加固方法是将加固材料放入结构表面预先开好的槽中,并向槽中注入粘结材料使之形成整体,以此来改善结构性能的方法。在20世纪40年代末瑞典的Asplund [1] 曾用此项技术加固瑞典 一座桥梁。他把钢筋置于在混凝土结构表面所开的槽中,在槽中灌入水泥浆,然后用喷浆混凝土覆盖进行表面处理。然而,由于水泥浆的粘结性能不是很好,所以加固部分与原结构的粘结效果不太好,从而影响了加固效果。正是由于材料的限制,使得这项技术在当时没有推广。随着材料产业日新月异的发展,新型材料不断出现,嵌入式方法也逐渐发展起来。20世纪60年代,研究人员开始在槽中注入环氧树脂来粘结钢筋,然而钢筋的易锈蚀性使得表面需要较厚的保护层 [2] 。当FRP 材料出现后,嵌入式 加固方法才真正显示出了其优良的加固效果。研究 人员开始采用FRP 筋或板带代替钢筋应用于嵌入式加固方法中,与钢筋相比,其优势不言自明:FRP 材料轻质高强,施工方便,省时省力;耐腐蚀,不象钢筋那样需要较厚的保护层;形状、规格可以根据实际工程的要求定做。 嵌入式加固方法近年来在国外工程中得到较多的应用,尤其是在混凝土结构加固工程中的应用尤其广泛。Hakan Nordin [2] 于1999年秋天用嵌入式方法加固了瑞典一座桥梁的桥板,材料为CFRP 板带(规格为35mm ×5mm ),工程开槽尺寸为40mm ×8mm ,加固效果令人十分满意。Alkhrdaji [3] 等人在 1998年对美国正在使用中的J -857桥梁进行加固, 其中有3块混凝土实心板是用嵌入式方法加固,应用CFRP 砂磨筋,直径约11mm ,开槽的尺寸为:长约6m ,宽约14mm ,深约19mm 。施工完毕后,经试验测 1 Industrial C onstruction V ol 134,N o 14,2004 工业建筑 2004年第34卷第4期

非织造复合材料的应用

论文 非织造复合材料的应用 Application of Nonwoven Composites 姓名: 专业: 学号: 2013年12月12日

摘要 本文是关于非织造复合材料在生活和工作上的应用。 非织造布的复合技术又称层压,是把两层或者多层相同或不同的材料通过加热、加压,有时再加上粘合剂,结合为整体的方法,成为复合材料,从而形成一种新的材料。 多种材料的复合能够发挥其中各材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大材料的应用范围。复合技术应用广泛,其中最典型的例子就是传统的纺粘、熔喷法,例如多层的手术服材料,表面层是防水层,中间层是有阻隔作用的透气膜,贴身的内层是柔软舒适的棉纤维材料。多层复合技术除了可以加工一般的纤维材料外,还可以加工如泡沫海绵、木材、塑料和金属等其他材料,制成如夹板、挡风玻璃和复合铝合金板等复合材料,并应用在各种工业领域的很多产品中。非织造布也可以通过复合技术用来提高其附加值,扩大应用范围,并渗透到很多新的领域中去。 关键词:复合材料;非织造;非织造复合材料;非织造复合材料应用

ABSTRACT This article is about the non-woven composite material in the application of life and work. Also called laminated nonwovens composite technology, is to put the two layer or layers of same or different materials by heat, pressure, sometimes combined with adhesive, combination method for overall, become a composite material, thus forming a kind of new material. A composite of a variety of materials can play the advantages of various materials, to overcome the defects of the single material, enlarge the range of materials. Composite technology widely used, one of the most typical example is the conventional spun-bonded, melt-blown method, such as multilayer surgery clothing materials, surface layer is a waterproof layer, middle layer is a barrier for breathable membrane, close-fitting lining is soft and comfortable cotton material. Multi-layer composite technology in addition to processing general fiber material, can also processing such as foam sponge, wood, plastic and other materials such as metals, such as splint made, windshield, and composite materials, composite aluminum alloy plates and application in various industrial fields of many products. Nonwovens can also through the composite technology used to improve its added value, expand the application range, and penetration into many new areas. Key words:Composite materials; Nonwovens; Non-woven composite material; Non-woven composite material application

高性能增强材料——芳纶纤维

高性能增强材料——芳纶纤维 安源 摘要: 芳族聚酰胺纤维由美国杜邦公司于20世纪60年代首先开发并最早实现工业化生产。该产品可以用做增强材料。介绍芳族聚酰胺纤维的发展、性能、制备及其应用。 关键词:芳纶;性能;制备;应用 1 概述 增强材料就像树木中的纤维,混凝土中的钢筋一样,是复合材料的重要组成部分,并起到非常重要的作用。它不仅能使材料显示出较高的抗张强度和刚度,而且能减少收缩,提高热变形温度和低温冲击强度等。复合材料的性能在很大程度上取决于纤维的性能、含量及使用状态。例如在纤维增强复合材料中,纤维是承受载荷的组元,纤维的力学性能决定了复合材料的性能。 芳纶是芳族聚酰胺纤维的通称,主要分为聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)纤维(芳纶1414)和聚间苯二甲酰间苯二胺(PMIA)纤维(芳纶1313)。美国杜邦公司于20世纪60年代首先开发出芳纶1313和芳纶1414 ,并最早实现工业化生产(商品名分别为Nomex和Kevlar)。1987年推出了KevlarHT、Kevlar68和Kevlar149。1986年荷兰阿克苏(Akzo)公司生产出Twaron纤维; 1987年日本帝人公司生产出Technora纤维。而中国于1972年开始进行芳纶的研制工作,并于1981年通过芳纶14的践定,1985年又通过芳纶1414的鉴定,它们分别相当于美国杜邦公司的Kevlar29和Kevlar49。 2 全球芳纶纤维的发展概况 全球芳纶纤维产能主要集中在日本、美国和欧洲,生产芳纶纤维的公司也较为集中,目前全球从事芳纶纤维生产的厂家主要有5个:美国杜邦公司(Kevlar)、日本帝人公司(Twaron、Technora)、俄罗斯卡明斯克化纤股份公司(SVM、Apmoc、Rusar)和特威尔化纤股份公司(SVM、Apmoc)、韩国科隆公司(Kolon),其他国家或公司仅有少量生产。 2009年,全球芳纶纤维生产能力约9.51万t/a,其中对位芳纶纤维产能约6.61万t/a,杜邦和帝人二家公司产能合计6.15万t/a,占对位芳纶纤维产能的93%;间位芳纶纤维的产能约为2.9万t/a,主要的生产公司仍为杜邦公司,产能为全球总产能的75%以上。预测到2015年全球对位芳纶纤维产能可达11.0万t/a,问位芳纶的产能为5.2万t/a。 2009年全球芳纶纤维的消费量约为7.5万t,其中对位芳纶纤维5.2万t,间位芳纶纤维2.3万t。芳纶纤维的消费区域主要也集中在美国、欧洲和日本。欧洲是世界芳纶纤维的最大消费市场,其消费量占全球总消费量的48%,约为3.6万t;美国消费量占全球36,约2.7万t;日本消费量约占全球11%,约0.8万t;其他地区约0.4万t。随着生产技术的发展以及生产成本的逐步降低,芳纶纤维的消费领域已经逐步从应用于军工和航天领域的特殊材料,发展成为在工业和民用领域有着广泛应用的高性能材料。 3 我国芳纶纤维的基本概况

纤维增强复合材料筋蠕变性能试验方法

附录A纤维增强复合材料筋蠕变性能试验方法 A.1.1 1 范围 本试验方法适用于测定结构用纤维增强复合材料筋的蠕变性能,包括应变-时间关系,荷载水平-蠕变断裂时间曲线和蠕变断裂应力。 A.1.2 2 仪器 A.1.3 2.1 试验机 蠕变试验机或试验装置,应满足以下要求: ——试样的最大拉伸荷载应在试验机加载能力的15%-85%之间。 ——试验机夹具之间的最小长度应符合试件的基本要求。 ——能够提供稳定的恒定荷载。 A.1.4 2.2 应变测试装置 用于测量筋材伸长的引伸计或应变片应该能够记录在计测范围内的所有变化。 A.1.5 2.3 数据采集系统 系统应能以最小速率为每秒记录两次连续记录荷载、应变和位移。荷载、应变和位移的分辨率分别应不大于100N、10×10-6和0.001mm。 A.1.6 3 试件制备 A.1.7 3.1 试件选择 蠕变试验每组3个试件,其他试件选择要求与拉伸试验一致。 A.1.8 3.2 原始标距的标记和测量 引伸计或应变片应安装在试件的中部,距锚固端至少8倍试件计算直径。 A.1.9 4 试验条件 试验条件与拉伸试验一致。 A.1.10 5 试验方法 蠕变试验的开始时间以试验荷载达到既定蠕变试验恒定荷载的时刻计算。蠕变试验荷载应取试件极限荷载的0.2到0.8倍,在荷载达到既定荷载前发生破坏的试件为无效时间,若连续3个试件出现该情况,则应考虑降低恒定荷载。为了最终形成蠕变断裂应力预测曲线,蠕变断裂试验应至少包含3种不同的恒定荷载水平的试验组,蠕变断裂时间应分布在1~10小时,10~100小时和100~1000小时,且应包含至少1个在1000h内不发生破坏的试验组。

天然纤维增强复合材料吸声性能研究

天然纤维增强复合材料吸声性能研究 A coustical Studies of N atural Fiber Reinforced Com posites 罗业,李岩 (同济大学航空航天与力学学院,上海200092) LU O Ye,LI Yan (School of Aerospace Eng ineer ing and Applied M echanics, T ongji U niv ersity,Shang hai200092,China) 摘要:采用热压成型法制备天然纤维增强复合材料层合板和蜂窝夹芯结构,利用双传声器阻抗管进行吸声性能测试,并与合成纤维增强复合材料层合板和蜂窝夹芯结构进行对比。结果表明:与合成纤维增强复合材料层合板相比,天然纤维增强复合材料层合板虽然具有更优异的吸声性能,但是仍不能满足吸声材料的要求,需通过材料设计进一步提高这种材料的吸声性能。而天然纤维增强蜂窝夹芯结构具有优异的吸声性能,吸声系数峰值高达014,可以被用作吸声材料。 关键词:天然纤维;吸声系数;表面阻抗;阻抗匹配 中图分类号:T B332文献标识码:A文章编号:1001-4381(2010)04-0051-04 Abstract:T he natur al fiber reinforced co mposite lam inates and ho neycomb sandw ich str uctures w ere prepared by hot press.Acoustic properties w er e tested w ith the aid of tw o-micropho ne impedance tube and co mpared w ith synthetic fiber reinforced co mposite counterparts.T he results show ed that natural fiber reinforced composites laminates had better acoustic pr operties than their synthetic counterparts, but still failed to reach the requir em ents as acoustic mater ials.Proper materials desig n is needed to further improve the aco ustic pro perties of natur al fiber r einfor ced composite laminates.While,natural fiber based honeycomb sandw ich str uctures had go od acoustical pro perties,w ith its peak sound absorp-tion coefficient appr oaching0.4,and thus co uld be used as acoustic materials. Key words:natur al fiber;sound absor ption coefficient;surface impedance;impedance matching 噪声污染已成为当代世界性的问题,同水污染和大气污染一起被列为全球三大污染[1]。随着工业、农业、交通运输业的发展,噪声污染日趋严重,已经成为越来越严重的社会问题。而噪声对人们的休息、学习和工作的影响以及对身心健康的危害,日益为人们所认识和关注。为此,各行各业在住宅、学校、工厂、交通工具以及城市环境等方面都建立起噪声的限制标准,而噪声控制技术也随之得到了飞速的发展。 噪声的控制分为三种途径[2]:在声源处降低噪声幅值;在声波传播途径中阻隔、吸收声能;在声音接收点采取保护措施,减少噪声影响。而实际应用中,最有效的噪声控制就是通过吸声材料来达到降噪的效果。 天然纤维由于比强度高、比模量高、价格低廉、可回收、可降解、可再生、绿色环保等特性而作为增强体在复合材料中得到广泛应用[3]。其织物、非织造布作为吸声材料也备受科学家和研究者的青睐[4-8],M ul-l er和Krobjlow ski通过Alpha-cabin和双传声器阻抗管研究了棉制绒头织物的吸声性能,发现了其优良的吸声性能[4];Parikh等[5]发现天然纤维针织毡能够有效降低汽车内噪音;张辉等[8]选用大麻、涤纶和棉纱线织造了不同规格的织物,分析了织物紧度、组织和化学试剂对大麻织物吸声系数的影响。而对于天然纤维增强复合材料的吸声性能却报道较少。 本工作着眼于绿色环保吸声材料的研制,以天然纤维增强复合材料层合板和蜂窝夹芯结构为对象,研究了其吸声性能,并和传统的合成纤维增强复合材料层合板和蜂窝夹芯结构进行比较,分析了其在吸声降噪领域的应用前景。 1实验 1.1实验材料 选用江西井竹麻业有限公司生产的平纹编织苎麻布,浙江宏成纺织整理有限公司生产的平纹编织黄麻布,常州天马集团公司生产的平纹编织玻璃纤维布以及上海怡昌碳纤维材料有限公司生产的平纹编织炭纤

非织造布

第一章 1、非织造布定义:定向或随机排列的纤维通过摩擦、抱合或粘合或者这些方法的组合而相 互结合制成的片状物、纤网或絮垫。不包括纸、机织物、簇绒织物、带有缝编纱线的缝编织物以及湿法缩绒的毡制品。所用纤维可以是天然纤维,可以是短纤维、长丝或直接形成的纤维状物 2、非织造布的结构特征(区别于传统纺织品):找不到 3、非织造工艺的技术特点: (1)多学科交叉,突破传统纺织原理,结合了纺织、化工、塑料、造纸以及现代物理学、化学等学科的知识 (2)工艺流程短,装备智能化,劳动生产率高 (3)生产速度高,产量高 (4)可应用纤维范围广 (5)工艺变化多,产品用途广 (6)技术要求高 第二章 一.工艺流程: 原料准备—成网前准备—成网—加固—成卷—后处理 二纤维在非织造材料中的作用: 1作为非织造材料的主体 2作为非织造材料的缠绕部分 3 作为非织造材料的粘合部分 4既作为非织造材料的主体,又作为热粘合成分 三.纤维性能与非织造材料性能的关系: 1 纤维表现性状对非织造材料性能的影响 (1)纤维长度及长度分布 1)纤维长度长,对提高非织造布的强度有利 2)纤维长度影响加工工艺 3)纤维长度分布越窄,在同样工艺条件下越易于对纤维控制,形成均匀纤网(2)纤维线密度 1)线密度小,制的产品体积密度大,强度高,柔软性好 2)纤维过细会对开松、梳理、成网造成困难。 3)一般粗纤维多用于地毯和衬垫中 (3)纤维卷曲度 1)对纤网的均匀度,对非织造布的强度。弹性。手感都有一定影响 2)在粘结过程中,由于纤网卷曲度高,粘结点与纤网之间的纤维可保持一定的弹性伸长,因而产品手感柔软,弹性好 3)在针刺加固和缝编法等非织造布材料中,纤维卷曲度高,则抱合力大,从而增加了纤维之间的滑移阻力,提高了产品的强度和弹性 4)在湿法非织造布生产中,纤维的卷曲度越大,卷曲类型越复杂,纤维越易缠结,在谁中越难分散,三维立体卷曲的纤维更难分散 (4)纤维横截面形状影响硬挺度、弹性、粘合性及光泽等

芳纶纤维复合材料

绵阳职业技术学院 材料系 先进复合材料成型工艺 芳纶纤维增强的先进复合材料制品

目录 1 芳纶纤维增强的先进复合材料的应用 (1) 1.1 概况 (1) 1.2 芳纶品种及性能 (1) 1.3 芳纶纤维产品形态及复合材料的成型方法 (3) 1.4 芳纶纤维复合材料的应用 (3) 2 原材料 (5) 2.1 聚氨酯树脂 (5) 2.2 芳纶纤维 (7) 3 制作工艺 (8) 3.1成形方法的选择 (8) 3.2 芳纶1313 (10) 4 修补及性能检测 (10) 4.1 缺陷 (10) 4.2 芳纶表面改性 (10) 5 参考文献 (13)

先进复合材料成型工艺 芳纶纤维增强的先进复合材料制品 1 芳纶纤维增强的先进复合材料的应用 1.1 概况 目前,先进复合材料的增强材料主要是S高强玻璃纤维非碳纤维和芳纶纤维。前两者介绍文章较多,本文主要针对芳纶复合材料及应用情况作概括介绍。 芳纶纤维是芳香族聚酰胺类纤维的通称。它是一种强度高、模量高、低密度、耐折、耐磨性好的人工合成的有机纤维。据了解,现在美国、荷兰、日本、德国、法国和俄罗斯等国都在开发芳纶纤维。我国也进行了这方面研制并取得了一定成绩。 美国杜邦公司开发的芳纷纤维,商品名“凯芙拉”(K velar)有多种规格出售,年产量已达2t。荷兰阿克苏(AKZO)公司研制的芳纶纤维,商品名“特瓦纶”(Twaron),年产量在5000t以上。日本帝人公司开发的共聚芳纶纤维,商品名“太库诺拉”,年产量为500t以上。德国赫斯特公司(HOECHST)生产芳纶纤维年产量为150t。我国1981年研制成功芳纶I,1985年研制成功芳纶Ⅱ,1994年北京燕山石化公司研究院研制成功溶致液晶全芳香族聚酰胺(PPTA),通过专家鉴定,为今后中石、工业化生产开辟了途径。 在世界范围内,芳纶纤维正以年增长率20%左右的速度发展,并从单一军用向民用转移。芳纶纤维用于汽车及防护用品方面占68%,用于造船业达21%,其余为航空、航天及军用。 1.2 芳纶品种及性能 芳纶纤维,因选择原料的不同及合成工艺不同,又可分为间位芳香族聚酰胺纤维,商品名为“欧梅克斯”(Nomex)对位芳香族聚酰胺纤维,商品名“凯芙拉”(Kevlar)和芳香族聚酰胺共聚纤维,商品名“太库诺拉”等。表1将具有代表性的“凯芙拉”纤维和我国研制的芳纶I、芳纶Ⅱ主要性能列出,同时与S高强玻璃纤维及碳纤维进行比较。 从表1中可以发现芳纶纤维密度最小,拉伸强度与S2玻璃纤维和碳纤维接近,拉伸模量居中。此外,芳纶纤维的热稳定性好,可在180℃下长期使用,短期可耐300℃,对强度无大的影响。在-170℃下也不会变脆,仍保持其性能。芳纶纤维的力学性能在有机纤维中是非常突出的,与无机纤维比也不逊色,芳纶纤维除强酸、强碱外,几乎不受有机溶剂、油类影响。但芳纶纤维对紫外线敏感, 若长期暴露在阳光下,其强度会有很大的损失,因此,在使用中应加保护层。 1

纤维增强复合材料(FRP) 在工程结构加固中的应用

纤维增强复合材料(FRP)在工程结构加固中的应用 肖萍 (福建信息职业技术学院福州,350019) 摘要:介绍FRP这种新型高性能复合材料的种类、性能特点及对钢筋混凝土构件的加固方式,并 介绍了FRP复合材料在土木工程不同领域的应用发展,展望了FRP复合材料在今后土木工程领域的广 阔发展前景。 关键词: FRP 复合材料;材料性能;钢筋混凝土构;修复加固 随着社会科学技术的进步,土木工程结构学科的发展,在很大程度上得益于性质优异的新材料、新技术的应用和发展,而纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer 简称FRP)以其优异的力学性能及适应现代工程结构向大跨、高耸、重载、轻质发展的需求,正被越来越广泛地应用于桥梁工程、各类民用建筑、海洋工程、地下工程中,受到结构工程界广泛关注。 1 FRP复合材料的种类 FRP复合材料是由纤维材料与基体材料按一定地比例混合,经过特别的模具挤压、拉拔而形成的高性能型材料。目前工程结构中常用的FRP主材主要有碳纤维(CGRP)、玻璃纤维(GFRP)、及芳纶纤维(AFRP),这些材料性能如表1所示,其材料形式主要有片材(纤维布和板)、棒材(筋材和索材)及型材(格栅型、工字型、蜂窝型等)。 1.1 在FRP片材中,纤维布是目前应用最为广泛的形式,它由连续的长纤维编织而成,通常是单向纤维布,使用前布浸润树脂,在采用FRP布加固时布的形状可以根据被加固结构的外形随意调整,加上它本身没有刚度,运输方便,较适用于梁与柱的抗剪、抗弯加固,柱与节点的抗震加固。但由于FRP布的厚度较薄,需多层粘贴才能满足要求,所以施工工艺较繁杂,操作较为困难。而FRP板则可以承受纤维方向上的拉和压,所以FRP板较适用于梁板柱的抗弯加固和抗剪加固。1.2 在FRP棒材中,FRP筋是采用单向成型工艺,将单向长纤维与树脂混合为棒材;而FRP索是将连续的长纤维单向编织,再用少量树脂浸润固化或不用树脂固化而制成的索状FRP制品。FRP 筋和FRP索可以在钢筋混凝土代替钢筋和预应力筋,特别是FRP筋用作预应力筋时,它的高强度、低弹性模量和抗腐蚀性对结构都十分有力。同时它们还可用于大跨度支撑结构、张拉结构和悬挑结构,且一般可节约劳动力和大量后期的维护费用。但工程造价一般高于采用钢筋的方案。 1.3 在FRP型材中,FRP格栅型材可代替钢筋网或钢筋笼,直接用作结构中作为楼面或夹心板等构件,同时FRP其他型材也可用于管道、桩基等尺寸较大或形状复杂的结构构件中。 2 FRP复合材料的基本力学性能和特点: 2.1 抗拉强度高,FRP的抗拉强度均明显高于钢筋,与高强钢丝抗拉强度差不多,一般是钢筋的两倍甚至达十倍。但FRP材料在达到抗拉强度前,几乎没有塑性变形产生,受拉时应力-应变呈线弹性上升直至脆断,因此FRP复合材料在与混凝土结构共同作用的过程中,往往不是由于FRP 材料被拉断破坏,而是由于FRP-混凝土界面强度不足导致混凝土结构界面被剥离破坏,所以,FRP-混凝土界面粘结性能问题成为今后工程应用的一个重点和难点。 2.2 FRP复合材料热膨胀系数与混凝土相近,这样当环境温度发生变化时,FRP与混凝土协调工作,两者间不会产生大的温度应力。 2.3 与钢材相比,大部分FRP产品弹性模量小。约为普通钢筋的25%~75%。因此,FRP结构的设计通常由变形控制。 2.4 FRP的抗剪强度低,其强度仅为抗拉强度的5%~20%,这使得FRP构件在连接过程中需要研制专门的锚具、夹具。也使得FRP构件的适度成为研究突出的问题。

碳纤维增强复合材料概述

碳纤维增强复合材料概述 摘要:本文对碳纤维增强复合材料进行了介绍,详细介绍了其优点和应用。并对碳纤维复合材料存在的问题提出建议。 关键字:碳纤维,复合材料,应用 Abstract: In this paper, the carbon fiber reinforced composite materials are introduced, its advantages and application was introduced in detail. And puts forward Suggestions on the problems existing in the carbon fiber composite materials. Key words: carbon fiber, composite materials, applications 1.碳纤维增强复合材料介绍 复合材料是将两种或两种以上不同品质的材料通过专门的成型工艺和制造方法复合而成的一种高性能新材料,按使用要求可分为结构复合材料和功能复合材料,到目前为止,主要的发展方向是结构复合材料,但现在也正在发展集结构和功能一体化的复合材料。通常将组成复合材料的材料或原材料称之为组分材料(constituent materials),它们可以是金属陶瓷或高聚物材料。对结构复合材料而言,组分材料包括基体和增强体,基体是复合材料中的连续相,其作用是将增强体固结在一起并在增强体之间传递载荷;增强体是复合材料中承载的主体,包括纤维、颗粒、晶须或片状物等的增强体,其中纤维可分为连续纤维、长纤维和短切纤维,按纤维材料又可分为金属纤维、陶瓷纤维和聚合物纤维,而目前用得最多的和最重要的是碳纤维[1]。 碳纤维是一种直径极细的连续细丝材料,直径范围在6~8 μm 内,是近几十年发展起来的一种新型材料。目前用在复合材料中的碳纤维主要有两大类:聚丙烯腈基碳纤维和沥青基碳纤维,分别用聚丙烯腈原丝(称之为前驱体)、沥青原丝通过专门而又复杂的碳化工艺制备而得。通过碳化工艺,使纤维中的氢、

纳米纤维和纳米材料在非织造布中的应用

第六届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集2006?5 静电纺丝法是对带电聚合物熔体或带电纤维素溶液施加强电场,利用电场产生的静电吸引力作用进行纺丝的工艺。纺丝过程中,带电高聚物喷射流喷出纺丝孔穿过强电场时,受到电场静电吸引力的作用,形成直径为lOnm’1000nm的纳米纤维。这些纤维可以直接被纤网载体收集,形成复合增强非织造布。目前,适合静电纺丝加工的聚合物超过30种。静电纺丝法制成的非织造布可阻隔细菌、病毒及有害物质,并且柔软透气。一些过滤性、阻隔性、粘合性和保温性优异的尼龙静电纺丝法生产的非织造产品,己经被用来制作高性能的过滤材料,比如化学防护服装。 图1静电纺丝示意图图2静电纺丝喷丝头 图3三种纳米纤维在不同放大倍数下的电镜照片 复合纺丝法也可以生产纳米纤维,典型代表是剥离型和海岛型复合纺丝法。美国Hills公司的海岛型复合纺丝技术是在每根海岛纤维生成1000个左右的岛,经过充分拉伸使岛相成为纳米直径的原纤,再将海相用溶剂洗去,剩下的部分即是纳米纤维。由于这种纤维具有极高的柔软度和极小的细度,因此以此纤维为原料制作的非织造布具有麂皮般的效果,被广泛应用于制作高档合成革基布,应用前景广阔临1。另外经纳米纺丝工艺制作的尼龙纤维非常适合制作过滤材料,这些过滤材料能极好的满足燃气轮机、压缩机的过滤要求。

第六届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集2006—5 图4纳米纤维复合过滤材料 另外,利用纳米纤维的低密度、高孔隙度和大比表面积特性,制作多功能非织造布美容护肤面膜,这种非织造布材料的面膜具有大量的微孔结构,有利于蒸汽扩散。由于纳米纤维的毛细芯吸作用很强,因此面膜的吸水性和吸油性也相应提高。并且面膜的舒适性有很大的提高,这些都恰好弥补了传统面膜的不足,具有巨大的潜在市场。纳米纤维非织造布还可以用于皮肤伤口的治疗和制作特殊功能的止血材料。纳米纤维非织造布具有的微孔可滤除微细粒子,防止细菌渗入,并且能使蒸汽扩散,具有“可呼吸性”,满足皮肤呼吸排汗的需要。由可生物降解聚合物制成的纳米纤维非织造布,可以直接在伤口表面的皮肤形成保护层,不仅可以促进伤口皮肤的生长,而且伤口愈合后不会留下疤痕,这是传统的包扎治疗所不能比拟的。 2纳米材料在非织造布改性和功能整理上的应用 纳米材料运用到非织造布中可以提高非织造布的质量,提高性能,降低成本,并且使生产高技术、高附加值产品成为可能。综合国内外的研究情况,纳米材料在非织造布中的应用主要体现在以下几个方面:将具有特殊性质的纳米微粒加入聚合物中共混纺丝;利用纳米整理技术赋予非织造布独特性能。 2.1含有纳米材料的聚合物导电纤维 自1996年以来,导电聚合物纤维的研究便开始了。纳米导电纤维的直径细小,导电组分主要是纳米金属化合物和纳米级碳黑,导电性和耐用性优良。纳米导电型金属化合物纤维的导电性能较好, 纤维可纺性较高,但成本较碳黑型的高,大规模应用有一定困难;纳米导电型碳黑易于制取,且价格低廉,成纤容易,但碳黑添加到纤维中后会使纤维变黑,影响产品的外观∞1。最近有报道显示, 以纳米二氧化锡或纳米二氧化钛为填充物的聚合物导电纤维,相对于纳米碳黑导电纤维具有更好的导电性能和可纺性,并且色泽白亮,产品效果更美观,总体成本较普通纳米金属导电纤维要低。 以纳米导电聚合物纤维为材料生产的非织造布可以用来制作防护隔离服、电磁屏蔽罩,这些非织造产品在电子工业领域、医疗卫生领域和军事科学领域都有广泛的用途。 2.2用于过滤领域的纳米驻极体非织造布 驻极体过滤材料的过滤效率要远远高于常规过滤材料。驻极体过滤材料带电量的多少和电荷衰减的快慢程度对产品的性能和使用寿命影响很大,纳米陶瓷是自发电极性最强的矿物驻极体材料, 极化矢量不受外部电场的影响,具有压电和热电性。将纳米微粒作为添加剂,加入到聚丙烯切片中,生产驻极体熔喷非织造布,并对该非织造布进行电晕放电,制得新型的复合驻极体熔喷非织造布滤材。对复合驻极体熔喷非织造布滤材进行性能测试,结果显示:极性纳米陶瓷容易吸附电晕放电时产生的自由电荷使聚丙烯大分子更容易极化。添加纳米陶瓷微粒后能明显改善熔喷聚丙烯驻极体非织造布驻极效果,提高了材料的静电吸附能力和过滤性能,并且降低过滤阻力,是高效滤材的理想替代产品。 2.3含有纳米材料的新型粘胶纤维 粘胶纤维是非织造布的重要原料之一,其组成结构与棉相似,并拥有棉纤维的大部分优点,吸湿、透气及染色的特性与棉纤维基本相同。粘胶纤维非织造布手感柔软、滑爽,具有优异的悬垂性 158

纤维增强聚丙烯复合材料应用

纤维增强聚丙烯复合材料及其在汽车中的应用 玻璃纤维毡增强热塑性片材(Glass Mat Reinforced Thermoplastics,简称GMT)作为先期研发应用成功的一种热塑性复合材料,曾对汽车工业采用新材料产生了积极而又深远的影响,至今仍方兴未艾。近年来,车用纤维增强聚丙烯复合材料的研究和应用又有了新的发展——自增强聚丙烯(SR-PP)和长玻纤增强聚丙烯(LGFPP)的开发应用成功使其成为汽车工业中的新宠。1 N# H* U$ H9 Z 在汽车塑料件所用塑料材料中,聚丙烯是用量最大、发展最快的塑料品种,其原因不仅是由于聚丙烯材料本身具有密度小、成本低、产量大、性价比高、化学稳定性好、易于加工成型和可回收利用等突出特点,而且还因为该种材料可通过共聚、共混、填充增强等方法得到改性,因而可适合不同的汽车零件的使用性能要求。 目前可用于汽车零部件的聚丙烯材料已有多个牌号的品种,可分别作为汽车保险杠、仪表板、方向盘、车门护板、发动机冷却风扇以及车身暖风组件等多种零部件的材料。尽管如此,为了提供高性能品种以满足高品质汽车在美观、舒适、安全、防腐以及轻量化方面提出的更高要求,人们仍然在不断地进行着聚丙烯材料的改性和应用方面的研究。自增强聚丙烯复合材料8 N" g: f: K+ E- N% T0 o/ d 自增强聚丙烯复合材料(Self-Reinforced Polypropylene Composite,简称SR-PP)是一种由高定向性的聚丙烯纤维和各向同性的聚丙烯基材组成的100%聚丙烯片材。SR-PP是继GMT之后国外最新开发应用的一种热塑性复合材料,它由英国Leads大学研制成功。2002年初,Amoco纤维有限公司在德国Gronau建立了第一条年产5000t SR-PP的生产线,其生产的产品目前主要用作车底遮护板。 自增强聚丙烯片材加工制备工艺的要素可概述为:将高模量的聚丙烯带排列起来,在适宜的温度和压力条件下,使每条带的薄层表皮熔融在一起,在冷却过程中,这种熔融的材料凝固或重结晶,从而粘合成为一个整体结构。由于生成的热压实片材由同一种聚合物材料所组成,再加上物相之间分子的连续性,使片材中纤维/基材间有着优异的粘合性。此外,由于每条定向带表面膜层的熔融效应,从而克服了GMT材料中增强玻璃纤维需要浸润处理的问题。自增强聚丙烯片材热压实制备工艺如图1所示。 国外有关专家在对自增强聚丙烯复合材料的性能进行研究后指出,SR-PP片材的刚性和强度与GMT材料很接近(弹性模量均在5GPa左右),但较GMT材料轻20%~30%。此外,与随意纤维方向排布的GMT片材和NMT(天然纤维增强聚丙烯)片材不同的是,SR-PP片材生产中使用的编织纤维结构使整个零件具有均匀一致的机械性能,可将加工零件的厚度进一步减薄20%~30%,这样就可以使成品的总重量减轻50%左右。表1列出了SR-PP、GMT和均聚PP三种材料的性能对比。

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