经编技术及产品的开发应用
2经编特种纺织品的开发和应用
(1)建筑材料
经编轴向织物的结构特点使其具有优异的力学性能,它同普通机织物结构相比,在织物密度相同的情况下,由于其衬纱呈平行伸直状态,因此,可以充分利用高性能碳纤维的高强高模力学潜能。而普通机织物中的纱线由于呈屈曲状态,因此,对纱线自身力学潜能的利用率下降,而且这种屈曲程度越显著,利用率越低。因此,经编轴向织物在篷面建筑及建筑物加固补强方面有着广泛的应用。
新型篷盖布在建筑业被称作第五种建筑材料,用做新型顶部构架材料,特别是大面积大跨度建筑物的顶盖材料。
经编轴向织物加固修补混凝土结构技术在我国起步较晚,基础研究及应用开发相对薄弱,但该技术在发达国家应用的成功经验已经使越来越多的研究机构、建筑部门投入到此领域的研究之中。尤其是从上世纪90年代末到本世纪初,该技术在我国得到了广泛重视和深入研究,相关的制造公司、研究机构不断增多,应用实例层出不穷,给建筑补强领域带来了无限的商机和广阔的发展空间。我国拥有巨大的建筑市场,在近百亿平方米的建筑物、大量的构筑物、隧道、桥梁以及涵洞结构中,混凝土结构占有非常大的份额,而许多这类结构由于长期使用、老化、意外事故、设计原因以及施工缺陷等因素,造成结构开裂、安全性能降低、抗震性能减弱、承载力不足等问题,急需有效、耐用、施工简便的高新材料及加固修补的施工技术。由于经编轴向织物加固修补混凝土结构技术与其他加固技术相比具有效率高、补强效果好、耐腐蚀、重量轻、施工方便、不增加结构尺寸等优点,具有极大的研究推广应用价值及潜在的巨大社会、经济效益。
(2)航空航天材料
航空航天是首先应用经编复合材料的领域。可用于卫星的支架、桁条;飞机的机门、机翼和舱内材料等。美国麦道公司制造的机翼使用轴向经编碳纤维织物,该机翼称为“黑翼”。
(3)造船及汽车材料
船舶工业是目前经编复合材料应用最大的市场,已用于制造游艇、海岸救生艇、军用舰艇和渡轮等。渔船也是很大的应用领域。玻璃钢渔船的价格是木船价格的1.5倍,但是玻璃钢渔船比木船的捕鱼量增加35%,维修费减少65%、产值提高27.4%,使用寿命提高一倍以上。我国现有渔船80万条,99%为木船,木船寿命只有10年,我国每年用于更新维修的木材达3×106 m3,如改用玻璃钢渔船,全年需玻璃钢近2×105 t,其中70%的为经编复合材料,这将是一个很大的市场。
汽车工业也是一个很大的应用领域,美国的复合材料领域中汽车工业用量占1/4,其中轿车占63.8%,所以轿车是未来经编复合材料应用的主要领域之一。国内这方面的工作也已开展,如用经编织物制备了130卡车车门,2020SY吉普车车顶及切诺基吉普车的后举升门等。汽车工业中使用玻璃钢材料可以大大减轻车身重量,汽车每减重100 kg,100 km节油达0.3 L,而且防振、低噪声、耐腐蚀、少维修,但其最大的好处是投资少,利于汽车转型。一套汽车金属模具设备达上亿元,其中模具费为几千万元,而玻璃钢模具只要几万元,非常适合我国国情,目前我国玻璃钢汽车已经过了2.5×104 km考验。