纤维增强塑料在体育运动器材中的应用

体育运动器材设计制备融合了材料学、机械设计学、力学原理等多门学科知识,其中材料是体育运动器材的主要影响元素。纤维材料拥有绝缘性好、耐高温、质轻、高强度、高弹等优点。本文介绍了玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、高强高模合成纤维、碳化硅纤维五种不同类型纤维增强塑料,并对这五种纤维在体育运动器材中的应用研究进行了综述。

碳纤维增强塑料在体育领域中的应用优势分析

体育器材作为体育运动的辅助用具,其安全性及耐久性对使用者而言至关重要。传统体育器材多采用金属、木材、塑料等材质,受自然及人为因素影响,极易出现生锈老化、变形、开裂等问题,缩短体育器材的使用周期。碳纤维增强塑料作为一种复合材料,具备质量轻、强度高、耐腐蚀、抗老化等特点,有利于大幅提升体育器材的综合性能,也可为使用者提供安全舒适的运动体验。

室内型乒乓球台面用纤维板生产工艺研究

在不改变纤维板现行制胶和热压设备的条件下,研制新胶种和新工艺,生产一种室内型乒乓球台台面用纤维板新产品。新产品关键指标:密度≥680 kg/m^(3),表层密度≥1040 kg/m^(3),内结合强度≥0.60 MPa,静曲强度≥29 MPa,游离甲醛≤6 mg/100 g,吸水厚度膨胀率≤10%,油漆后板面光滑度、平整度、弹性要求、尺寸等各项性能指标符合室内型乒乓球台台面要求,适用于娱乐、训练、专业比赛等。

PBT高弹纤维的生产工艺

对聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)长丝的生产工艺及后加工工艺进行研究,制得一种167 dtex/48 f PBT高弹纤维。试验表明:控制PBT熔体黏度波动范围在0.002 dL/g以内,在纺丝温度263~265℃、风速0.38 m/s、卷绕速度2 500 m/min的工艺条件下可得到质量稳定的PBT预取向丝;在加弹机上对PBT预取向丝进行再加工,采用双喂入的方式,设定拉伸倍数为1.5倍,D/Y为1.8,第一热箱温度为195℃,关闭了第二热箱的加热器,超喂率为3.5%,制得的PBT高弹纤维的断裂强度为3.25 cN/dtex,断裂伸长率为26%,卷曲收缩率为65%。

细旦ES纤维的生产工艺探讨

ES纤维是两种不同的高分子材料通过熔融纺丝复合而成的纤维,细旦ES纤维是指线密度达到1 dtex以下的ES纤维。由于细旦ES纤维的极限性,文章主要根据ES纤维的生产流程,讨论细旦ES纤维的生产工艺,对影响细旦ES纤维生产的纺丝连续性与拉伸连续性的因素展开研究,最后指出有利于细旦ES纤维稳定生产的工艺调整方向。

玻璃纤维增强塑料球阀气固两相流冲蚀数值模拟研究

本文以玻璃纤维增强塑料(GFRP)制作的DN50浮动球阀为研究对象,运用Fluent对球阀内部流场进行了数值模拟,分析了球阀内部流场运动规律,同时分析了相对开度(C_(v))、颗粒直径(d)对壁面冲蚀的影响。研究结果表明:当C_(v)=20~80时,球阀内部流场存在着循环流,循环流会对流体造成一定的能量损失,流体速度的增大和阀球开度的减小都会增大流体的能量损失;球阀冲蚀面积随入口速度的增大而减小,而壁面冲蚀速率则相反,随着粒子直径的不断增大,壁面冲蚀速率先减小后增大;球阀开度的变化影响了流道结构、流体速度,从而对不同直径颗粒的运动轨迹产生影响。当颗粒直径较小时(d<425μm),减小阀门开度能降低壁面冲蚀率,当颗粒直径较大时(d>600μm),增大阀门开度能够降低壁面冲蚀率。

粘胶纤维生产工艺技术问题探究

近年来,随着粘胶纤维生产技术的不断进步,对其进行改性的研究也日益增多。粘胶纤维在保持其优异的耐穿性和染性的同时,提高了阻燃性,提高了安全性,具有广阔的应用前景。但纺织品在燃烧时,熔化后所产生的熔液,不仅灼伤皮肤,而且还能引燃周围易燃物质;纺织物燃烧时产生的有毒烟气极易使人丧失逃生能力而窒息而死。因此,研制低烟耐熔滴阻燃纤维成为研究热点。本文简述了粘胶纤维的阻燃机理和制备方法,分析了各类粘胶纤维的特点,总结了其适用范围和未来的发展方向。

不同工艺条件下尼龙纤维的生产工艺与质量控制研究

本研究聚焦于探讨在不同工艺条件下尼龙纤维的生产工艺优化及质量控制策略,针对尼龙纤维生产,对其工艺参数、原料选择、设备现代化及自动化控制等多方面进行了深度研究和剖析,针对各类工艺环境,成功构建一套优化方案。同时,融合质量控制、实时监测与反馈调整、产品检测与品质评价以及故障预判与应急措施等多种手段,构建了完善的质量管控体系,提高尼龙纤维生产质量及效率至关重要。

化工企业粘胶短纤维生产工艺分析

黏胶短纤维属于一种应用范围较广的化学纤维,因为其有着强度高、耐热性好、吸湿性强,和可以做到化学改性等优势,被普遍运用在各种服装制品或者是纺织用品中。但随着社会的持续发展和进步,人们对衣着、生活等提出了较高要求,黏胶短纤维的需求总量和种类也随之不断扩增,开始迈入全新的发展阶段。所以,为了满足民众的诸多需求,需要对化工企业黏胶短纤维做出分析,了解其生产特点,再探索影响黏胶短纤维生产的因素,以便创新原有的生产工艺,保障黏胶短纤维能够获得进一步发展,取得良好应用效果。

纤维增强塑料在体育领域中的应用研究

为更好地促进体育领域中的纤维增强塑料应用与发展,从碳纤维、玻璃纤维、高强高模合成纤维及其他纤维等改性材料出发,总结了各类纤维增强塑料的性能和加工特点,并探究了各种类型纤维增强塑料在球类、杆类、板类等体育器材领域的应用情况,分析了纤维增强塑料的应用优势。指出未来需要更深入地开展纤维增强塑料中的改性材料多样化研究,优化加工流程,提升纤维增强塑料的综合性能。

彩色类透光纤维增强塑料制品的生产工艺

本文介绍了彩色类透光纤维增强塑料的生产工艺技术及其基本性能。

560 dtex/72 f三叶形阻燃尼龙66 FDY生产工艺探讨

以相对黏度2.28的尼龙66切片为原料,共混添加氮系阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)质量分数50%的阻燃母粒,在切片纺生产线上通过熔融纺丝生产560 dtex/72 f三叶形阻燃尼龙66全拉伸丝(FDY),探讨了主要生产工艺条件。结果表明:较佳的生产工艺条件为添加阻燃母粒质量分数5%,采用18孔喷丝板、三叶形喷丝孔呈菱形排布,熔体管道温度270℃,纺丝箱体温度281℃,侧吹风速度0.5~0.6 m/s,第三热辊温度190℃,卷绕速度2600~2800 m/min;在较佳生产工艺条件下,生产过程稳定,产品优等品率为91%、满筒率为82%,纤维具有良好的力学性能及阻燃性能,其断裂强度4.4 cN/dtex、断裂伸长率40.7%、干热收缩率6.1%、条干不匀率1.2%、极限氧指数27.5%。

再生聚酯切片生产缝纫线用涤纶短纤维的工艺研究

以物理法再生聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)切片为原料,通过纺丝-拉伸法制备涤纶拉伸丝,从切片的外观特点、过滤性能、特性黏数及流变性能,以及拉伸丝的性能考察原料的可纺性及相应的纺丝、拉伸工艺要求;在此基础上以再生PET切片为原料,在现有常规涤纶短纤维间接纺生产线上生产缝纫线用再生涤纶短纤维,探讨了其生产工艺条件。结果表明:粒子形状规整、过滤性能较好、特性黏数较高的再生PET切片具有良好的可纺性,纺丝过程中需根据切片的特性黏数调整纺丝温度,拉伸过程中需适当提高拉伸温度;采用特性黏数为0.737 dL/g的再生PET切片为原料生产1.33 dtex×38 mm缝纫线用再生涤纶短纤维,与以原生PET切片为原料相比,螺杆熔融温度提高8℃,箱体温度提高5℃,拉伸温度和定型温度分别提高3~5℃;通过生产调控,生产稳定性好,生产的短纤维断裂强度达到6.1 cN/dtex,其他质量指标达到原生涤纶短纤维优等品要求。

纤维增强塑料在体育器材中的应用

文章围绕纤维增强塑料在体育器材中的应用展开了研究,分析了纤维增强塑料高强度、高韧性、轻质、耐腐蚀等特性,思考了该材料在运动器材中使用的独特优势,并对该材料在体育器材中的应用现状进行了研究,重点分析了其在球拍、安全防护器材、自行车等运动器材中的使用情况。

131 dtex/108 f-16头ITY复合丝一步法生产工艺探讨

采用纺丝-拉伸-合股-网络一步法生产131 dtex/108 f-16头涤/涤复合纤维(ITY),重点探讨了组件压力、冷却风压力、纺丝速度、热定形温度、上油方式等对生产工况及ITY产品质量的影响。结果表明:通过对现有WINGS-FDY设备进行改造并调整生产工艺,采用一步法生产ITY,生产稳定,产品主要指标达到了质量控制要求;较佳生产工艺为预取向丝(POY)组分的组件压力17 MPa、全拉伸丝(FDY)组分的组件压力15 MPa,环吹风压力25 Pa,纺丝速度3800 m/min,热定形温度115℃,POY组分在纺丝工段上油、FDY组分在卷绕工段上油,ITY中POY组分含油率比例60%、FDY组分含油率比例40%;在较佳工艺条件下,生产的131 dtex/108 f-16头ITY产品优等品率达98.18%,纤维断裂强度为2.7 cN/dtex,断裂伸长率为135.2%,条干不匀率变异系数为0.96%,含油率为0.8%,染色均匀度达5.0级。

熔体直纺288 dtex/288 f全消光扁平PET POY的生产工艺研究

将干燥的全消光母粒熔融挤出后与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)熔体动态共混,采用熔体直纺工艺路线纺制288 dtex/288 f全消光扁平PET预取向丝(POY),研究了全消光母粒干燥工艺条件、螺杆温度、纺丝组件压力、纺丝温度、冷却条件、上油工艺和卷绕速度对纤维性能的影响。结果表明:较佳的生产工艺条件为在全消光母粒干燥温度140℃、干燥时间10 h,螺杆各区采用低温逐渐递增的排列形式,组件初始压力17.0 MPa,管道输送温度287.0℃,纺丝箱体温度292.5℃,冷却风压为35 Pa,无风区高度55 mm,集束位置900 mm,纤维上油率0.57%,卷绕速度2530 m/min;在此工艺条件下,生产的288 dtex/288 f全消光扁平PET POY断裂强度为2.15 cN/dtex、断裂伸长率为130.5%、扁平度为3.2。

玻璃纤维增强塑料浮动球阀密封性能分析

采用玻璃纤维增强塑料(GFRP)制作的球阀,具有强度高、密度小、耐酸碱腐蚀等优点,已逐步取代金属球阀应用在氯碱化工管道中。以DN50 GFRP浮动球阀为研究对象,分析常压下旋塞预紧力、密封件摩擦因数和密封面宽度对其密封性能的影响,并探究阀球推荐工作压力和GFRP浮动球阀整体设计参数对密封性能影响的主次顺序。结果表明:GFRP浮动球阀最高工作压力不应超过3 MPa,在常压环境下,需施加550 N以上的旋塞预紧力才能保证球阀正常密封;增大密封面摩擦因数可提高其密封性能,当密封面摩擦因数达到0.2时,密封面上最低密封比压最接近临界密封比压,材料利用率最高;随密封面宽度增加,最大密封比压呈先减小后增大的趋势,综合考虑球阀的使用寿命和材料利用率,该阀座的最佳密封面宽度为8.65 mm;密封面宽度对GFRP浮动球阀密封性能影响最大,其次为旋塞预紧力,密封件摩擦因数的影响最小。

车用纤维增强塑料(FRP)的成型工艺及其应用

概述了纤维增强塑料(FRP)的性能特点和主要成分,重点介绍了FRP的成型工艺及各种工艺方法在汽车工业中的应用。

玻璃纤维增强塑料筋混凝土框架抗震性能的试验研究

为了研究玻璃纤维增强塑料筋混凝土框架的抗震性能,设计几何相似比为1∶4的结构缩尺模型,进行模拟地震振动台试验,采用4个不同强度水平地震作用进行单向、双向以及三向的地震波激励,得到模型的损伤和位移等宏观地震响应。结果表明:在罕遇地震作用下,玻璃纤维增强塑料筋结构达到中等破坏程度,但仍保持良好的整体性,基本符合“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震设防标准;玻璃纤维增强塑料筋结构在竖向刚度突变位置出现较为严重破坏;为推迟构件开裂并提高承载能力,可使柱端弯矩增大系数增大并根据截面等效模量增大玻璃纤维增强塑料筋面积;在八度罕遇地震时,玻璃纤维增强塑料筋结构的层间位移角超过钢筋混凝土框架结构层间位移角限值,但仍具备一定的承载能力。

碳纤维增强塑料异形杆成型工艺技术

介绍了碳纤维增强塑料(CFRP)异形杆的一种新的成型方法,采用了聚全氟乙丙烯(FEP)热收缩管封装技术,使CFRP杆件的外表面光亮圆滑,实现了近似无余量成型,同时通过铺层设计和成型工艺控制,使支撑杆轴向线膨胀系数达到1 2×10-6K-1,满足了设计小于1 5×10-6K-1的要求,大大提高了支撑杆的尺寸稳定性。