一種c-frp陽極管及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種C-FRP陽極管及其制造方法，其特征在于：所述陽極道采用復(fù)合碳纖維布與玻璃纖維紗為纖維增強材料，熱固性樹脂、石墨粉以及阻燃劑為主要基體，通過拉擠成型的工藝制造成型。通過公知的拉擠成型工藝并結(jié)合特殊的工藝過程和參數(shù)來制造成型，其生產(chǎn)過程可完全實現(xiàn)自動化控制，相較手糊法大大提高了生產(chǎn)效率，且操作人員無需直接接觸基體，以便整個工藝在一個密閉的無人環(huán)境中進行，避免刺激性氣體對人體健康造成隱患；纖維增強材料的纖維含量高，使得產(chǎn)品強度高，重量輕；質(zhì)量穩(wěn)定，重復(fù)性好，可根據(jù)客戶需求進行任意長度的切斷，無需配置多種規(guī)格的模具。
【專利說明】-種C-FRP陽極管及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種C-FRP陽極管，特別涉及一種C-FRP陽極管的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在化工、輕工、印染、醫(yī)藥、鋼鐵、機械、電子、儀表、電鍍等工業(yè)生產(chǎn)過程中，會產(chǎn) 生的硫酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸等尾氣及硫氧化物（SOx)、氮氧化物（NOx)、碳氧化化物（C0、 C02)等酸性氣體，需要對其處理后才能排放。
[0003] 酸霧凈化塔是廢氣處理工程中常用的凈化設(shè)備，其運行過程中，易產(chǎn)生粒徑為 10-60微米的"霧"，"霧"不僅含有水分，它還溶有硫酸、硫酸鹽、二氧化硫等，需要通過除 霧器的氣液分離對含有霧沫的氣體進行除霧處理，避免其直接排出或者進入風機、熱交換 器及煙道中造成其他設(shè)備的腐蝕。
[0004] 除霧器有鉛電除霧器、PVC電除霧器和復(fù)合材料電除霧器等，鉛電除霧器設(shè)備體積 大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價高，且由于材料含有一定的毒性，制造過程中對人體健康存在影響；PVC 電除霧器設(shè)備重量輕，但存在強度差、韌性差且易變形的缺點，使用壽命較短；復(fù)合材料電 除霧器主要采用玻璃纖維為增強材料，具有強度高、使用壽命長的優(yōu)點，因而其逐步取代原 有的鉛電除霧器、PVC電除霧器，具有很廣闊的市場前景。
[0005] 在制造作為除霧器核心的玻璃纖維陽極管或碳纖維-玻璃纖維(簡稱C-FRP)陽 極管時，目前的方法主要為手糊法，手糊FRP法是利用人工將樹脂為主體的基體與纖維增 強材料進行浸漬、排氣，其工作勞動強度大、效率低；基體存在揮發(fā)特性，有一定的刺激性氣 味，工作環(huán)境較差，工作環(huán)境需配套通風排放設(shè)施；同時，由于玻璃纖維陽極管采用多層纖 維增強材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)，進一步降低了手糊法的制造效率，不利于規(guī)?；a(chǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠提高生產(chǎn)效率、降低勞動強度的C-FRP 陽極管制造方法。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種C-FRP陽極管，所述復(fù)合管道由 固化后的基體以及內(nèi)置于基體中的纖維增強材料層構(gòu)成，其創(chuàng)新點在于：所述復(fù)合管道的 纖維增強材料層包括復(fù)合碳纖維布層、無堿玻璃纖維直接無捻粗紗層和無堿玻璃纖維縫編 氈層，所述復(fù)合碳纖維布層、無堿玻璃纖維直接無捻粗紗層和無堿玻璃纖維縫編氈層呈環(huán) 形同軸設(shè)置且自內(nèi)而外依次分布。
[0008] -種制造上述C-FRP陽極管的方法，其創(chuàng)新點在于：所述復(fù)合管道采用復(fù)合碳纖 維布、無堿玻璃纖維直接無捻粗紗、無堿玻璃纖維縫編氈為纖維增強材料，熱固性樹脂、石 墨粉、固化劑以及阻燃劑為主要基體，通過拉擠成型的工藝制造成型，具體為：步驟S1排 紗：復(fù)合碳纖維布、無堿玻璃纖維直接無捻粗紗與無堿玻璃纖維縫編氈安裝在紗架上，并 從紗筒上引出并均勻排布；步驟S2浸漬：將排布整齊的復(fù)合碳纖維布、無堿玻璃纖維縫編 氈與無堿玻璃纖維直接無捻粗紗通過真空裝置均勻浸漬上已配制好的基體中；步驟S3預(yù) 成型：將預(yù)浸好的纖維增強材料通過截面導(dǎo)向裝置逐步過度成為管道截面形狀，其中，復(fù) 合碳纖維布層、無堿玻璃纖維直接無捻粗紗層和無堿玻璃纖維縫編氈層在通過截面導(dǎo)向裝 置時，其橫截面呈環(huán)形同軸設(shè)置且自內(nèi)而外依次分布；同時擠出多余的樹脂并讓纖維增強 材料充分浸潤后進入下一步驟；步驟S4成型：預(yù)浸漬有基體的纖維增強材料進入模具通 過三階式加熱進行固化成型；三階式固化成型為：預(yù)浸漬有基體的纖維增強材料依次通過 模具的加熱區(qū)、固化區(qū)和保溫區(qū)，加熱區(qū)溫度為10(Tl4(rC，固化區(qū)溫度為16(T18(TC，保溫 區(qū)溫度為1KT150°C，加熱區(qū)、固化區(qū)和保溫區(qū)的長度為200-300mm，通過的速度為0. 3m/ min-0·5m/min〇
[0009] 優(yōu)選的，所述無堿玻璃纖維直接無捻粗紗規(guī)格為2400-4800tec。
[0010] 優(yōu)選的，所述復(fù)合碳纖維布的導(dǎo)電率為100-10000/Ω · cm，規(guī)格為300- 350g/ m2。
[0011] 優(yōu)選的，所述復(fù)合碳纖維布寬幅為1200-1260mm。
[0012] 優(yōu)選的，所述無堿玻璃纖維縫編氈的規(guī)格為300g/ m2飛00g/ m2。
[0013] 優(yōu)選的，所述無堿玻璃纖維縫編氈的寬幅為1230-1320mm。
[0014] 優(yōu)選的，所述基體主要包括熱固性樹脂、石墨粉、固化劑和阻燃劑，具體比例為： 60-75重量份熱固性樹脂，30-15重量份石墨粉，1一2重量份固化劑，9-12重量份阻燃劑。
[0015] 優(yōu)選的，所述熱固性樹脂為乙烯基樹脂。
[0016] 優(yōu)選的，所述石墨粉的目數(shù)為400-800目。
[0017] 本發(fā)明的優(yōu)點在于： 本發(fā)明的碳纖維-玻璃纖維(簡稱C-FRP)復(fù)合陽極管采用碳纖維與玻璃纖維紗為纖維 增強材料，熱固性樹脂、石墨粉以及阻燃劑為主要基體，通過公知的拉擠成型工藝并結(jié)合特 殊的工藝過程和參數(shù)來制造成型，其生產(chǎn)過程可完全實現(xiàn)自動化控制，相較手糊法大大提 高了生產(chǎn)效率，且操作人員無需直接接觸基體，以便整個工藝在一個密閉的無人環(huán)境中進 行，避免刺激性氣體對人體健康造成隱患；纖維增強材料的纖維含量高，使得產(chǎn)品強度高， 重量輕；質(zhì)量穩(wěn)定，重復(fù)性好，可根據(jù)客戶需求進行任意長度的切斷，無需配置多種規(guī)格的 模具。
[0018] 本發(fā)明中，通過較高導(dǎo)電率的復(fù)合碳纖維布與石墨粉配合，管道的導(dǎo)電性能好，大 大提高了除霧、除塵效率；同時，采用復(fù)合碳纖維與玻璃纖維制品為纖維增強材料，結(jié)合熱 固性樹脂、石墨粉以及阻燃劑制造的復(fù)合管道，耐腐蝕性能強，使用壽命長，并具有很好的 阻燃性能，安全可靠；使其能夠廣泛應(yīng)用于化工、印染、石油等行業(yè)的氣體凈化除霧和除塵， 以及環(huán)保行業(yè)的煙氣凈化，具有很好的市場前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1為本發(fā)明中C-FRP陽極管結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明中C-FRP陽極管工藝流程圖。

【具體實施方式】
[0020] 如圖1所示，本發(fā)明所制造的基于纖維增強材料的C-FRP陽極管由固化后的基體 4以及內(nèi)置于基體4中的纖維增強材料層構(gòu)成，其纖維增強材料層包括復(fù)合碳纖維布層3、 無堿玻璃纖維直接無捻粗紗層2和無堿玻璃纖維縫編氈層1，復(fù)合碳纖維布層3、無堿玻璃 纖維直接無捻粗紗層2和無堿玻璃纖維縫編氈層1呈環(huán)形同軸設(shè)置且自內(nèi)而外依次分布。
[0021] 本發(fā)明中的復(fù)合管道采用復(fù)合碳纖維布、無堿玻璃纖維直接無捻粗紗、無堿玻璃 纖維縫編氈為纖維增強材料，熱固性樹脂、石墨粉、固化劑以及阻燃劑為主要基體，通過拉 擠成型的工藝制造成型，具體步驟為： 步驟S0選用合適的纖維增強材料及基體：無堿玻璃纖維直接無捻粗紗規(guī)格為 2400-4800tec，復(fù)合碳纖維布的導(dǎo)電率為100-10000/Ω · cm，規(guī)格為300-350g/m2， 無堿玻璃纖維縫編氈的規(guī)格為300g/ m2 ~500g/ m2 ;本實施例中，復(fù)合碳纖維布寬幅： 1200-1260mm ;無堿玻璃纖維縫編氈寬幅1230-1320mm。
[0022] 基體主要包括熱固性樹脂、石墨粉、固化劑和阻燃劑，具體比例為：60-75重量份 熱固性樹脂，30-15重量份石墨粉，1一2重量份固化劑，9-12重量份阻燃劑。其中，熱固性 樹脂為乙烯基樹脂，石墨粉的目數(shù)為400-800目。
[0023] 步驟S1排紗：復(fù)合碳纖維布、無堿玻璃纖維直接無捻粗紗與無堿玻璃纖維縫編 氈安裝在紗架上，并從紗筒上引出并均勻排布； 步驟S2浸漬：將排布整齊的復(fù)合碳纖維布、無堿玻璃纖維縫編氈與無堿玻璃纖維直 接無捻粗紗通過真空裝置均勻浸漬上已配制好的基體中； 步驟S3預(yù)成型：將預(yù)浸好的纖維增強材料通過截面導(dǎo)向裝置逐步過度成為管道截面 形狀，其中，復(fù)合碳纖維布層、無堿玻璃纖維直接無捻粗紗層和無堿玻璃纖維縫編氈層在通 過截面導(dǎo)向裝置時，其橫截面呈環(huán)形同軸設(shè)置且自內(nèi)而外依次分布；同時擠出多余的樹脂 并讓纖維增強材料充分浸潤后進入下一步驟； 步驟S4成型：預(yù)浸漬有基體的纖維增強材料進入模具通過三階式加熱進行固化成 型；三階式固化成型為：預(yù)浸漬有基體的纖維增強材料依次通過模具的加熱區(qū)、固化區(qū)和 保溫區(qū)，加熱區(qū)溫度為10(Tl4(TC，固化區(qū)溫度為16(Tl80°C，保溫區(qū)溫度為1KT15(TC，力口 熱區(qū)、固化區(qū)和保溫區(qū)的長度為200_300mm，通過的速度為0. 3m/min -0. 5m/min。
[0024] 本發(fā)明中復(fù)合管道與目前公知的鉛材料、PVC材料性能參數(shù)對比如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種C-FRP陽極管，所述復(fù)合管道由固化后的基體以及內(nèi)置于基體中的纖維增強材 料層構(gòu)成，其特征在于：所述復(fù)合管道的纖維增強材料層包括復(fù)合碳纖維布層、無堿玻璃纖 維直接無捻粗紗層和無堿玻璃纖維縫編氈層，所述復(fù)合碳纖維布層、無堿玻璃纖維直接無 捻粗紗層和無堿玻璃纖維縫編氈層呈環(huán)形同軸設(shè)置且自內(nèi)而外依次分布。
2. -種制造上述C-FRP陽極管的方法，其特征在于：所述復(fù)合管道采用復(fù)合碳纖維布、 無堿玻璃纖維直接無捻粗紗、無堿玻璃纖維縫編氈為纖維增強材料，熱固性樹脂、石墨粉、 固化劑以及阻燃劑為主要基體，通過拉擠成型的工藝制造成型，具體為： 步驟S1排紗：復(fù)合碳纖維布、無堿玻璃纖維直接無捻粗紗與無堿玻璃纖維縫編氈安 裝在紗架上，并從紗筒上引出并均勻排布； 步驟S2浸漬：將排布整齊的復(fù)合碳纖維布、無堿玻璃纖維縫編氈與無堿玻璃纖維直 接無捻粗紗通過真空裝置均勻浸漬上已配制好的基體中； 步驟S3預(yù)成型：將預(yù)浸好的纖維增強材料通過截面導(dǎo)向裝置逐步過度成為管道截面 形狀，其中，復(fù)合碳纖維布層、無堿玻璃纖維直接無捻粗紗層和無堿玻璃纖維縫編氈層在通 過截面導(dǎo)向裝置時，其橫截面呈環(huán)形同軸設(shè)置且自內(nèi)而外依次分布；同時擠出多余的樹脂 并讓纖維增強材料充分浸潤后進入下一步驟； 步驟S4成型：預(yù)浸漬有基體的纖維增強材料進入模具通過三階式加熱進行固化成 型；三階式固化成型為：預(yù)浸漬有基體的纖維增強材料依次通過模具的加熱區(qū)、固化區(qū)和 保溫區(qū)，加熱區(qū)溫度為10(Tl4(TC，固化區(qū)溫度為16(Tl80°C，保溫區(qū)溫度為1KT15(TC，力口 熱區(qū)、固化區(qū)和保溫區(qū)的長度為200_300mm，通過的速度為0. 3m/min -0. 5m/min。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造 C-FRP陽極管的方法，其特征在于：所述無堿玻璃纖維 直接無捻粗紗規(guī)格為2400-4800tec。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造 C-FRP陽極管的方法，其特征在于：所述復(fù)合碳纖維布 的導(dǎo)電率為 100-10000/^.〇11，規(guī)格為 300-35(^/1112。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造 C-FRP陽極管的方法，其特征在于：所述復(fù)合碳纖維布 寬幅為 1200-1260mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造 C-FRP陽極管的方法，其特征在于：所述無堿玻璃纖維 縫編氈的規(guī)格為300g/ m2?500g/ m2。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造 C-FRP陽極管的方法，其特征在于：所述無堿玻璃纖維 縫編氈的寬幅為1230-1320mm。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造 C-FRP陽極管的方法，其特征在于：所述基體主要包括 熱固性樹脂、石墨粉、固化劑和阻燃劑，具體比例為：60-75重量份熱固性樹脂，30-15重量 份石墨粉，1一2重量份固化劑，9-12重量份阻燃劑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造 C-FRP陽極管的方法，其特征在于：所述熱固性樹脂為 乙稀基樹脂。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的制造 C-FRP陽極管的方法，其特征在于：所述石墨粉的目數(shù) 為 400-800 目。
【文檔編號】B03C3/40GK104289311SQ201410556203
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】李三華, 顧子龍 申請人:南通時瑞塑膠制品有限公司