一種具有新型內(nèi)襯功能層結(jié)構(gòu)的玻璃鋼煙囪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有新型內(nèi)襯功能層結(jié)構(gòu)的玻璃鋼煙囪,所述玻璃鋼煙囪包括內(nèi)襯功能層,自所述玻璃鋼煙囪的內(nèi)部至外部,所述內(nèi)襯功能層包括:碳纖維氈層-表面氈層-噴射紗層。本發(fā)明的玻璃鋼煙囪,具有耐化學(xué)腐蝕,尤其可以抵抗高溫濕態(tài)煙氣引起的滲透腐蝕,同時(shí)具有防止靜電積聚,杜絕雷電擊穿功能,材料的化學(xué)阻燃結(jié)構(gòu)特征使煙囪可以有效消除火災(zāi)等隱患,且能夠防止或減少粉塵吸附,具有一定自潔能力,使用壽命長(zhǎng),適用于大型火力發(fā)電廠。
【專利說(shuō)明】一種具有新型內(nèi)襯功能層結(jié)構(gòu)的玻璃鋼煙囪
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煙囪,具體涉及一種具有新型內(nèi)襯功能層結(jié)構(gòu)的玻璃鋼煙囪。
【背景技術(shù)】
[0002]纖維增強(qiáng)塑料,是以纖維及其制品作為增強(qiáng)材料,以合成樹(shù)脂作基體材料,經(jīng)過(guò)特定成型工藝而形成的高性能復(fù)合材料。玻璃鋼(Glass Fiber Reinforced Plastics也稱玻璃纖維增強(qiáng)塑料,國(guó)際公認(rèn)的縮寫(xiě)符號(hào)為GFRP或FRP)是纖維增強(qiáng)塑料中的一種,由合成樹(shù)脂和玻璃纖維經(jīng)復(fù)合工藝,制作而成的一種功能型復(fù)合材料,具有優(yōu)良的可設(shè)計(jì)性、可加工性和可修復(fù)性。
[0003]以往國(guó)內(nèi)FRP多用于儲(chǔ)罐和管道,至今尚沒(méi)有大型火力發(fā)電廠FRP煙囪的工程實(shí)例。大型火電廠煙囪豎向布置,高度往往超過(guò)200m,被懸吊在混凝土外筒的頂部或各支撐部位,這不僅需要煙囪具有優(yōu)異的耐腐蝕性能,還需要煙囪能夠防止靜電積聚,杜絕雷擊引起擊穿、火災(zāi)等隱患,因此,為在大型發(fā)電廠推廣應(yīng)用FRP煙囪,尚需解決上述問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠耐化學(xué)腐蝕,防止靜電積聚的玻璃鋼煙囪,可以在大型火電廠應(yīng)用。
[0005]本發(fā)明的第一方面,提供一種玻璃鋼煙囪,包括內(nèi)襯功能層,自所述玻璃鋼煙囪的內(nèi)部至外部,所述內(nèi)襯功能層包括:
[0006]碳纖維氈層-表面氈層-噴射紗層。
[0007]在另一優(yōu)選例中,所述內(nèi)襯層還包括網(wǎng)格布層,所述網(wǎng)格布層設(shè)置在所述碳纖維氈層和所述表面氈層之間;和/或
[0008]所述網(wǎng)格布層設(shè)置在所述噴射紗層外。
[0009]在另一優(yōu)選例中,所述碳纖維氈層的纖維面密度為10_30g/m2,樹(shù)脂含量為80wt%-99wt%,以所述碳纖維租層的總重量計(jì)。
[0010]在另一優(yōu)選例中,所述表面氈層的纖維面密度為15-50g/m2,樹(shù)脂含量為80wt%-98wt%,以所述表面租層的總重量計(jì)。
[0011]在另一優(yōu)選例中,所述噴射紗層的纖維面密度為100-800g/m2,樹(shù)脂含量為65wt%-90wt%,以所述噴射紗層的總重量計(jì)。
[0012]在另一優(yōu)選例中,所述網(wǎng)格布層的纖維面密度為30_100g/m2,樹(shù)脂含量為50wt%-95wt%,以所述網(wǎng)格布層的總重量計(jì)。
[0013]在另一優(yōu)選例中,所述玻璃鋼煙囪包括還中間結(jié)構(gòu)層,設(shè)置在所述內(nèi)襯功能層外,所述中間結(jié)構(gòu)層包括至少一個(gè)結(jié)構(gòu)亞層,自所述玻璃鋼煙囪的內(nèi)部至外部,所述結(jié)構(gòu)亞層包括:
[0014]結(jié)構(gòu)單層A-結(jié)構(gòu)單層B-結(jié)構(gòu)單層C-結(jié)構(gòu)單層D,
[0015]其中,結(jié)構(gòu)單層A為噴射紗層或單向布層;[0016]結(jié)構(gòu)單層B為無(wú)或環(huán)向纏繞層;
[0017]結(jié)構(gòu)單層C為噴射紗層或單向布層;
[0018]結(jié)構(gòu)單層D為環(huán)向纏繞層;
[0019]并且當(dāng)結(jié)構(gòu)單層A為噴射紗層時(shí),結(jié)構(gòu)單層C為單向布層;或結(jié)構(gòu)單層A為單向布層時(shí),結(jié)構(gòu)單層C為噴射紗層。
[0020]在另一優(yōu)選例中,所述玻璃鋼煙囪包括設(shè)置在所述中間結(jié)構(gòu)層外的外保護(hù)層,所述外保護(hù)層包括膠衣層,任選的表面氈層以及任選的網(wǎng)格布層。
[0021]本文中,“任選的”是指可以有(可以存在)或可以沒(méi)有(可以不存在)。如所述玻璃鋼煙囪包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和任選的外保護(hù)層是指所述玻璃鋼煙囪可以有外保護(hù)層,或可以沒(méi)有外保護(hù)層。
[0022]在另一優(yōu)選例中,所述環(huán)向纏繞層施工時(shí),采用連續(xù)纏繞的方法,纏繞紗的纏繞角度為40-90度,較佳地,纏繞角度為75-90度,更佳地,纏繞角度為80-90度。
[0023]在另一優(yōu)選例中,所述結(jié)構(gòu)單層A為噴射紗層,所述結(jié)構(gòu)單層B為環(huán)向纏繞層,所述結(jié)構(gòu)單層C為單向布層,所述結(jié)構(gòu)單層D為環(huán)向纏繞層。
[0024]在另一優(yōu)選例中,所述結(jié)構(gòu)單層A為噴射紗層,所述結(jié)構(gòu)單層B為無(wú),所述結(jié)構(gòu)單層C為單向布層,所述結(jié)構(gòu)單層D為環(huán)向纏繞層。
[0025]在另一優(yōu)選例中,所述結(jié)構(gòu)單層A為單向布層,所述結(jié)構(gòu)單層B為環(huán)向纏繞層,所述結(jié)構(gòu)單層C為噴射紗層,所述結(jié)構(gòu)單層D為環(huán)向纏繞層。
[0026]在另一優(yōu)選例中,所述結(jié)構(gòu)單層A為單向布層,所述結(jié)構(gòu)單層B為無(wú),所述結(jié)構(gòu)單層C為噴射紗層,所述結(jié)構(gòu)單層D為環(huán)向纏繞層。
[0027]本發(fā)明的第二方面,提供第一方面所述的玻璃鋼煙?的制備方法,所述方法包括提供內(nèi)襯功能層的步驟:
[0028]優(yōu)選地,采用以下步驟制備所述內(nèi)襯功能層:
[0029]⑴提供一基面;
[0030](ii)在所述基面的外周鋪設(shè)(制作)所述碳纖維氈層;
[0031](iii)在所述碳纖維氈層的外周鋪設(shè)(制作)所述表面氈層;
[0032](iv)在所述表面氈層外周鋪設(shè)(制作)所述噴射紗層。
[0033]優(yōu)選地,采用以下步驟制備所述內(nèi)襯功能層:
[0034]⑴提供一基面;
[0035](ii)在所述基面的外周鋪設(shè)(制作)所述碳纖維氈層;
[0036](iii)在所述碳纖維氈層的外周鋪設(shè)(制作)所述網(wǎng)格布層;
[0037](iv)在所述網(wǎng)格布層的外周鋪設(shè)(制作)所述表面氈層;
[0038](iv)在所述表面氈層外周鋪設(shè)(制作)所述噴射紗層。
[0039]本發(fā)明的玻璃鋼煙囪的制備方法,包括以下步驟:
[0040](a)制作內(nèi)襯功能層;
[0041](b)在所述內(nèi)襯功能層外鋪設(shè)(制作)所述中間結(jié)構(gòu)層,以及任選的
[0042](C)在所述中間結(jié)構(gòu)層外鋪設(shè)(制作)所述外保護(hù)層得到所述玻璃鋼煙囪;
[0043]或包括以下步驟:
[0044](a)提供內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層,以及任選的外保護(hù)層;[0045](b)將所述內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層,以及任選的外保護(hù)層組裝成所述玻璃鋼煙囪;
[0046]在另一優(yōu)選例中,采用以下步驟制備所述結(jié)構(gòu)亞層:
[0047]⑴提供一基面;
[0048](ii)在所述基面的外周鋪設(shè)(制作)所述結(jié)構(gòu)單層A ;
[0049](iii)在所述結(jié)構(gòu)單層A的外周鋪設(shè)(制作)所述結(jié)構(gòu)單層B ;
[0050](iv)在所述結(jié)構(gòu)單層B的外周鋪設(shè)(制作)所述結(jié)構(gòu)單層C ;
[0051](V)在所述結(jié)構(gòu)單層C的外周鋪設(shè)(制作)所述結(jié)構(gòu)單層D ;
[0052]當(dāng)所述結(jié)構(gòu)單層B為無(wú)時(shí),省略步驟(C),在所述結(jié)構(gòu)單層A的外周鋪設(shè)所述結(jié)構(gòu)單層C。
[0053]在另一優(yōu)選例中,所述基面為模具表面,所述模具為圓筒狀模具、圓柱型模具或臺(tái)柱型模具。
[0054]本發(fā)明的第三方面,提供一種煙囪,包括煙囪外筒和煙囪內(nèi)筒,所述煙囪內(nèi)筒為1-4個(gè)如第一方面所述的玻璃鋼煙囪。
[0055]在另一優(yōu)選例中,所述煙囪為套筒式或多管式煙囪。
[0056]在另一優(yōu)選例中,所述煙囪外筒為鋼筋混凝土外筒、鋼外筒、磚砌外筒或塔架式外筒。
[0057]在另一優(yōu)選例中,所述玻璃鋼煙囪被懸吊在所述煙囪外筒的頂部。
[0058]在另一優(yōu)選例中,所述玻璃鋼煙囪被懸吊在所述煙囪外筒的各支撐部位。
[0059]本發(fā)明的玻璃鋼煙囪,具有耐化學(xué)腐蝕,尤其可以抵抗高溫濕態(tài)煙氣引起的滲透腐蝕,同時(shí)具有防止靜電積聚,杜絕雷電擊穿功能,材料的化學(xué)阻燃結(jié)構(gòu)特征使煙囪可以有效消除火災(zāi)等隱患,且能夠防止或減少粉塵吸附,具有一定自潔能力,使用壽命長(zhǎng),適用于大型火力發(fā)電廠。
[0060]應(yīng)理解,在本發(fā)明范圍內(nèi)中,本發(fā)明的上述各技術(shù)特征和在下文(如實(shí)施例)中具體描述的各技術(shù)特征之間都可以互相組合,從而構(gòu)成新的或優(yōu)選的技術(shù)方案。限于篇幅,在
此不再一一累述。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0061]圖1為本發(fā)明的玻璃鋼煙囪筒壁的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0062]圖2為本發(fā)明玻璃鋼煙囪一優(yōu)選內(nèi)襯功能層的示意圖。
[0063]圖3為本發(fā)明玻璃鋼煙囪一優(yōu)選結(jié)構(gòu)亞層的示意圖。
[0064]圖4為含有一優(yōu)選外保護(hù)層的本發(fā)明玻璃鋼煙囪的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0065]本申請(qǐng)的發(fā)明人經(jīng)過(guò)廣泛而深入地研究,首次研制出一種具有新型內(nèi)襯功能層結(jié)構(gòu)的玻璃鋼煙囪,所述玻璃鋼煙囪包括內(nèi)襯功能層,自所述玻璃鋼煙囪的內(nèi)部至外部,所述內(nèi)襯功能層包括:碳纖維氈層-表面氈層-噴射紗層。本發(fā)明的玻璃鋼煙?,具有耐化學(xué)腐蝕,尤其可以抵抗高溫濕態(tài)煙氣引起的滲透腐蝕,同時(shí)具有防止靜電積聚,杜絕雷電擊穿功能,材料的化學(xué)阻燃結(jié)構(gòu)特征使煙囪可以有效消除火災(zāi)等隱患,且能夠防止或減少粉塵吸附,具有一定自潔能力,使用壽命長(zhǎng),適用于大型火力發(fā)電廠。在此基礎(chǔ)上,完成了本發(fā)明。
[0066]玻璃鋼煙囪
[0067]如圖1所示,本發(fā)明的玻璃鋼煙囪,筒壁包括內(nèi)襯功能層1、中間結(jié)構(gòu)層2和任選的外保護(hù)層3。
[0068]內(nèi)襯功能層I的作用是防腐蝕和阻燃、導(dǎo)靜電、防積灰。
[0069]中間結(jié)構(gòu)層2的主要作用是提供力學(xué)性能。
[0070]外保護(hù)層3對(duì)中間結(jié)構(gòu)層2起一定保護(hù)作用。代表性的保護(hù)作用包括(但并不限于):抗紫外線、防污(清潔)、防腐蝕、抗氧化。此外,外保護(hù)層3還可起到一定的裝飾作用。
[0071]本發(fā)明的玻璃鋼煙囪,高度為10-400m。較佳地,所述玻璃鋼煙囪的高度在200-350m。在另一優(yōu)選例中,所述玻璃鋼煙囪高度為50m、100m、150m、200m、250m、300m或350mo
[0072]本發(fā)明的玻璃鋼煙囪,直徑為2-15m。較佳地,所述玻璃鋼煙囪的直徑在6_12m。在另一優(yōu)選例中,所述玻璃鋼煙?的直徑為3m、4m、5m、6m、7m、8m、5.5m、6.5m、7.5m、8.5m、9m、9.5m、10m、或 12m。
[0073]本發(fā)明中,內(nèi)襯功能層1、中間結(jié)構(gòu)層2和任選的外保護(hù)層3均是主要由各種不同的結(jié)構(gòu)單層構(gòu)成。
[0074]本發(fā)明所述的玻璃鋼煙囪的制備方法,包括以下步驟:
[0075](a)制作內(nèi)襯功能層;
[0076](b)在所述內(nèi)襯功能層外鋪設(shè)(制作)所述中間結(jié)構(gòu)層,以及任選的
[0077](C)在所述中間結(jié)構(gòu)層外鋪設(shè)(制作)所述外保護(hù)層得到所述玻璃鋼煙囪;
[0078]或包括以下步驟:
[0079](a)提供內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層,以及任選的外保護(hù)層;
[0080](b)將所述內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層,以及任選的外保護(hù)層組裝成所述玻璃鋼煙囪。
[0081]本發(fā)明的玻璃鋼煙囪,具有以下一個(gè)或多個(gè)特征:
[0082](I)環(huán)向拉伸強(qiáng)度大于235MPa,模量大于19.0GPa,軸向拉伸強(qiáng)度大于I IOMPa,模量大于12.5GPa ;
[0083](2)環(huán)向彎曲強(qiáng)度大于250MPa,模量大于18.0GPa,軸向彎曲強(qiáng)度大于140MPa,模量大于11.0GPa;
[0084](3)環(huán)向壓縮強(qiáng)度大于260MPa,模量大于12.0GPa,軸向壓縮強(qiáng)度大于200MPa,模量大于9.0GPa0
[0085]結(jié)構(gòu)單層
[0086]本發(fā)明中,結(jié)構(gòu)單層包括噴射紗層、單向布層、環(huán)向纏繞層、表面氈層和網(wǎng)格布層、碳纖維氈層和膠衣層。
[0087]本發(fā)明中,噴射紗層、單向布層、環(huán)向纏繞層、表面氈層和網(wǎng)格布層均是由玻璃纖維增強(qiáng)塑料(也稱為玻璃鋼)制成。玻璃鋼是由合成樹(shù)脂和玻璃纖維經(jīng)復(fù)合工藝,制作而成的一種功能型復(fù)合材料。本發(fā)明中,玻璃纖維可以采用市售產(chǎn)品,例如由重慶國(guó)際復(fù)合材料有限公司或歐文斯科寧公司提供的ECR纖維及制品。其中,所述噴射紗可采用市售產(chǎn)品,如:ECR10k-2400或Advantex? P209(2400TEX)。所述單向布可采用市售產(chǎn)品,如:DW(ECR)430-600/630 或 Advantex? UD(430g/m2)。所述纏繞紗可采用市售產(chǎn)品,如:ECR469L_2400或Advantex? SE1200 (2400TEX)。所述表面氈可采用市售產(chǎn)品,如:ST (ECR) 30M-250或M524-ECR30A(30g/m2)。所述網(wǎng)格布的面密度為40_65g/m2,較佳為55_60g/m2,更佳為60g/
m2o
[0088]碳纖維氈層是由碳纖維增強(qiáng)塑料制成。碳纖維增強(qiáng)塑料是以碳纖維及其制品作為增強(qiáng)材料,以合成樹(shù)脂作基體材料,經(jīng)過(guò)特定成型工藝而形成的另一種高性能復(fù)合材料。其中,碳纖維氈的面密度可以為15-25g/m2,較佳為17-20g/m2。
[0089]本發(fā)明以上各纖維增強(qiáng)塑料中使用的樹(shù)脂包括化學(xué)阻燃型樹(shù)脂、耐高溫型樹(shù)脂。具體包括環(huán)氧乙烯基酯類(lèi)樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂。優(yōu)選的樹(shù)脂包括:化學(xué)阻燃型環(huán)氧乙烯基酯類(lèi)樹(shù)脂、酚醛型環(huán)氧乙烯基酯類(lèi)樹(shù)脂。通常,結(jié)構(gòu)樹(shù)脂可耐至少80°C,較佳地至少可耐120°C,更佳地至少可耐150°C。本發(fā)明優(yōu)選使用的樹(shù)脂是化學(xué)阻燃型環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂DERAKANE M0M510C-350H0I或者DSM公司生產(chǎn)化學(xué)阻燃型環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂Atlac750o
[0090]膠衣層主要由樹(shù)脂制成。在另一優(yōu)選例中,膠衣層中樹(shù)脂含量為100wt%,以膠衣層的總重量計(jì)。在另一優(yōu)選例中,所述膠衣層的成膜物選自:環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂。在另一優(yōu)選例中,所述膠衣層的成膜物為間苯型不飽和聚酯樹(shù)脂。
[0091]在另一優(yōu)選例中,各結(jié)構(gòu)單層在所述玻璃鋼煙囪環(huán)向上的厚度變化< 平均厚度的50%,較佳地厚度變化<平均厚度的20%。
[0092]優(yōu)選采用以下方法制備各結(jié)構(gòu)單層:
[0093]基面處理:當(dāng)基面為模具時(shí),清理模具表面,涂裝脫模劑,鋪設(shè)塑料薄膜;當(dāng)基面為其他結(jié)構(gòu)單層時(shí),機(jī)械打磨表面,清理浮灰、涂裝脫模劑,鋪設(shè)塑料薄膜;
[0094]單向布層:將單向布進(jìn)行裁剪,通過(guò)纏繞機(jī)或手工將浸有樹(shù)脂(已混有固化劑)的單向布纏繞到基面上,纏繞張力為10-500MPa,固化后得到單向布層。較佳地,采用間歇式操作工藝。
[0095]環(huán)向纏繞層:通過(guò)纏繞機(jī)或手工控制張力10_500MPa將浸有樹(shù)脂(已混有固化劑)的纏繞紗纏繞到基面上,固化以后形成環(huán)向纏繞層。在另一優(yōu)選例中,所述環(huán)向纏繞層施工時(shí),采用連續(xù)纏繞的方法,纏繞紗的纏繞角度為40-90度,較佳地,纏繞角度為75-90度,更佳地,纏繞角度為80-90度。
[0096]噴射紗層:使用噴射機(jī),將玻璃纖維與樹(shù)脂、固化劑在噴嘴處匯合,一起噴射到基面上,固化得到噴射砂層。
[0097]表面氈層:通過(guò)纏繞機(jī)或手工將浸有樹(shù)脂(已混有固化劑)的表面氈纏繞到基面上,纏繞張力為10-500MPa,固化以后形成表面氈層。較佳地,采用連續(xù)纏繞工藝。
[0098]網(wǎng)格布層:通過(guò)纏繞機(jī)將浸有樹(shù)脂(已混有固化劑)的網(wǎng)格布纏繞到基面上,纏繞張力為10-500MPa,固化以后形成網(wǎng)格布層。較佳地,采用連續(xù)纏繞工藝。
[0099]碳纖維氈層:通過(guò)纏繞機(jī)將浸有樹(shù)脂(已混有固化劑)的碳纖維氈纏繞到基面上,纏繞張力為10-500MPa,固化以后形成碳纖維氈層。較佳地,采用連續(xù)纏繞工藝。
[0100]膠衣層:將樹(shù)脂膠衣(已混有固化劑)涂覆在基面上,固化以后形成膠衣層。較佳地,采用連續(xù)噴涂工藝。
[0101]內(nèi)襯功能層[0102]如圖2所示,自所述玻璃鋼煙囪的內(nèi)部至外部,所述內(nèi)襯功能層I的結(jié)構(gòu)為:
[0103]碳纖維氈層11-表面氈層12-噴射紗層13,
[0104]在所述噴射紗層13外還可包括任選的網(wǎng)格布層(圖未示)。
[0105]在另一優(yōu)選例中,所述碳纖維氈層與所述表面氈層之間還具有網(wǎng)格布層。
[0106]在另一優(yōu)選例中,在所述內(nèi)襯功能層中,所述碳纖維氈層的纖維面密度為10_30g/m2,樹(shù)脂含量為80wt%-99wt%,以所述碳纖維氈層的總重量計(jì)。較佳地,所述碳纖維氈層的纖維面密度為12-25g/m2。較佳地,所述碳纖維氈層的樹(shù)脂含量為85wt%-98wt%,以所述碳纖維氈層的總重量計(jì)。在另一優(yōu)選例中,所述碳纖維氈層的厚度為0.1-lmm,較佳地,厚度為0.15-0.8mm。
[0107]在另一優(yōu)選例中,在所述內(nèi)襯功能層中,所述表面氈層的纖維面密度為15_50g/m2,樹(shù)脂含量為80wt%-98wt%,以所述表面氈層的總重量計(jì)。較佳地,所述表面氈層的纖維面密度為20-40g/m2。較佳地,所述表面氈層的樹(shù)脂含量為85wt%-95wt%,以所述表面氈層的總重量計(jì)。在另一優(yōu)選例中,所述表面氈層的厚度為0.1-lmm,較佳地,厚度為0.15-0.5mm。
[0108]在另一優(yōu)選例中,在所述內(nèi)襯功能層中,所述噴射紗層的纖維面密度為100_800g/m2,樹(shù)脂含量為65wt%-90wt%,以所述噴射紗層的總重量計(jì)。較佳地,所述噴射紗層的纖維面密度為200-500g/m2,較佳地,所述噴射紗層的樹(shù)脂含量為70wt%-85wt%,以所述噴射紗層的總重量計(jì)。在另一優(yōu)選例中,所述噴射紗層的厚度為0.l_3mm,較佳地,厚度為0.5-1.5mm。
[0109]在另一優(yōu)選例中,在所述內(nèi)襯功能層中,所述網(wǎng)格布層的纖維面密度為30_100g/m2,樹(shù)脂含量為50wt%-95wt%,以所述網(wǎng)格布層的總重量計(jì)。較佳地,所述網(wǎng)格布層的纖維面密度為40-70g/m2。較佳地,所述網(wǎng)格布層的樹(shù)脂含量為60wt%-90wt%,以所述網(wǎng)格布層的總重量計(jì)。在另一優(yōu)選例中,所述網(wǎng)格布層的厚度為0.1-1.5_,較佳地,厚度為0.15-0.9_。
[0110]在另一優(yōu)選例中,在所述內(nèi)襯功能層中,各結(jié)構(gòu)單層在所述玻璃鋼煙囪環(huán)向上的厚度變化<平均厚度的50%,較佳地厚度變化<平均厚度的20%。
[0111]在制備內(nèi)襯功能層時(shí),可先將碳纖維氈、表面氈、噴射紗通過(guò)纏繞或噴射的方式依次鋪設(shè)在基面上,再通過(guò)趕壓排出氣泡、涂覆或噴射補(bǔ)充樹(shù)脂的方式使樹(shù)脂與纖維或纖維制品均勻結(jié)合在一起,固化得到各結(jié)構(gòu)單層。
[0112]或者,先在基面上鋪設(shè)碳纖維氈層,再在碳纖維氈層上進(jìn)行噴射紗層施工,以及任選地在噴射紗層上鋪設(shè)網(wǎng)格布層和/或在所述碳纖維氈層與所述表面氈層之間鋪設(shè)網(wǎng)格布層。各結(jié)構(gòu)單層的具體施工方式如前所述。
[0113]本發(fā)明的玻璃鋼煙囪,具有上述新型結(jié)構(gòu)的內(nèi)襯功能層,能夠防止靜電積聚,杜絕雷擊引起擊穿、火災(zāi)等隱患的玻璃鋼煙囪,且能夠防止或減少粉塵吸附,具有一定自潔能力,使用壽命長(zhǎng),適用于大型火力發(fā)電廠。
[0114]中間結(jié)構(gòu)層
[0115]本發(fā)明的玻璃鋼煙囪,優(yōu)選的中間結(jié)構(gòu)層2包括至少一個(gè)結(jié)構(gòu)亞層20,如圖3所示,自所述煙囪的內(nèi)部至外部,所述結(jié)構(gòu)亞層20包括:
[0116]結(jié)構(gòu)單層A21-結(jié)構(gòu)單層B22-結(jié)構(gòu)單層C23-結(jié)構(gòu)單層D24,
[0117]其中,結(jié)構(gòu)單層A21為噴射紗層或單向布層;
[0118]結(jié)構(gòu)單層B22為無(wú)或環(huán)向纏繞層;
[0119]結(jié)構(gòu)單層C23為噴射紗層或單向布層;[0120]結(jié)構(gòu)單層D24為環(huán)向纏繞層;
[0121]并且當(dāng)結(jié)構(gòu)單層A21為噴射紗層時(shí),結(jié)構(gòu)單層C23為單向布層;或結(jié)構(gòu)單層A21為單向布層時(shí),結(jié)構(gòu)單層C23為噴射紗層。
[0122]本發(fā)明的中間結(jié)構(gòu)層2的厚度為8_50mm。在另一優(yōu)選例中,中間結(jié)構(gòu)層2的厚度為 8_18mm, 19~24mm 或 25_50mm。
[0123]在另一優(yōu)選例中,所述中間結(jié)構(gòu)層在環(huán)向上的不同部位的厚度變化 < 平均厚度的25%,較佳地,厚度變化<平均厚度的10%,更佳地,厚度變化<平均厚度的5%。
[0124]在所述中間結(jié)構(gòu)層中,所述結(jié)構(gòu)亞層的數(shù)量為2-30個(gè),較佳地為3-20個(gè)。所述結(jié)構(gòu)亞層的厚度為1.5-5mm,較佳地為2_4mm。在另一優(yōu)選例中,對(duì)于同一結(jié)構(gòu)亞層,其在環(huán)向上的不同部位的厚度變化<平均厚度的30%,較佳地,厚度變化<平均厚度的15%。
[0125]本發(fā)明中優(yōu)選的結(jié)構(gòu)亞層包括結(jié)構(gòu)亞層I (在以下實(shí)施例中記為SI)、結(jié)構(gòu)亞層2(記為S2)、結(jié)構(gòu)亞層3 (記為S3)、結(jié)構(gòu)亞層4 (記為S4)。
[0126]在結(jié)構(gòu)亞層I中,結(jié)構(gòu)單層A為噴射紗層,結(jié)構(gòu)單層B為環(huán)向纏繞層,結(jié)構(gòu)單層C為單向布層,結(jié)構(gòu)單層D為環(huán)向纏繞層。
[0127]結(jié)構(gòu)亞層2中,結(jié)構(gòu)單層A為噴射紗層,結(jié)構(gòu)單層B為無(wú),結(jié)構(gòu)單層C為單向布層,結(jié)構(gòu)單層D為環(huán)向纏繞層。
[0128]結(jié)構(gòu)亞層3中,結(jié)構(gòu)單層A為單向布層,結(jié)構(gòu)單層B為無(wú),結(jié)構(gòu)單層C為噴射紗層,結(jié)構(gòu)單層D為環(huán)向纏繞層。
[0129]結(jié)構(gòu)亞層4中,結(jié)構(gòu)單層A為單向布層,結(jié)構(gòu)單層B為環(huán)向纏繞層,結(jié)構(gòu)單層C為噴射紗層,結(jié)構(gòu)單層D為環(huán)向纏繞層。
[0130]在各所述結(jié)構(gòu)亞層之間可以設(shè)置附加結(jié)構(gòu)單層,所述附加結(jié)構(gòu)單層為單向布層(在以下實(shí)施例中記為F1)、環(huán)向纏繞層(記為F2)、噴射紗層(記為F3)、表面氈層(記為F4)、或其組合。
[0131]中間結(jié)構(gòu)層還包括與所述外保護(hù)層相接的最外結(jié)構(gòu)單層,所述最外結(jié)構(gòu)單層為噴射紗層(在以下實(shí)施例中記為Yl)或環(huán)向纏繞層(記為Y2),且所述最外結(jié)構(gòu)單層與所述結(jié)構(gòu)亞層之間可以設(shè)置附加結(jié)構(gòu)單層,所述附加結(jié)構(gòu)單層為單向布層(在以下實(shí)施例中記為F1)、環(huán)向纏繞層(記為F2)、噴射紗層(記為F3)、表面氈層(記為F4)、或其組合。
[0132]在中間結(jié)構(gòu)層中,所述噴射紗層的纖維面密度為100_800g/m2,樹(shù)脂含量為50wt%-80wt%,,以所述噴射紗層的總重量計(jì)。較佳地,纖維面密度為200-600g/m2,樹(shù)脂含量為55wt%-75wt%,以所述噴射紗層的總重量計(jì)。
[0133]在中間結(jié)構(gòu)層中,所述單向布層的纖維面密度為200_600g/m2,樹(shù)脂含量為30wt%-60wt%,以所述單向布層的總重量計(jì)。較佳地,纖維面密度為250-500g/m2,樹(shù)脂含量為35wt%-55wt%,以所述單向布層的總重量計(jì)。
[0134]在中間結(jié)構(gòu)層中,所述環(huán)向纏繞層的纖維面密度為300_3000g/m2,樹(shù)脂含量為25wt%-50wt%,以所述環(huán)向纏繞層的總重量計(jì)。較佳地纖維面密度為400-2000g/m2,樹(shù)脂含量為30wt%-45wt%,以所述環(huán)向纏繞層的總重量計(jì)。
[0135]在中間結(jié)構(gòu)層中,各結(jié)構(gòu)單層的厚度為0.2-4_,較佳地為0.4-3_。在另一優(yōu)選例中,所述噴射紗層的厚度為0.2-2mm,較佳地為0.5-1.5mm。在另一優(yōu)選例中,所述單向布層的厚度為0.2-lmm,較佳地為0.2-0.8mm。在另一優(yōu)選例中,所述環(huán)向纏繞層的厚度為0.2-lmm,較佳地為 0.3-0.8mm。
[0136]在另一優(yōu)選例中,各結(jié)構(gòu)單層在所述玻璃鋼煙囪環(huán)向上的厚度變化< 平均厚度的50%,較佳地厚度變化<平均厚度的20%。
[0137]在制備結(jié)構(gòu)亞層時(shí),可先將玻璃纖維或玻璃纖維制品通過(guò)噴射或纏繞的方式鋪設(shè)在基面上,再通過(guò)趕壓排出氣泡、涂覆或噴射補(bǔ)充樹(shù)脂的方式使樹(shù)脂與玻璃纖維或玻璃纖維制品均勻結(jié)合在一起,固化得到各結(jié)構(gòu)單層。
[0138]另外,可采用以下方法制備結(jié)構(gòu)亞層。以下以結(jié)構(gòu)亞層I為例詳述其優(yōu)選的制備方法,包括以下步驟:
[0139]噴射紗層施工:使用噴射機(jī),將玻璃纖維與樹(shù)脂、固化劑在噴嘴處匯合,一起噴射到基面上,固化得到噴射紗層;
[0140]環(huán)向纏繞層施工:通過(guò)纏繞機(jī)控制張力10_500MPa,將浸有樹(shù)脂(已混有固化劑)的纏繞紗纏繞到噴射紗層上,固化以后形成環(huán)向纏繞層;
[0141]鋪設(shè)單向布層:通過(guò)纏繞機(jī)將浸有樹(shù)脂(已混有固化劑)的單向布纏繞到環(huán)向纏繞層上,纏繞張力為10-500MPa,固化后得到單向布層;較佳地,采用間歇式操作工藝。
[0142]環(huán)向纏繞層施工:通過(guò)纏繞機(jī)控制張力10_500MPa,將浸有樹(shù)脂(已混有固化劑)的纏繞紗纏繞到單向布層上,固化以后形成環(huán)向纏繞層。
[0143]優(yōu)選采用類(lèi)似的方法制備結(jié)構(gòu)亞層2、結(jié)構(gòu)亞層3和結(jié)構(gòu)亞層4,此處不再贅述。
[0144]外保護(hù)層
[0145]如圖4所示,在本發(fā)明的玻璃鋼煙囪中優(yōu)選的所述外保護(hù)層3包括膠衣層31,以及任選的表面租層32和任選的網(wǎng)格布層33。
[0146]在另一優(yōu)選例中,所述外保護(hù)層包括膠衣層和表面氈層,所述表面氈層在所述膠衣層與所述中間結(jié)構(gòu)層之間。任選的,所述外保護(hù)層還包括網(wǎng)格布層,所述網(wǎng)格布層在所述表面氈層和所述膠衣層之間。
[0147]在外保護(hù)層中,膠衣層主要由樹(shù)脂制成。在另一優(yōu)選例中,所述膠衣層由間苯型不飽和聚酯樹(shù)脂制成。在另一優(yōu)選例中,所述膠衣層的厚度為0.1-1.5mm,較佳地,厚度為
0.15-0.6mm。
[0148]在外保護(hù)層中,所述表面氈層的纖維面密度為20-800g/m2,樹(shù)脂含量為80wt%-98wt%,以所述表面氈層的總重量計(jì)。在另一優(yōu)選例中,所述表面氈層的纖維面密度為20-50g/m2。在另一優(yōu)選例中,所述表面氈層的纖維面密度為200-500g/m2。在另一優(yōu)選例中,所述表面氈層的樹(shù)脂含量為85wt%-95wt%,以所述表面氈層的總重量計(jì)。在另一優(yōu)選例中,所述表面氈層的纖維面密度為20-500g/m2。在另一優(yōu)選例中,所述表面氈層的厚度為
0.1-1.5mm,較佳地,厚度為 0.15-0.6mm。
[0149]在外保護(hù)層中,任選的所述網(wǎng)格布層的纖維面密度為30_100g/m2,樹(shù)脂含量為50wt%-95wt%,以所述網(wǎng)格布層的總重量計(jì)。較佳地,所述網(wǎng)格布層的纖維面密度為50-80g/m2。較佳地,所述網(wǎng)格布層的樹(shù)脂含量為60wt%-85wt%,以所述網(wǎng)格布層的總重量計(jì)。
[0150]在制備外保護(hù)層時(shí),可先將表面氈、任選的網(wǎng)格布依次通過(guò)纏繞的方式鋪設(shè)在基面上,再通過(guò)趕壓排出氣泡、涂覆或噴射補(bǔ)充樹(shù)脂的方式使樹(shù)脂與上述纖維制品均勻結(jié)合在一起,固化得到所述表面氈層、任選的網(wǎng)格布層,最外的樹(shù)脂膠衣形成所述膠衣層。
[0151]或者,先在基面上鋪設(shè)表面氈層,任選在表面氈層上進(jìn)行網(wǎng)格布層施工,最后涂覆樹(shù)脂膠衣形成膠衣層。各結(jié)構(gòu)單層的具體施工方式如前所述。
[0152]本文中,厚度是指隨機(jī)選取25個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)得的厚度的平均值,例如,中間結(jié)構(gòu)層的厚度t是在中間結(jié)構(gòu)層上隨機(jī)選取25個(gè)測(cè)量點(diǎn),計(jì)算25個(gè)測(cè)得的厚度的平均值,得到中間結(jié)構(gòu)層的厚度t。
[0153]本發(fā)明提到的上述特征,或?qū)嵤├岬降奶卣骺梢匀我饨M合。本案說(shuō)明書(shū)所揭示的所有特征可與任何組合物形式并用,說(shuō)明書(shū)中所揭示的各個(gè)特征,可以被任何提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特別說(shuō)明,所揭示的特征僅為均等或相似特征的一般性例子。
[0154]本發(fā)明的有益之處在于:
[0155](I)本發(fā)明的玻璃鋼煙囪具有優(yōu)異的耐腐蝕性能、能夠防止靜電積聚,杜絕雷擊引起擊穿、火災(zāi)等隱患的玻璃鋼煙囪,且能夠防止或減少粉塵吸附,具有一定自潔能力;
[0156](2)本發(fā)明的玻璃鋼煙囪整體無(wú)縫,抗?jié)B透能力強(qiáng);
[0157](3)本發(fā)明的玻璃鋼煙囪可修復(fù)性強(qiáng),局部可以根據(jù)需要加工;
[0158](4)本發(fā)明的玻璃鋼煙囪無(wú)法降解,不易老化,使用壽命長(zhǎng);
[0159](5)本發(fā)明的玻璃鋼煙囪良好的軸向力學(xué)性能和環(huán)向力學(xué)性能;
[0160](6)本發(fā)明的玻璃鋼煙囪便于施工和質(zhì)量控制;
[0161](7)本發(fā)明的玻璃鋼煙囪可適用于大型火力發(fā)電廠。
[0162]下面結(jié)合具體實(shí)施例,進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解,這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法,通常按照常規(guī)條件或按照制造廠商所建議的條件。除非另外說(shuō)明,否則百分比和份數(shù)按重量計(jì)算。
[0163]除非另行定義,文中所使用的所有專業(yè)與科學(xué)用語(yǔ)與本領(lǐng)域熟練人員所熟悉的意義相同。此外,任何與所記載內(nèi)容相似或均等的方法及材料皆可應(yīng)用于本發(fā)明方法中。文中所述的較佳實(shí)施方法與材料僅作示范之用。
[0164]通用方法
[0165]在以下實(shí)施例中,采用以下方法制備各結(jié)構(gòu)單層:
[0166]基面處理:當(dāng)基面為模具時(shí),清理模具表面,涂裝脫模劑,鋪設(shè)塑料薄膜;當(dāng)基面為結(jié)構(gòu)單層時(shí),機(jī)械打磨表面,清理浮灰、涂裝脫模劑,鋪設(shè)塑料薄膜;
[0167]單向布層:通過(guò)纏繞機(jī)將浸有樹(shù)脂(已混有固化劑過(guò)氧化甲乙酮)的單向布纏繞到基面上,纏繞張力為100-200MPa,固化后得到單向布層。
[0168]環(huán)向纏繞層:通過(guò)纏繞機(jī)控制張力100_200MPa將浸有樹(shù)脂(已混有過(guò)氧化甲乙酮、異辛酸鈷)的纏繞紗纏繞到基面上,固化以后形成環(huán)向纏繞層。纏繞紗的纏繞角度為80—90 度 ο
[0169]噴射紗層:使用噴射機(jī),將玻璃纖維與樹(shù)脂(含異辛酸鈷)、固化劑過(guò)氧化甲乙酮在噴嘴處匯合,一起噴射到基面上,去除氣泡,固化得到噴射紗層。
[0170]表面氈層:將浸有樹(shù)脂(已混有固化劑過(guò)氧化甲乙酮)的表面氈纏繞到基面上,纏繞張力為100-200MPa,固化以后形成表面氈層。
[0171]網(wǎng)格布層:將浸有樹(shù)脂(已混有固化劑過(guò)氧化甲乙酮)的網(wǎng)格布纏繞到基面上,纏繞張力為100-200MPa,固化以后形成網(wǎng)格布層。
[0172]碳纖維氈層:通過(guò)纏繞機(jī)采用連續(xù)纏繞工藝將浸有樹(shù)脂(已混有固化劑過(guò)氧化甲乙酮)的碳纖維氈纏繞到基面上,纏繞張力為100-200MPa,固化以后形成碳纖維氈層。
[0173]以上各結(jié)構(gòu)單層中使用的樹(shù)脂是化學(xué)阻燃型環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂DERAKANEM0M510C-350H0I或者DSM公司生產(chǎn)化學(xué)阻燃型環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂Atlac750。各種玻璃纖維或玻璃纖維制品由重慶國(guó)際復(fù)合材料有限公司由歐文斯科寧公司提供。
[0174]膠衣層:將間苯型不飽和聚酯樹(shù)脂膠衣(已混有固化劑過(guò)氧化甲乙酮)涂覆在基面上,固化以后形成膠衣層。
[0175]此外,采用以下標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法測(cè)試各種性能?!独w維增強(qiáng)塑料性能試驗(yàn)方法總貝U》GB/T1446 ;《纖維增強(qiáng)塑料拉伸性能試驗(yàn)方法》GB/T1447 ;《玻璃纖維增強(qiáng)塑料壓縮性能試驗(yàn)方法》GB/T1448 ;《玻璃纖維增強(qiáng)塑料彎曲性能試驗(yàn)方法》GB/T1449 ;《玻璃纖維增強(qiáng)塑料層間剪切強(qiáng)度試驗(yàn)方法》GB/T1450.1 ;《玻璃纖維增強(qiáng)塑料沖壓式剪切強(qiáng)度試驗(yàn)方法》GB/T1450.2 ;《玻璃纖維增強(qiáng)熱固性塑料耐化學(xué)介質(zhì)性能試驗(yàn)方法》GB/T3857 ;《導(dǎo)電和抗靜電纖維增強(qiáng)塑料電阻率試驗(yàn)方法》GB/T15738-2008 ;《玻璃纖維增強(qiáng)塑料燃燒性能試驗(yàn)方法》GB/T8924-88 ;《玻璃纖維增強(qiáng)塑料老化性能試驗(yàn)方法》GB/T2573 ;《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001。
[0176]實(shí)施例1
[0177]本實(shí)施例的玻璃鋼煙囪,包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護(hù)層,直徑為9米。
[0178]其中,內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外由碳纖維氈層、表面氈層、噴射紗層和網(wǎng)格布層構(gòu)成,厚度為1.86mm。
[0179]中間結(jié)構(gòu)層由內(nèi)向外結(jié)構(gòu)為S1-S2-S1-F1-F2-S1-S3-S1-F1-S1-S1-F2-S1-S1-S4-S2,中間結(jié)構(gòu)層的總厚度為26.5mm。
[0180]外保護(hù)層由內(nèi)向外由表面租層和膠衣層構(gòu)成,總厚度為0.52mm。
[0181]實(shí)施例2
[0182]本實(shí)施例的玻璃鋼煙囪,包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護(hù)層,直徑為7.2米。
[0183]其中,內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外由碳纖維氈層、表面氈層和噴射紗層構(gòu)成,厚度為
1.5mm。
[0184]中間結(jié)構(gòu)層由內(nèi)向外結(jié)構(gòu)為S1-S1-F1-S1-S2-F1-F2-S1-S4,中間結(jié)構(gòu)層的總厚度為 16.Smnin
[0185]外保護(hù)層為膠衣層,厚度為0.25mm。
[0186]實(shí)施例3
[0187]本實(shí)施例的玻璃鋼煙囪,包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護(hù)層,直徑為7.5米。
[0188]其中,內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外由碳纖維氈層、表面氈層、噴射紗層和網(wǎng)格布層構(gòu)成,厚度為1.9mm。
[0189]中間結(jié)構(gòu)層由內(nèi)向外結(jié)構(gòu)為S1-S2-S1-F1-F2-S3-F1-F2-S1-Y2,中間結(jié)構(gòu)層的總厚度為17.5mm。
[0190]外保護(hù)層由內(nèi)向外由表面租層和膠衣層構(gòu)成,總厚度為0.5mm。
[0191]實(shí)施例4
[0192]本實(shí)施例的玻璃鋼煙囪,包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護(hù)層,直徑為8.5米。
[0193]其中,內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外由碳纖維氈層、表面氈層和噴射紗層構(gòu)成,厚度為1.46mmη
[0194]中間結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)為S1-S1-S1-F1-F2-S1-S1-S1-S2-S4-Y1,總厚度為 18.8mm。
[0195]外保護(hù)層由內(nèi)向外由表面租層、網(wǎng)格布層和膠衣層構(gòu)成,厚度為0.66mm。
[0196]實(shí)施例5
[0197]本實(shí)施例的玻璃鋼煙囪,包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護(hù)層,直徑為7.2米。
[0198]其中,內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外由碳纖維氈層、網(wǎng)格布層、表面氈層、噴射紗層和網(wǎng)格布層構(gòu)成,厚度為2.04mm。
[0199]中間結(jié)構(gòu)層由內(nèi)向外結(jié)構(gòu)為S1-S1-S2-F1-F2-S1-S3-S2-F1-F2-S1-S4,中間結(jié)構(gòu)層的總厚度為21.5mm。
[0200]外保護(hù)層由內(nèi)向外由表面租層和膠衣層構(gòu)成,厚度為0.55mm。
[0201]實(shí)施例6
[0202]本實(shí)施例的玻璃鋼煙囪,包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層,直徑為10米。
[0203]其中,內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外由碳纖維氈層、表面氈層、噴射紗層和網(wǎng)格布層構(gòu)成,厚度為1.86mm。
[0204]中間結(jié)構(gòu)層由內(nèi)向外結(jié)構(gòu)為S1-S1-S1-F1-F2-S1-S3-S1-F1-F2-S1-S1-Y2,中間結(jié)構(gòu)層的總厚度為20.5mm。
[0205]實(shí)施例7
[0206]本實(shí)施例的玻璃鋼煙囪,包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護(hù)層,直徑為9.2米。
[0207]其中,內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外由碳纖維氈層、網(wǎng)格布層、表面氈層、噴射紗層和網(wǎng)格布層構(gòu)成,厚度為2.1mm。
[0208]中間結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)為S1-S1-S2-F1-F2-S1-S1-S1-F4-S3-S1-S2-S4-Y1,總厚度為24.8mm。
[0209]外保護(hù)層由內(nèi)向外由表面氈層、網(wǎng)格布層和膠衣層構(gòu)成,厚度為0.64mm。
[0210]實(shí)施例8
[0211]本實(shí)施例的玻璃鋼煙囪,包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護(hù)層,直徑為8.2米。
[0212]其中,內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外由碳纖維氈層、表面氈層和噴射紗層構(gòu)成,厚度為
1.56mm0
[0213]中間結(jié)構(gòu)層由內(nèi)向外結(jié)構(gòu)為S1-S1-S2-F1-F2-S1-S1-S2-F1-S1-F2-S1-S1-F2-S2-S1-S4-S1-S1-Y1,中間結(jié)構(gòu)層的總厚度為32.5mm。
[0214]外保護(hù)層由內(nèi)向外由表面租層和膠衣層構(gòu)成,厚度為0.5_。
[0215]實(shí)施例9
[0216]將實(shí)施例5制備的高度為240m的一個(gè)玻璃鋼煙囪(直徑7.2米)作為煙囪內(nèi)筒,懸吊在鋼筋混凝土外筒的頂部,在某大型火力發(fā)電廠中作為煙?對(duì)其功能性和力學(xué)性能進(jìn)行考察。[0217]一年后,玻璃鋼煙囪整體無(wú)縫,未出現(xiàn)開(kāi)裂、滲漏、脫落、成片起鼓、老化等問(wèn)題,完整性好。可以防止靜電積聚,導(dǎo)電,可避免雷擊引起火災(zāi)或擊穿,內(nèi)部吸附的粉塵少。且未發(fā)現(xiàn)明顯腐蝕,耐腐蝕性好。能夠承受軸向上巨大的重力荷載,也滿足環(huán)向力學(xué)性能要求。
[0218]實(shí)施例10
[0219] 經(jīng)檢測(cè),實(shí)施例1-8制備的玻璃鋼煙囪的環(huán)向拉伸強(qiáng)度大于235MPa,模量大于
19.0GPa,軸向拉伸強(qiáng)度大于IlOMPa,模量大于12.5GPa ;環(huán)向彎曲強(qiáng)度大于250MPa,模量大于18.0GPa,軸向彎曲強(qiáng)度大于140MPa,模量大于11.0GPa ;環(huán)向壓縮強(qiáng)度大于260MPa,模量大于12.0GPa,軸向壓縮強(qiáng)度大于200MPa,模量大于9.0GPa0
[0220]結(jié)果表明,本發(fā)明的玻璃鋼煙囪不僅在環(huán)向上,而且在軸向上均可以滿足對(duì)大型火力發(fā)電廠煙囪力學(xué)性能的要求,可以用于大型火力發(fā)電廠的煙囪。
[0221]對(duì)比例1-2
[0222]在研制過(guò)程中,發(fā)明人還制作測(cè)試了具有其他內(nèi)襯功能層結(jié)構(gòu)的玻璃鋼煙囪。
[0223]對(duì)比例I玻璃鋼煙囪的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2基本相同,不同之處在于內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外由表面租層和噴射紗層構(gòu)成。
[0224]對(duì)比例2玻璃鋼煙囪的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例3基本相同,不同之處在于內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外由表面租層、噴射紗層和網(wǎng)格布層構(gòu)成。
[0225]對(duì)比例3玻璃鋼煙囪的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2基本相同,不同之處在于內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外由表面氈層和噴射紗層構(gòu)成,且中間結(jié)構(gòu)層中缺乏噴射紗層。
[0226]對(duì)比例4玻璃鋼煙囪的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例3基本相同,不同之處在于內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外由表面氈層、噴射紗層和網(wǎng)格布層構(gòu)成,且中間結(jié)構(gòu)層中缺乏單向布層。
[0227]對(duì)比例5玻璃鋼煙囪的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2基本相同,不同之處在于內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外由表面氈層和噴射紗層構(gòu)成,且中間結(jié)構(gòu)層的環(huán)向纏繞層中纏繞紗纏繞角度為20度。
[0228]表1對(duì)比例和實(shí)施例的玻璃鋼煙囪的中間結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)和性能比較結(jié)果
[0229]
【權(quán)利要求】
1.一種玻璃鋼煙囪,其特征在于,所述玻璃鋼煙囪包括內(nèi)襯功能層,自所述玻璃鋼煙囪的內(nèi)部至外部,所述內(nèi)襯功能層包括: 碳纖維氈層-表面氈層-噴射紗層。
2.如權(quán)利要求1所述的玻璃鋼煙囪,其特征在于,所述內(nèi)襯層還包括網(wǎng)格布層,所述網(wǎng)格布層設(shè)置在所述碳纖維氈層和所述表面氈層之間;和/或 所述網(wǎng)格布層設(shè)置在所述噴射紗層外。
3.如權(quán)利要求1所述的玻璃鋼煙囪,其特征在于,所述碳纖維氈層的纖維面密度為10-30g/m2,樹(shù)脂含量為80wt%-99wt%,以所述碳纖維氈層的總重量計(jì)。
4.如權(quán)利要求1所述的玻璃鋼煙囪,其特征在于,所述表面氈層的纖維面密度為15-50g/m2,樹(shù)脂含量為80wt%-98wt%,以所述表面氈層的總重量計(jì)。
5.如權(quán)利要求1所述的玻璃鋼煙囪,其特征在于,所述噴射紗層的纖維面密度為100-800g/m2,樹(shù)脂含量為65wt%-90wt%,以所述噴射紗層的總重量計(jì)。
6.如權(quán)利要求2所述的玻璃鋼煙囪,其特征在于,所述網(wǎng)格布層的纖維面密度為30-100g/m2,樹(shù)脂含量為50wt%-95wt%,以所述網(wǎng)格布層的總重量計(jì)。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的玻璃鋼煙囪,其特征在于,所述玻璃鋼煙囪包括還中間結(jié)構(gòu)層,設(shè)置在所述內(nèi)襯功能層外,所述中間結(jié)構(gòu)層包括至少一個(gè)結(jié)構(gòu)亞層,自所述玻璃鋼煙囪的內(nèi)部至外部,所述結(jié) 構(gòu)亞層包括: 結(jié)構(gòu)單層A-結(jié)構(gòu)單層B-結(jié)構(gòu)單層C-結(jié)構(gòu)單層D, 其中,結(jié)構(gòu)單層A為噴射紗層或單向布層; 結(jié)構(gòu)單層B為無(wú)或環(huán)向纏繞層; 結(jié)構(gòu)單層C為噴射紗層或單向布層; 結(jié)構(gòu)單層D為環(huán)向纏繞層; 并且當(dāng)結(jié)構(gòu)單層A為噴射紗層時(shí),結(jié)構(gòu)單層C為單向布層;或結(jié)構(gòu)單層A為單向布層時(shí),結(jié)構(gòu)單層C為噴射紗層。
8.如權(quán)利要求7所述的玻璃鋼煙囪,其特征在于,所述玻璃鋼煙囪包括設(shè)置在所述中間結(jié)構(gòu)層外的外保護(hù)層,所述外保護(hù)層包括膠衣層,任選的表面氈層以及任選的網(wǎng)格布層。
9.如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的玻璃鋼煙囪的制備方法,其特征在于,所述方法包括提供內(nèi)襯功能層的步驟: 優(yōu)選地,采用以下步驟制備所述內(nèi)襯功能層: (i)提供一基面; (?)在所述基面的外周鋪設(shè)(制作)所述碳纖維氈層; (iii)在所述碳纖維氈層的外周鋪設(shè)(制作)所述表面氈層; (iv)在所述表面氈層外周鋪設(shè)(制作)所述噴射紗層。 優(yōu)選地,采用以下步驟制備所述內(nèi)襯功能層: (i)提供一基面; (?)在所述基面的外周鋪設(shè)(制作)所述碳纖維氈層; (iii)在所述碳纖維氈層的外周鋪設(shè)(制作)所述網(wǎng)格布層; (iv)在所述網(wǎng)格布層的外周鋪設(shè)(制作)所述表面氈層; (iv)在所述表面氈層外周鋪設(shè)(制作)所述噴射紗層。
10.一種煙囪,包括煙囪外筒和煙囪內(nèi)筒,其特征在于,所述煙囪內(nèi)筒為1-4個(gè)如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的玻璃·鋼煙囪。
【文檔編號(hào)】E04H12/28GK103526978SQ201310520414
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】黎大勝, 徐勍, 陳飛, 干夢(mèng)軍, 諸白蒙, 胡仕林, 楊薇, 林少波, 侯銳鋼 申請(qǐng)人:中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)華東電力設(shè)計(jì)院, 華東理工大學(xué)