中文名 | 短切絲碳纖維PP復(fù)合材料在制造密閉回路取樣器中的應(yīng)用 | 申請(qǐng)公布號(hào) | CN112920443A |
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申請(qǐng)公布日 | 2021.06.08 | 申請(qǐng)?zhí)?/th> | 2021101550757 |
本發(fā)明公開(kāi)一種短切絲碳纖維/PP復(fù)合材料在制造密閉回路取樣器中的應(yīng)用,所述復(fù)合材料的原料包括PP和短切絲碳纖維預(yù)浸料,短切絲碳纖維預(yù)浸料中的短切絲碳纖維的長(zhǎng)度為0.2?0.3mm,取樣器包括取樣器內(nèi)膽和表面加強(qiáng)層,取樣器內(nèi)膽由PP制成,所述表面加強(qiáng)層由短切絲碳纖維預(yù)浸料涂覆固化得到。本發(fā)明中,短切絲碳纖維/PP復(fù)合材料取樣器具有輕量化,耐腐蝕、防泄漏的效果,將其應(yīng)用在石油化工管線關(guān)鍵部位上,分析取樣品,監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量,可有效防止介質(zhì)對(duì)金屬取樣器的腐蝕,避免泄露造成安全隱患和事故,延長(zhǎng)了取樣器的使用壽命。
申請(qǐng)日 |
2021.02.04 |
申請(qǐng)人 |
吉林健特化工機(jī)械科技有限公司 |
地址 |
132000吉林省吉林市龍?zhí)秴^(qū)鐵東街承德路41號(hào) |
發(fā)明人 |
于彥鳳;?鄭嘉鑫 |
Int. Cl. |
C08J7/04(2020.01)I;?C09D163/00(2006.01)I;?C09D7/61(2018.01)I;?G01N1/10(2006.01)I;?C08L23/12(2006.01)N |
專(zhuān)利代理機(jī)構(gòu) |
成都時(shí)譽(yù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)51250 |
代理人 |
汪林 |
普通碳-石墨制品的脆性,是碳素材料的最大弱點(diǎn)。多年來(lái)人們?yōu)樘岣咛妓刂破返目蓳闲院蜋C(jī)械強(qiáng)度,進(jìn)行了廣泛深入的研究。從20世紀(jì)60年代初期開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的碳纖維及其復(fù)合材料,由于具有很高的比強(qiáng)度、比剛度等優(yōu)...
碳纖維的主要用途是與樹(shù)脂、金屬、陶瓷等基體復(fù)合,制成結(jié)構(gòu)材料。碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料,其比強(qiáng)度、比模量綜合指標(biāo),在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中是最高的。在密度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴(yán)格要求的領(lǐng)域,在要求高溫...
碳纖維屬于合成纖維,單一組分,不是復(fù)合材料,是復(fù)合材料經(jīng)常使用的一種增強(qiáng)體
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玻璃纖維短切絲復(fù)合材料 國(guó)內(nèi)玻璃纖維短切絲復(fù)合材料生產(chǎn)線: 國(guó)內(nèi)玻璃纖維短切絲 復(fù)合材料裝備水平不斷提升, 陸續(xù)建成一批具有國(guó)際先進(jìn)水平的生產(chǎn)線。 國(guó) 內(nèi)現(xiàn)有纖維定長(zhǎng)管、夾砂管及臥式貯罐生產(chǎn)線 (含高壓管生產(chǎn)線 )350 條、玻璃纖維短切絲纏繞連 續(xù)管生產(chǎn)線 2 條、離心管道生產(chǎn)線 2 條、兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)葉片制造廠家約 50 余家, SMC、BMC專(zhuān)用壓 機(jī) 200 余條、拉擠成型生產(chǎn)線 400 余條、連續(xù)板材生產(chǎn)線 110 余條、噴射機(jī) 580 余臺(tái)、各類(lèi) SMC 水箱生產(chǎn)廠家數(shù)十個(gè)、各類(lèi)拉擠生產(chǎn)廠家數(shù)十個(gè),到 2009 年玻璃纖維短切絲復(fù)合材料機(jī)械化成 型比重已達(dá) 66%。玻璃纖維短切絲復(fù)合材料用主要原材料已基本配套,供應(yīng)玻璃纖維絲與樹(shù)脂的 品質(zhì)不少已經(jīng)達(dá)到國(guó)際水準(zhǔn),價(jià)格具有競(jìng)爭(zhēng)力。 以玻璃纖維短切絲為例,“十一五”以來(lái),玻璃纖維短切絲行業(yè)科技發(fā)展令人鼓舞,成效顯著。 以大型無(wú)堿池窯技術(shù)、
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某一五層住宅樓施工至五層時(shí),業(yè)主要求加蓋一層,因此需對(duì)已建部分進(jìn)行加固。加固設(shè)計(jì)中通過(guò)采用輕質(zhì)材料來(lái)減輕結(jié)構(gòu)自重及減小底層柱的計(jì)算長(zhǎng)度的措施,以減小結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。對(duì)新結(jié)構(gòu)計(jì)算后,僅底部幾層柱的加密區(qū)體積配箍率無(wú)法滿(mǎn)足加層要求,經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析,采用在柱端粘貼碳纖維布的加固方法對(duì)柱進(jìn)行抗震加固,收到了很好的綜合效益,為類(lèi)似工程提供了一種新的思路。
碳纖維短切絲
短切碳纖維是由碳纖維長(zhǎng)絲經(jīng)過(guò)短切機(jī)械切制而成,長(zhǎng)度一般以mm為單位,其基本性能主要取決于其原料--碳纖維長(zhǎng)絲的性能。由于外形為一定長(zhǎng)度的絨須,較長(zhǎng)絲而言,短纖維在工業(yè)使用中具有分散均勻,喂料方式多樣,工藝簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn),所以可以應(yīng)用于長(zhǎng)絲所不能適合的領(lǐng)域。
碳纖維短切絲具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、高模、耐腐蝕、導(dǎo)電、屏蔽性能好、吸波性高等特點(diǎn),主要應(yīng)用于軍工、航空航天等高科技領(lǐng)域。但隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,碳纖維的優(yōu)異性能在民用領(lǐng)域的應(yīng)用也日益廣泛。
短切碳纖維的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括:
增強(qiáng)改性塑料:尼龍(PA)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、酚醛(PF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰亞胺(PI)等;
建筑領(lǐng)域:碳纖維增強(qiáng)水泥、導(dǎo)電涂料、防靜電地平等;
電熱領(lǐng)域:導(dǎo)電紙、電熱板、導(dǎo)電表面氈、針刺氈等;
屏蔽材料:制造屏蔽煙霧、屏蔽幕墻等;
隔熱保溫材料:碳纖維增強(qiáng)耐火坯和磚、碳纖維增強(qiáng)陶瓷等;
新能源領(lǐng)域:燃料電池的電極等。
改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展取得了舉世矚目的成就,城鎮(zhèn)化水平不斷提高,城市規(guī)模日益擴(kuò)大。與此同時(shí),城市內(nèi)河的污染狀況也日益嚴(yán)重。在許多城市,內(nèi)河成了城市生活污水和工業(yè)廢水的排污管道,水質(zhì)、流域生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破環(huán),淺層地下水也受到不同程度的污染。城市內(nèi)河的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)影響到整個(gè)城市的形象和未來(lái)的發(fā)展。
2015年8月27日召開(kāi)的第十二屆全國(guó)人大常委會(huì)第十六次會(huì)議上,副委員長(zhǎng)陳昌智代表《水污染防治法》執(zhí)法檢查組,向大會(huì)作關(guān)于檢查《水污染防治法》實(shí)施情況的報(bào)告,曬出問(wèn)題清單。
根據(jù)報(bào)告的情況,不容樂(lè)觀的現(xiàn)實(shí)是,2014年,全國(guó)地表水國(guó)控?cái)嗝嬷校?.2%為劣V類(lèi)水質(zhì),基本喪失水體使用功能;24.6%的重點(diǎn)湖泊呈富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài),不少流經(jīng)城鎮(zhèn)的河流溝渠黑臭,近海海域污染不容樂(lè)觀。2014年,環(huán)境保護(hù)部直接調(diào)查處理的重大及敏感突發(fā)環(huán)境事件中,超過(guò)60%涉及水污染。
城市的內(nèi)河整治,是一項(xiàng)投入巨大、技術(shù)要求復(fù)雜、建設(shè)與管理并重的工程。單純依靠政府大包大攬,在當(dāng)前各地財(cái)政壓力巨大的現(xiàn)實(shí)情況下,已經(jīng)難以為繼。在這種狀況下,如何加快城市內(nèi)河綜合治理,改善城市水環(huán)境,提升水污染防治能力與效率,已經(jīng)成為擺在很多城市管理者面前亟待解決的難題。
今年5月,財(cái)政部、環(huán)境保護(hù)部聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)水污染防治領(lǐng)域政府和社會(huì)資本合作的實(shí)施意見(jiàn)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《意見(jiàn)》)。《意見(jiàn)》的出臺(tái),在水污染防治領(lǐng)域大力推廣運(yùn)用政府和社會(huì)資本合作(PPP)模式,對(duì)提高環(huán)境公共產(chǎn)品與服務(wù)供給質(zhì)量、提升水污染防治能力與效率具有重要意義。
當(dāng)前PPP模式在城市內(nèi)河整治領(lǐng)域的探索運(yùn)用中,寧波和南寧兩地為國(guó)內(nèi)其他城市作出了典范。
寧波模式
早在2011年,寧波市就通過(guò)PPP模式進(jìn)行了內(nèi)河水質(zhì)養(yǎng)護(hù)提升工程試點(diǎn),積累了初步的經(jīng)驗(yàn)和成果。2013年5月,寧波市選取了中心城區(qū)38條內(nèi)河共82萬(wàn)平方米水域作為試點(diǎn)范圍,以政府購(gòu)買(mǎi)水質(zhì)養(yǎng)護(hù)提升服務(wù)的模式面向全國(guó)公開(kāi)招標(biāo),吸引社會(huì)資本的參與。
寧波市按行政區(qū)劃將城市內(nèi)河劃分為海曙、江東和江北3個(gè)標(biāo)段。根據(jù)PPP模式的要求,項(xiàng)目前期所有資金、設(shè)備及人員管理費(fèi)用的投入,由中標(biāo)社會(huì)資本方支付。與此同時(shí),政府方引入獨(dú)立的第三方檢測(cè)公司,在項(xiàng)目標(biāo)段河道設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn),定期采集水樣進(jìn)行檢測(cè)分析并出具檢測(cè)報(bào)告,政府方按照實(shí)現(xiàn)約定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行考核,并相應(yīng)給付購(gòu)買(mǎi)服務(wù)費(fèi)或扣罰費(fèi)用。
在PPP探索的過(guò)程中,寧波為解決城市內(nèi)河整治問(wèn)題走出了一條可行路徑。政府?dāng)[脫了以前既當(dāng)運(yùn)動(dòng)員又當(dāng)裁判員的尷尬角色,巧妙地規(guī)避了自我更新內(nèi)生動(dòng)力不足、管理理念落后的劣勢(shì)。如果寧波依然采用以前政府包攬的方式,政府將不僅承擔(dān)高額財(cái)政負(fù)擔(dān),還要承擔(dān)巨大的不確定性風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)PPP模式,政府和社會(huì)資本各司其職,做各自擅長(zhǎng)的工作,合理分擔(dān)風(fēng)險(xiǎn),政府降低了成本,社會(huì)資本也獲得了收益。
南寧那考河模式
另一個(gè)在今年廣受關(guān)注的項(xiàng)目是廣西南寧那考河流域治理PPP項(xiàng)目。作為今年全國(guó)第一個(gè)動(dòng)工的內(nèi)河整治項(xiàng)目,它打包了河道整治、污水處理廠、沿岸景觀建設(shè)等內(nèi)容,綜合治理河道全長(zhǎng)
當(dāng)前,PPP模式在內(nèi)河整治中的運(yùn)用仍處于探索階段。寧波和南寧兩地的實(shí)踐,為這一模式的探索提供了參考。以PPP模式進(jìn)行城市內(nèi)河整治,可以實(shí)現(xiàn)政府和社會(huì)資本的雙贏。從政府的角度講,通過(guò)引進(jìn)社會(huì)資本進(jìn)行內(nèi)河整治,可以充分發(fā)揮社會(huì)資本在整治技術(shù)、管理效率等方面的優(yōu)勢(shì)。在節(jié)約資金、減輕財(cái)政壓力的同時(shí),還能提高城市內(nèi)河整治的效果;從社會(huì)資本的角度來(lái)說(shuō),城市內(nèi)河整治項(xiàng)目相對(duì)投入較少,投資回收期較短,市場(chǎng)潛力巨大,參與此類(lèi)項(xiàng)目非常有利于中小民營(yíng)企業(yè)的發(fā)展。
但在內(nèi)河整治PPP項(xiàng)目的實(shí)際操作中,也存在著一些不容忽視的難點(diǎn)。
首先是商業(yè)模式的選擇。單純的內(nèi)河整治實(shí)際上是一項(xiàng)公益性事業(yè),若單靠政府補(bǔ)貼的方式,會(huì)對(duì)財(cái)政造成較大的負(fù)擔(dān)。因此,如何選擇或創(chuàng)造一種合理的模式,使此類(lèi)項(xiàng)目在商業(yè)上具有可行性至關(guān)重要。
其次是內(nèi)河治理的技術(shù)要求高,投入大。過(guò)去的河道治理是采用截污方式,清淤、引水、建立污水廠、治理污染源,相對(duì)簡(jiǎn)單粗暴。而現(xiàn)代城市建設(shè)的要求不僅僅是要截住污染,還希望能建立健康的生態(tài)圈和良好的環(huán)境。比如南寧那考河運(yùn)用的“海綿城市”理念,城市能夠通過(guò)自身的調(diào)節(jié)機(jī)制來(lái)適應(yīng)外部的環(huán)境變化,像海綿一樣擁有彈性。而這樣的要求必然意味著更先進(jìn)的技術(shù)、更強(qiáng)大的社會(huì)責(zé)任感,以及更多的資本投入,這對(duì)于社會(huì)投資人提出了更高的要求。有人曾對(duì)江蘇、浙江、珠三角等地進(jìn)行調(diào)研,預(yù)計(jì)每條黑臭城市河道長(zhǎng)度平均約為
最后,河道是一個(gè)開(kāi)放的區(qū)域,水質(zhì)變化受周邊環(huán)境因素的影響較大,但現(xiàn)在許多城市由于行政條塊分割,都實(shí)施河道包干,這不利于內(nèi)河流域的整體治理。
因此,在考慮采用PPP模式進(jìn)行城市內(nèi)河的綜合整治時(shí),為確保項(xiàng)目的成功實(shí)施,在商業(yè)模式的選擇上,根據(jù)《關(guān)于推進(jìn)水污染防止領(lǐng)域政府和社會(huì)資本合作的實(shí)施意見(jiàn)》,可以用經(jīng)營(yíng)性項(xiàng)目補(bǔ)貼公益性較強(qiáng)的治理項(xiàng)目。比如,地鐵的軌道 周?chē)恋亻_(kāi)發(fā)的捆綁開(kāi)發(fā)模式;惠安、南安的流域整治項(xiàng)目采用捆綁招商也取得了良好的結(jié)果。
另外,在采用PPP模式進(jìn)行內(nèi)河整治中,要確保引入的社會(huì)資本具有成熟專(zhuān)業(yè)的技術(shù)和強(qiáng)大的融資能力。同時(shí),政府最好引進(jìn)第三方專(zhuān)業(yè)咨詢(xún)機(jī)構(gòu)完成項(xiàng)目前期的運(yùn)作模式、招商設(shè)計(jì)、財(cái)務(wù)測(cè)算等工作,確保有效投入、合理支出。
同時(shí),在內(nèi)河的綜合治理中,要制定好監(jiān)管考核機(jī)制,建議由當(dāng)?shù)卣M建專(zhuān)門(mén)的領(lǐng)導(dǎo)小組,針對(duì)城市內(nèi)河的整體治理進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)管。這樣可以提高運(yùn)營(yíng)和監(jiān)管效率、及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。
在未來(lái)若干年內(nèi),環(huán)保治污將是我國(guó)的一個(gè)大產(chǎn)業(yè),據(jù)統(tǒng)計(jì),僅污水治理一項(xiàng)的投資需求即高達(dá)6萬(wàn)億元之巨,而其中20%以上可以采用PPP模式,推廣前景十分廣闊。目前國(guó)內(nèi)在內(nèi)河整治領(lǐng)域社會(huì)資本介入的較少,可供借鑒的案例也不多,如何引入社會(huì)資本并考核監(jiān)管付費(fèi),都需要不斷的探索。但寧波和南寧模式,無(wú)疑是以PPP模式進(jìn)行城市內(nèi)河整治可供參考的案例,值得作進(jìn)一步的跟進(jìn)與剖析。
輥筒是造紙機(jī)應(yīng)用中標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度最高的結(jié)構(gòu)部件,整個(gè)機(jī)器中涉及的輥筒數(shù)量和種類(lèi)很多,在造紙機(jī)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)全過(guò)程中起到多樣化的作用,因此,輥筒質(zhì)量的高低直接決定了設(shè)備能否正常運(yùn)行以及在生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面的表現(xiàn)。
傳統(tǒng)的造紙機(jī)設(shè)備中有相當(dāng)大的一部分輥筒會(huì)采用金屬材料,但是金屬材質(zhì)的輥筒存在著種種弊端,例如采用磷青銅制造的真空引紙輥、光澤輥等,由于銅制輥面硬度低,不耐磨、剛度較差,因此在生產(chǎn)和維修過(guò)程中,必須小心使用,以免碰撞造成其表面的損傷。有的設(shè)備隨著幅寬的不斷加大,金屬輥體的撓度變形就會(huì)呈數(shù)倍增加,繼而給設(shè)備的高速運(yùn)轉(zhuǎn)帶來(lái)了困難。雖然理論上可以通過(guò)加大輥體直徑來(lái)減少撓度,但由此帶來(lái)的設(shè)備重量增加又會(huì)給零件的安裝和使用帶來(lái)更多障礙,同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生設(shè)備成本和運(yùn)轉(zhuǎn)成本的提高等問(wèn)題。
除了這類(lèi)情況外,造紙機(jī)輥筒零件在使用過(guò)程中還普遍存在著轉(zhuǎn)速快、負(fù)荷大的問(wèn)題,這就對(duì)輥筒材料的強(qiáng)度、耐疲勞性、剛性、耐磨性和防腐蝕性都提出了很高的要求。
碳纖維輥筒通常是采用碳纖維復(fù)合材料經(jīng)由纏繞工藝制造而成,復(fù)合材料本質(zhì)為各向異性更為明顯的多相組成材料,這些材料通常體現(xiàn)為物理化學(xué)性能較為優(yōu)越并且材料內(nèi)部界面分布均勻的特征。碳纖維復(fù)合材料中的增強(qiáng)體碳纖維就表現(xiàn)為質(zhì)量輕、強(qiáng)度高,密度較小的碳纖維復(fù)合材料能大幅度地降低輥筒的自重,從整體上有效減少造紙機(jī)設(shè)備的重量,有效減少由輥筒零件負(fù)荷過(guò)重及轉(zhuǎn)速過(guò)快造成輥筒撓度加大引發(fā)的輥筒表面包膠層損壞和輥筒軸頭斷裂的情況。在降低輥筒零件損壞率的同時(shí),對(duì)運(yùn)營(yíng)成本的降低作出貢獻(xiàn)。
另一方面,碳纖維復(fù)合材料的耐腐蝕性和耐疲勞性強(qiáng),使用這種材料制作的輥筒使用壽命長(zhǎng),能適應(yīng)較大的工作溫差、安裝拆卸便攜度高,在需要機(jī)器長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)的造紙廠中,可以降低維修頻率,對(duì)生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效率具有突出的意義。
與此同時(shí),隨著造紙機(jī)運(yùn)行速度的日益提高和新結(jié)構(gòu)的運(yùn)用,輥筒在載荷方向、大小和制造精度方面都必須具備符合新的要求,輥筒的外徑尺寸公差、動(dòng)平衡度、表面光潔度、圓柱度、同軸度等等也都是重要的考量因素。國(guó)內(nèi)的碳纖維復(fù)合材料制造技術(shù)已經(jīng)能充分滿(mǎn)足上述技術(shù)需求,以無(wú)錫威盛新材的一款碳纖維復(fù)合材料涂膠輥為例,輥體的碳纖維復(fù)合材料表面環(huán)氧樹(shù)脂層經(jīng)過(guò)處理后,粗糙度可達(dá)0.4,不易粘膠,涂膠厚度均勻,整體不平衡量控制在5g以?xún)?nèi),有效控制因高速運(yùn)轉(zhuǎn)引起的振動(dòng)和噪聲。碳纖維的強(qiáng)耐腐蝕性還能抵御聚醋酸乙烯膠水的腐蝕,保養(yǎng)清洗十分方便。因?yàn)樘祭w維鋪層后環(huán)氧樹(shù)脂層摩擦系數(shù)小,膠輥表面基本不磨損,減少兩側(cè)的漏膠、甩膠現(xiàn)象的發(fā)生,從而保證了膠輥區(qū)域的清潔,很大程度上解決了膠輥易損壞的問(wèn)題,有力保證了設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。
從目前的市場(chǎng)上看,雖然碳纖維輥筒在輥軸類(lèi)機(jī)械中的應(yīng)用還剛剛起步,但是應(yīng)用的條件已經(jīng)比較成熟。無(wú)錫威盛新材料科技有限公司為國(guó)內(nèi)外多家制造企業(yè)提供定制式的碳纖維輥筒,目前投入應(yīng)用的碳纖維輥筒直徑從幾厘米到15厘米,長(zhǎng)度從數(shù)十厘米到3米,相同尺寸的碳纖維復(fù)合材料輥筒比金屬輥筒在自重上能減低20%-40%,不僅避免了傳統(tǒng)金屬輥筒的種種弊端,同時(shí)更強(qiáng)的綜合性能為造紙機(jī)設(shè)備的進(jìn)一步創(chuàng)新提供了可能。
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