一種新型結(jié)構(gòu)的玻璃鋼煙囪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型結(jié)構(gòu)的玻璃鋼煙囪，筒壁包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和任選的外保護(hù)層，自筒壁的內(nèi)部至外部，內(nèi)襯功能層包括表面氈層-噴射紗層；中間結(jié)構(gòu)層包括數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)亞層，其結(jié)構(gòu)為：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；外保護(hù)層包括膠衣層。本發(fā)明的玻璃鋼煙囪，結(jié)構(gòu)新穎，具有良好的軸向力學(xué)性能和環(huán)向力學(xué)性能，便于施工和質(zhì)量控制，且使用壽命長，適用于大型火力發(fā)電廠。
【專利說明】一種新型結(jié)構(gòu)的玻璃鋼煙囪【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及煙囪，具體涉及一種新型結(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，以合成樹脂作基體材料，經(jīng)過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，國際公認(rèn)的縮寫符號(hào)為GFRP或FRP)是纖維增強(qiáng)塑料中的一種，由合成樹脂和玻璃纖維經(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]以往國內(nèi)FRP多用于儲(chǔ)罐和管道，其材料設(shè)計(jì)側(cè)重于滿足產(chǎn)品功能，對(duì)力學(xué)性能要求不高，需要注重的是FRP產(chǎn)品的環(huán)向性能，對(duì)軸向性能沒有特別要求。近年來，由于FRP產(chǎn)品可以解決煙囪的腐蝕問題，工程師開始考慮將FRP制成煙囪使用。
[0004]大型火電廠煙囪豎向布置，高度甚至超過200m，被懸吊在混凝土外筒的頂部或各支撐部位，巨大的重力荷載沿軸向傳遞，這種受力特點(diǎn)要求FRP煙囪的力學(xué)性能以軸向?yàn)橹鳝h(huán)向?yàn)檩o。因此，若要將FRP用于大型火電廠的煙囪，除需要FRP煙囪滿足功能性要求(如耐腐蝕、導(dǎo)靜電、阻燃、抗紫外線、防老化、防積灰)外，還需要滿足力學(xué)性能(軸向和環(huán)向的拉伸、彎曲、剪切、壓縮性能等)的要求。但我國至今尚沒有大型火力發(fā)電廠FRP煙囪的工程實(shí)例。
[0005]因此，本領(lǐng)域尚需開發(fā)一種新型結(jié)構(gòu)的FRP煙囪，能夠適用于大型火力發(fā)電廠，不僅能夠滿足功能性的要求，也能滿 足力學(xué)性能的需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種既能滿足功能性要求又能滿足力學(xué)性能需求的具有新型結(jié)構(gòu)FRP煙囪，可以在大型火電廠應(yīng)用。
[0007]本發(fā)明的第一方面，提供一種玻璃鋼煙囪，所述玻璃鋼煙囪的筒壁(筒體)包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和任選的外保護(hù)層，其中，自所述玻璃鋼煙囪的內(nèi)部至外部，
[0008]所述內(nèi)襯功能層包括:
[0009]表面氈層-噴射紗層；
[0010]所述中間結(jié)構(gòu)層包括至少一個(gè)結(jié)構(gòu)亞層，所述結(jié)構(gòu)亞層包括:
[0011]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，
[0012]其中，結(jié)構(gòu)單層A為噴射紗層或單向布層；
[0013]結(jié)構(gòu)單層B為無或環(huán)向纏繞層；
[0014]結(jié)構(gòu)單層C為噴射紗層或單向布層；
[0015]結(jié)構(gòu)單層D為環(huán)向纏繞層；
[0016]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，[0017]所述外保護(hù)層包括膠衣層。
[0018]本文中，“任選的”是指可以有(可以存在)或可以沒有(可以不存在)。如所述玻璃鋼煙囪筒壁包括內(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筒壁可以有外保護(hù)層，或可以沒有外保護(hù)層。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]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，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。
[0022]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。
[0023]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，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。
[0024]在另一優(yōu)選例中，所述內(nèi)襯功能層還包括最內(nèi)層的碳纖維氈層；和/或
[0025]在所述內(nèi)襯功能層的噴射紗層外還可包括網(wǎng)格布層。
[0026]在另一優(yōu)選例中，所述外保護(hù)層還包括表面氈層和/或網(wǎng)格布層，所述表面氈層和/或網(wǎng)格布層設(shè)置在所述中間結(jié)構(gòu)層和所述膠衣層之間。
[0027]在另一優(yōu)選例中，所述結(jié)構(gòu)亞層的厚度為1.5-5mm ;和/或
[0028]所述結(jié)構(gòu)亞層的數(shù)量為2-30個(gè)；和/或
[0029]各結(jié)構(gòu)單層的厚度為0.05_4mm。
[0030]在另一優(yōu)選例中，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、環(huán)向纏繞層、噴射紗層、表面氈層、或其組合。
[0031]在另一優(yōu)選例中，所述中間結(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)單層為噴射紗層或環(huán)向纏繞層，任選地，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、環(huán)向纏繞層、噴射紗層、表面氈層、或其組合。
[0032]在另一優(yōu)選例中，所述環(huán)向纏繞層中，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。
[0033]在另一優(yōu)選例中，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，樹脂含量為80wt%-98wt%，以所述表面氈層的總重量計(jì)；和/或所述噴射紗層的纖維面密度為100-800g/m2，樹脂含量為65wt%-90wt%，以所述噴射紗層的總重量計(jì)；和/或所述碳纖維氈層的纖維面密度為10_30g/m2，樹脂含量為80wt%-99wt%，以所述碳纖維氈層的總重量計(jì)；和/或所述網(wǎng)格布層的纖維面密度為30-100g/m2，樹脂含量為50wt%-95wt%，以所述網(wǎng)格布層的總重量計(jì)；和/或
[0034]所述中間結(jié)構(gòu)層中，所述噴射紗層的纖維面密度為100g/m2-800g/m2，樹脂含量為50wt%-80wt%，以所述噴射紗層的總重量計(jì)；和/或所述單向布層的纖維面密度為200g/m2-600g/m2,樹脂含量為30wt%_60wt%,以所述單向布層的總重量計(jì)；和/或所述環(huán)向纏繞層的纖維面密度為300g/m2-3000g/m2，樹脂含量為25wt%-50wt%，以所述環(huán)向纏繞層的總重量計(jì)；和/或
[0035]所述外保護(hù)層中，所述表面氈層的纖維面密度為20_800g/m2，樹脂含量為80wt%-98wt%,以所述表面氈層的總重量計(jì)；和/或所述網(wǎng)格布層的纖維面密度為30-100g/m2，樹脂含量為50wt%-95wt%，以所述網(wǎng)格布層的總重量計(jì)。
[0036]本發(fā)明的第二方面，提供第一方面所述的玻璃鋼煙囪的制備方法，包括以下步驟:
[0037](a)提供內(nèi)襯功能層；
[0038](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
[0039](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；
[0040]或包括以下步驟:
[0041](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；
[0042](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；
[0043]優(yōu)選地，采用以下步驟制備所述結(jié)構(gòu)亞層:
[0044]⑴提供一基面；
[0045](ii)在所述基面的外周鋪設(shè)(制作)所述結(jié)構(gòu)單層A ；
[0046](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 ；
[0047](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 ；
[0048](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 ；
[0049]當(dāng)所述結(jié)構(gòu)單層B為無時(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。
[0050]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。
[0051]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。
[0052]在另一優(yōu)選例中，所述煙囪為套筒式或多管式煙囪。
[0053]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。
[0054]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。
[0055]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。
[0056]本發(fā)明的玻璃鋼煙囪，不僅具有良好的環(huán)向力學(xué)性能，而且具有良好的軸向力學(xué)性能，同時(shí)兼顧并滿足大型燃煤電廠煙囪防腐蝕、阻燃、防靜電、防積灰等諸多功能要求，具有便于施工和質(zhì)量控制、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
[0057]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】
【附圖說明】[0058]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。
[0059]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。
[0060]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。
[0061]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】
[0062]本申請(qǐng)的發(fā)明人經(jīng)過廣泛而深入地研究，首次研制出一種新型的玻璃鋼煙囪，筒壁包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和任選的外保護(hù)層，其中，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:表面氈層-噴射紗層；所述中間結(jié)構(gòu)層包括至少一個(gè)具有下述結(jié)構(gòu)組成的結(jié)構(gòu)亞層: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。本發(fā)明的玻璃鋼煙囪，不僅具有良好的環(huán)向力學(xué)性能，而且具有良好的軸向力學(xué)性能，同時(shí)兼顧并滿足大型燃煤電廠煙囪防腐蝕、阻燃、防靜電、防積灰等諸多功能要求，具有便于施工和質(zhì)量控制、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，完成了本發(fā)明。
[0063]玻璃鋼煙囪
[0064]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。
[0065]內(nèi)襯功能層I的作用是防腐蝕和阻燃、導(dǎo)靜電、防積灰。
[0066]中間結(jié)構(gòu)層2的主要作用是提供力學(xué)性能。
[0067]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。
[0068]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
[0069]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。
[0070]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。
[0071]本發(fā)明所述的玻璃鋼煙囪的制備方法，包括以下步驟:
[0072](a)提供內(nèi)襯功能層；
[0073](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
[0074](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；
[0075]或包括以下步驟:
[0076](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；
[0077](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。本發(fā)明的玻璃鋼煙囪，具有以下一個(gè)或多個(gè)特征:[0078](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 ；
[0079](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；
[0080](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
[0081]結(jié)構(gòu)單層
[0082]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。
[0083]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馨SE 1200 (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
[0084]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，以合成樹脂作基體材料，經(jīng)過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。
[0085]本發(fā)明以上各纖維增強(qiáng)塑料中使用的樹脂包括化學(xué)阻燃型樹脂、耐高溫型樹脂。具體包括環(huán)氧乙烯基酯類樹脂、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂。優(yōu)選的樹脂包括:化學(xué)阻燃型環(huán)氧乙烯基酯類樹脂、酚醛型環(huán)氧乙烯基酯類樹脂。通常，結(jié)構(gòu)樹脂可耐至少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)選使用的樹脂是化學(xué)阻燃型環(huán)氧乙烯基酯樹脂DERAKANE M0M510C-350H0I或者DSM公司生產(chǎn)化學(xué)阻燃型環(huán)氧乙烯基酯樹脂Atlac750。
[0086]上述各結(jié)構(gòu)單層的厚度為0.2_4mm,較佳地為0.4_3mm。
[0087]膠衣層主要由樹脂制成。在另一優(yōu)選例中，膠衣層中樹脂含量為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)氧乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂。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脂。
[0088]上述膠衣層的厚度為0.1-1.5mm,較佳地為0.15-0.6mm。
[0089]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%。
[0090]優(yōu)選采用以下方法制備各結(jié)構(gòu)單層:
[0091]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；
[0092]單向布層:將單向布進(jìn)行裁剪，通過纏繞機(jī)(或手工)將浸有樹脂(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。
[0093]環(huán)向纏繞層:通過纏繞機(jī)(或手工)控制張力10_500MPa將浸有樹脂(已混有固化齊IJ)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。
[0094]噴射紗層:使用噴射機(jī)，將玻璃纖維與樹脂、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。
[0095]表面氈層:通過纏繞機(jī)(或手工)將浸有樹脂(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。
[0096]網(wǎng)格布層:通過纏繞機(jī)(或手工)將浸有樹脂(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。
[0097]碳纖維氈層:通過纏繞機(jī)(或手工)將浸有樹脂(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。
[0098]膠衣層:將樹脂膠衣(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)噴射工藝。
[0099]內(nèi)襯功能層
[0100]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:
[0101]表面氈層12-噴射紗層13，
[0102]在所述噴射紗層13外還可包括任選的網(wǎng)格布層(圖未示)。
[0103]在另一優(yōu)選例中，所述內(nèi)襯功能層I還包括最內(nèi)層的碳纖維氈層11，結(jié)構(gòu)為:
[0104]碳纖維氈層11-表面氈層12-噴射紗層13。
[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、噴射紗通過纏繞或噴射的方式依次鋪設(shè)在基面上，再通過趕壓排出氣泡、涂覆或噴射補(bǔ)充樹脂的方式使樹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]中間結(jié)構(gòu)層
[0114]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:
[0115]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，
[0116]其中，結(jié)構(gòu)單層A21為噴射紗層或單向布層；
[0117]結(jié)構(gòu)單層B22為無或環(huán)向纏繞層；
[0118]結(jié)構(gòu)單層C23為噴射紗層或單向布層；
[0119]結(jié)構(gòu)單層D24為環(huán)向纏繞層；
[0120]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。
[0121]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。
[0122]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%。
[0123]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%。
[0124]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)。
[0125]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。
[0126]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，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3中，結(jié)構(gòu)單層A為單向布層，結(jié)構(gòu)單層B為無，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。
[0128]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。
[0129]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。
[0130]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。
[0131]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，樹脂含量為55wt%-75wt%，以所述噴射紗層的總重量計(jì)。
[0132]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，樹脂含量為35wt%-55wt%，以所述單向布層的總重量計(jì)。
[0133]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，樹脂含量為30wt%-45wt%,以所述環(huán)向纏繞層的總重量計(jì)。
[0134]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。
[0135]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%。
[0136]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噴射或纏繞的方式鋪設(shè)在基面上，再通過趕壓排出氣泡、涂覆或噴射補(bǔ)充樹脂的方式使樹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。
[0137]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:
[0138]噴射紗層施工:使用噴射機(jī)，將玻璃纖維與樹脂、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；
[0139]環(huán)向纏繞層施工:通過纏繞機(jī)控制張力10_500MPa，將浸有樹脂(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；
[0140]鋪設(shè)單向布層:通過纏繞機(jī)將浸有樹脂(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。
[0141]環(huán)向纏繞層施工:通過纏繞機(jī)控制張力10_500MPa，將浸有樹脂(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。
[0142]優(yōu)選采用類似的方法制備結(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。
[0143]外保護(hù)層
[0144]如圖4所示，所述外保護(hù)層3包括膠衣層31，以及任選的表面氈層32和任選的網(wǎng)格布層33。
[0145]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。
[0146]在外保護(hù)層中，膠衣層主要由樹脂制成。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。
[0147]在外保護(hù)層中，所述表面氈層的纖維面密度為20-800g/m2，樹脂含量為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。
[0148]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)格布層的樹脂含量為60wt%-85wt%，以所述網(wǎng)格布層的總重量計(jì)。
[0149]在制備外保護(hù)層時(shí)，可先將表面氈、任選的網(wǎng)格布依次通過纏繞的方式鋪設(shè)在基面上，再通過趕壓排出氣泡、涂覆或噴射補(bǔ)充樹脂的方式使樹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，最外的樹脂膠衣形成所述膠衣層。
[0150]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。
[0151]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。本案說明書所揭示的所有特征可與任何組合物形式并用，說明書中所揭示的各個(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。因此除有特別說明，所揭示的特征僅為均等或相似特征的一般性例子。
[0152]本發(fā)明的有益之處在于:
[0153](I)本發(fā)明的玻璃鋼煙囪具有優(yōu)異的耐腐蝕性能、良好的軸向力學(xué)性能和環(huán)向力學(xué)性能；
[0154](2)本發(fā)明的玻璃鋼煙囪整體無縫，抗?jié)B透能力強(qiáng)；
[0155](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；
[0156](4)本發(fā)明的玻璃鋼煙囪無法降解，不易老化，使用壽命長；
[0157](5)本發(fā)明的玻璃鋼煙囪便于施工和質(zhì)量控制；
[0158](6)本發(fā)明的玻璃鋼煙囪能夠滿足阻燃、防靜電、防積灰等諸多功能要求；
[0159](7)本發(fā)明的玻璃鋼煙囪可適用于大型火力發(fā)電廠。
[0160]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。除非另外說明，否則百分比和份數(shù)按重量計(jì)算。
[0161]除非另行定義，文中所使用的所有專業(yè)與科學(xué)用語與本領(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。
[0162]通用方法
[0163]在以下實(shí)施例中，采用以下方法制備各結(jié)構(gòu)單層:
[0164]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；[0165]單向布層:通過纏繞機(jī)將浸有樹脂(已混有固化劑過氧化甲乙酮)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。
[0166]環(huán)向纏繞層:通過纏繞機(jī)控制張力100_200MPa將浸有樹脂(已混有過氧化甲乙酮、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
[0167]噴射紗層:使用噴射機(jī)，將玻璃纖維與樹脂(含異辛酸鈷)、固化劑過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。
[0168]表面氈層:將浸有樹脂(已混有固化劑過氧化甲乙酮)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。
[0169]網(wǎng)格布層:將浸有樹脂(已混有固化劑過氧化甲乙酮)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。
[0170]碳纖維氈層:通過纏繞機(jī)采用連續(xù)纏繞工藝將浸有樹脂(已混有固化劑過氧化甲乙酮)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。
[0171]以上各結(jié)構(gòu)單層中使用的樹脂是化學(xué)阻燃型環(huán)氧乙烯基酯樹脂DERAKANEM0M510C-350H0I或者DSM公司生產(chǎn)化學(xué)阻燃型環(huán)氧乙烯基酯樹脂Atlac750。各種玻璃纖維或玻璃纖維制品由重慶國際復(fù)合材料有限公司由歐文斯科寧公司提供。
[0172]膠衣層:采用連續(xù)噴射操作工藝將間苯型不飽和聚酯樹脂膠衣(已混有固化劑過氧化甲乙酮)涂覆在基面上，固化以后形成膠衣層。
[0173]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。
[0174]實(shí)施例1
[0175]本實(shí)施例的玻璃鋼煙囪，筒壁包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護(hù)層，直徑為
7.2 米。
[0176]其中，內(nèi)襯功能層由內(nèi)向外包括表面氈層和噴射紗層，厚度為1.2_。
[0177]中間結(jié)構(gòu)層由內(nèi)向外4個(gè)結(jié)構(gòu)亞層1、2個(gè)附加結(jié)構(gòu)單層及I個(gè)最外結(jié)構(gòu)單層構(gòu)成，結(jié)構(gòu)為 S1-S1-F2-F2-S1-S1-Y2，總厚度為 14.2mm。
[0178]外保護(hù)層為膠衣層,厚度為0.25mm。
[0179]實(shí)施例2
[0180]本實(shí)施例的玻璃鋼煙囪，筒壁包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護(hù)層，直徑為
7.2 米。
[0181]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。
[0182]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 16.5mmη
[0183]外保護(hù)層為膠衣層，厚度為0.25mm。
[0184]實(shí)施例3
[0185]本實(shí)施例的玻璃鋼煙囪，筒壁包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護(hù)層，直徑為
8.5 米。
[0186]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。
[0187]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。
[0188]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。
[0189]實(shí)施例4
[0190]本實(shí)施例的玻璃鋼煙囪，筒壁包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護(hù)層，直徑為9米。
[0191]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
[0192]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。
[0193]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。
[0194]實(shí)施例5
[0195]本實(shí)施例的玻璃鋼煙囪，筒壁包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護(hù)層，直徑為
7.2 米。
[0196]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。
[0197]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。
[0198]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。
[0199]實(shí)施例6
[0200]本實(shí)施例的玻璃鋼煙囪，筒壁包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層，直徑為10米。
[0201]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。
[0202]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。
[0203]實(shí)施例7
[0204]本實(shí)施例的玻璃鋼煙囪，筒壁包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護(hù)層，直徑為8米。
[0205]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。
[0206]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。
[0207]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0.64_。[0208]實(shí)施例8
[0209]本實(shí)施例的玻璃鋼煙囪，筒壁包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護(hù)層，直徑為
8.6 米。
[0210]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
[0211]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。
[0212]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0.5mm。
[0213]實(shí)施例9
[0214]本實(shí)施例的玻璃鋼煙囪，筒壁包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和外保護(hù)層，直徑為7.8 米。
[0215]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。
[0216]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。
[0217]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。
[0218]實(shí)施例10
[0219]經(jīng)檢測(cè)，實(shí)施例1-9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]實(shí)施例11
[0222]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。
[0223]一年后，玻璃鋼煙囪整體無縫，未出現(xiàn)開裂、滲漏、脫落、成片起鼓、老化等問題，完整性好。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)向上力學(xué)性能要求。
[0224]對(duì)比例I — 3
[0225]在研制過程中，發(fā)明人還制作測(cè)試了多種不同結(jié)構(gòu)的玻璃鋼煙囪。這些對(duì)比例中的玻璃鋼煙囪，其內(nèi)襯功能層、和外保護(hù)層與實(shí)施例1-5的相同，不同點(diǎn)主要在于結(jié)構(gòu)層，代表性的結(jié)構(gòu)層的構(gòu)成如下表I所示。
[0226]其中Sla:同實(shí)施例1的SI，不同點(diǎn)在于省略噴射紗層。Slb:同實(shí)施例1的SI，不同點(diǎn)在于省略單向布層。Slc:同實(shí)施例1的SI，不同點(diǎn)在于纏繞紗纏繞角度為20度。
[0227]表I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
[0228]
【權(quán)利要求】
1.一種玻璃鋼煙囪，其特征在于，所述玻璃鋼煙囪的筒壁包括內(nèi)襯功能層、中間結(jié)構(gòu)層和任選的外保護(hù)層，其中，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: 表面氈層-噴射紗層； 所述中間結(jié)構(gòu)層包括至少一個(gè)結(jié)構(gòu)亞層，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， 所述外保護(hù)層包括膠衣層。
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)襯功能層還包括最內(nèi)層的碳纖維氈層；和/或 在所述內(nèi)襯功能層的噴射紗層外還可包括網(wǎng)格布層。
3.如權(quán)利要求1所述·的玻璃鋼煙囪，其特征在于，所述外保護(hù)層還包括表面氈層和/或網(wǎng)格布層，所述表面氈層和/或網(wǎng)格布層設(shè)置在所述中間結(jié)構(gòu)層和所述膠衣層之間。
4.如權(quán)利要求1所述的玻璃鋼煙囪，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)亞層的厚度為1.5-5mm ;和/或 所述結(jié)構(gòu)亞層的數(shù)量為2-30個(gè)；和/或 各結(jié)構(gòu)單層的厚度為0.05-4mm。
5.如權(quán)利要求4所述的玻璃鋼煙囪，其特征在于，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、環(huán)向纏繞層、噴射紗層、表面氈層、或其組合。
6.如權(quán)利要求1所述的玻璃鋼煙囪，其特征在于，所述中間結(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)單層為噴射紗層或環(huán)向纏繞層，任選地，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、環(huán)向纏繞層、噴射紗層、表面氈層、或其組合。
7.如權(quán)利要求1所述的玻璃鋼煙囪，其特征在于，所述環(huán)向纏繞層中，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。
8.如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的玻璃鋼煙囪，其特征在于，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，樹脂含量為80wt%-98wt%，以所述表面氈層的總重量計(jì)；和/或所述噴射紗層的纖維面密度為100-800g/m2，樹脂含量為65wt%-90wt%，以所述噴射紗層的總重量計(jì)；和/或所述碳纖維氈層的纖維面密度為10_30g/m2，樹脂含量為80wt%-99wt%，以所述碳纖維氈層的總重量計(jì)；和/或所述網(wǎng)格布層的纖維面密度為30-100g/m2，樹脂含量為50wt%-95wt%，以所述網(wǎng)格布層的總重量計(jì)；和/或 所述中間結(jié)構(gòu)層中，所述噴射紗層的纖維面密度為100g/m2-800g/m2，樹脂含量為50wt%-80wt%,以所述噴射紗層的總重量計(jì)；和/或所述單向布層的纖維面密度為200g/m2-600g/m2,樹脂含量為30wt%_60wt%,以所述單向布層的總重量計(jì)；和/或所述環(huán)向纏繞層的纖維面密度為300g/m2-3000g/m2，樹脂含量為25wt%-50wt%，以所述環(huán)向纏繞層的總重量計(jì)；和/或 所述外保護(hù)層中，所述表面氈層的纖維面密度為20-800g/m2，樹脂含量為80wt%-98wt%,以所述表面氈層的總重量計(jì)；和/或所述網(wǎng)格布層的纖維面密度為30-100g/m2，樹脂含量為50wt%-95wt%，以所述網(wǎng)格布層的總重量計(jì)。
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，所述方法包括以下步驟: (a)提供內(nèi)襯功能層； (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 (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； 或包括以下步驟: (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； (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； 優(yōu)選地，采用以下步驟制備所述結(jié)構(gòu)亞層: (i)提供一基面； (ii)在所述基面的外周鋪設(shè)(制作)所述結(jié)構(gòu)單層A; (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； (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； (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； 當(dāng)所述結(jié)構(gòu)單層B為無時(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C0
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)】E04H12/28GK103526977SQ201310520352
【公開日】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, 楊薇, 林少波, 侯銳鋼, 李沖 申請(qǐng)人:中國電力工程顧問集團(tuán)華東電力設(shè)計(jì)院, 華東理工大學(xué)