纤维缠绕过程是按照一定的规则，将浸渍有树脂胶的连续纤维或布带缠绕在芯模上，然后将其固化和脱模。纤维缠绕复合材料的成型工艺是目前使用最广泛效率最高、成型效果最好的成型工艺，其产品性能均匀、稳定，也是最早开发和广泛使用的技术。

有一个研究团队通过纤维缠绕工艺研发出了一种新技术，或将给建筑行业带来变革。

创新的纤维缠绕技术

通过Texoversum大楼，罗伊特林根大学建成了欧洲独一无二的纺织业培训和创新中心。这个新建筑近2000 m2的纺织品外观在建筑学上也引起了轰动：它将纺织业的创新能力与罗伊特林根160年的纺织业传统巧妙地结合在一起。亮点在于，这些部件由纤维缠绕而成，并用一种特殊的塑料树脂来固定。

Texoversum大楼的外墙只是一种全新技术的一个示范，这种技术将彻底改变建筑行业。这种复杂的结构是在计算机上设计的，并以机器人缠绕的碳纤维为基础。这种纤维结构类似于自然界中的网络，例如蜘蛛网、甲虫翅膀或棕榈叶中的网络，重量非常轻，但同时具有很高的弹性，并且只需要很少的材料。这不仅节约了资源，而且方便了部件的运输和组装。

这项创新技术的共同发明人是建筑师Moritz Dörstelmann教授，他所在的FibR公司也参与实现了Texoversum建筑的外观："与传统的钢结构和混凝土结构相比，我们能够使用最少的材料，因为机器人只加工相应结构强度所需的纤维。因此，我们也减少了大量的二氧化碳排放量"。Moritz Dörstelmann教授还认为，该技术在屋顶结构、支撑以及内部装修方面也具有优势。

这种复合材料所需的强度和耐久性由科思创公司的脂肪族聚氨酯树脂系统Desmocomp®来提供，纤维就像嵌入在基材中一样。兼科思创公司涂料和粘合剂部门的建筑师兼建筑应用专家Pejman Norastehfar解释称："这种树脂具有很强的耐候性和抗太阳高能紫外线辐射的能力，因此非常适合户外应用。对建筑而言，其他优点还包括了其出色的耐化学性和阻燃性。

在Texoversum建筑中，纺织结构的外立面同时发挥了几项重要功能：它赋予了建筑独特的外观，并稳固了周围的阳台。它还可以作为栏杆，并为后面的玻璃正面提供必要的遮阳。

该建筑室内面积约3000 m2，用作车间、实验室、纺织品收藏室、智库空间和教室。Texoversum大楼的建设费用达到1,850万欧元，由Südwesttextil雇主协会提供，该协会的成员包括位于斯图加特东部Kernen的FibR公司。

纤维缠绕工艺的三种类型

在树脂基复合材料成型工艺中，缠绕工艺方法占有重要地位。

复合材料具有高强度、高模量、高刚度、优良的减振性、耐疲劳和耐蚀性等优异特点，被广泛用于国防科学技术和土木工程领域。复合材料使用含量已成为评估航空航天器性能的重要指标之一。在树脂基复合材料的生产技术中，纤维缠绕技术是最早发展、应用最广泛的加工技术，也是最重要的生产技术之一。

缠绕工艺可通过材料力学设计来充分发挥纤维拉伸强度高的优点，广泛应用于承受内外压、轴向、弯曲、扭转、载荷等情况下的各种压力容器等产品的加工制造。

纤维缠绕成型工艺的主要特点有：缠绕制品呈各向异性，有明显的强度的方向性，在层与层之间仅有很低的剪切强度；缠绕制品的局限性主要体现在几何形状上，通常情况下，缠绕成型仅适用于制造圆柱体、锥体、球体、椭圆体、某些曲率值为正的回转体制品及在一定条件下上述形体的组合体，对曲率值为负的回转体制品以及绝大部分非回转体很难进行缠绕。

一、干法缠绕成型

干法缠绕是将经过预浸胶处理的纤维纱线或带直接缠绕在芯模表面上，或在缠绕机上将经过加热软化至粘流态后的纤维缠绕到芯模表面上。由于预浸纱线或带是通过专业生产的，可以保证严格控制树脂的含量（可以精确至2%以内）和预浸纱量。因此，干法缠绕成型工艺可以精准的控制制品的质量，主要应用于一些对缠绕制品性能要求较高的场合，如航空航天、军事领域等。干法缠绕工艺最大的特点是缠绕设备清洁，加工环境卫生良好，缠绕制品质量稳定，缠绕速度可达100m~200m/min，生产效率高。其缺点是缠绕设备复杂，价格昂贵，需要增加预浸纱制造设备，故成本较大，此外，干法缠绕得到的制品层与层之间剪切强度较低。

二、湿法缠绕成型

湿法缠绕是采用液态树脂体系，将连续的纤维集束粗纱或玻璃布带浸胶后，在张力控制器对纤维张力的控制下直接缠绕到芯模或者内衬表面上，最后经过固化的成型方法。湿法缠绕所涉及的工艺设备比较简单，而且对原材料要求相对较低，便于选择不同的材料。

湿法缠绕成型工艺的优点为：1、工艺设备简单，生产效率高（可高达200m/min)，成本低；2、缠绕制品气密性良好，缠绕过程中的缠绕张力通过多余的树脂胶液将气泡挤出，并填满所有的空隙；3、湿法缠绕时，纤维上的树脂胶液对纤维的磨损起到一定的保护作用；4、纤维排列平行度好；

当然，湿法缠绕也有自己的局限性，主要体现在：1、缠绕过程中树脂胶液浪费大，生产环境差；2、含胶量及纤维张力不易控制；3、可供湿法缠绕的树脂胶液品种少。

三、半干法缠绕成型

半干法缠绕是指在浸胶碳纤维缠绕到芯模之前通过烘干设备将浸胶碳纤维纱线中的溶剂除去，提高制品质量。与干法缠绕相比，省去了预浸胶工序，减少了设备，缩短了烘干所耗的时间。相对于湿法缠绕而言，只是增加了一套烘干设备，却可以大幅降低制品中的气泡含量以及孔隙。

碳纤维缠绕制品的种类繁多，而且其缠绕形式也千变万化，但是对于每一件碳纤维缠绕制品而言，在其进行纤维缠绕的过程中，纤维必须满足有规律地缠绕，只有经过这样的纤维缠绕最终得到的缠绕碳纤维制品才会具有高性能。所以，碳纤维的缠绕规律对于高强度、高性能的碳纤维缠绕制品十分重要。