高强度双骨碳纤伞

科技成果来源：浙江科技成果库;
地区：浙江
成果名称:高强度双骨碳纤伞
成果登记号:DJ165225Y159
知识产权:国内领先
完成单位
序号 单位名称 通讯地址
1 浙江天玮雨具有限公司 浙江省绍兴市上虞区崧厦工业区
完成人
序号 姓名 工作单位 对成果的贡献
1 潘 伟 浙江天玮雨具有限公司 总负责
2 潘旭东 浙江天玮雨具有限公司 结构设计
3 凌申研 浙江天玮雨具有限公司 结构设计
4 丁 伟 浙江天玮雨具有限公司 工艺设计
5 朱伟平 浙江天玮雨具有限公司 工艺设计
成果简介:
一、课题来源与背景。当前雨伞市场中，折伞因便携性占据主流份额，但现有产品存在三大核心瓶颈。稳定性不足：传统金属伞骨易生锈、变形，FRP伞骨虽解决防锈问题，但单骨结构支撑强度有限，强风环境下易折断；部分双股FRP伞骨因材料韧性差、受力不均，仍难以抵御8级以上风力。重量与便携性矛盾：为提升稳定性，现有双股伞骨多采用加粗设计，导致伞骨架重量增加，收伞后体积偏大，违背折伞便携属性。耐用性差：金属伞骨疲劳寿命约2次折叠，FRP伞骨因纤维分层问题，疲劳寿命不足3次，难以满足消费者长期使用需求。而碳纤维材料虽已应用于高端伞具，但多为单骨结构，未充分发挥其强度优势；且现有双骨结构仅简单并列两根伞骨，缺乏协同受力设计，无法实现“1+1＞2”的性能提升。 二、研究目的与意义。高强度双骨碳纤伞可实现“抗8级风 + 重量≤2g + 收伞直径≤5cm”的综合性能，满足中高端消费市场对“强韧、轻便、耐用”的需求，推动雨伞行业从“单一材料升级”向“材料 - 结构 - 工艺协同创新”转型，建立双骨碳纤伞骨架设计标准与测试规范。该产品具有非常大的市场竞争力，在本行业中将会具有很好的发展前景。三、技术说明。1.碳纤材料精准应用。针对不同部件受力差异，精准选用碳纤材料：支骨与回线骨采用高模量碳纤（如 T7 级），确保核心受力部件具备优异的抗弯曲、抗剪切性能，在使用过程中不易变形、断裂；长槽与尾骨选用适配强度的碳纤材料（如 T3 级），在控制成本的同时，实现伞骨架整体轻量化，提升产品便携性（三折伞整体重量可控制在 2g 以内）。2.双骨协同结构设计。创新采用“两支碳纤伞骨并排组成”的双骨结构，区别于传统折伞单骨或全双骨设计。双骨结构通过协同受力，可大幅提升伞骨架整体支撑强度（较单骨碳纤结构提升8%以上），同时有效阻止伞骨横移，解决强风环境下伞骨易变形、断裂的问题；而长槽与尾骨采用单支碳纤伞骨，在满足受力需求的前提下，减少材料用量，且单支结构避免伞骨体积过大，显著优化收伞后的收拢效果，同时降低伞面缝合难度。3.回线盖功能集成设计。创新设计回线盖并连接于回线骨中部，回线盖开设与回线骨双骨匹配的限位孔，可对两根并排的碳纤伞骨进行精准限位，避免回线骨因长度较长导致的双骨分离问题，确保双骨始终均匀受力，维持回线骨整体支撑强度；同时，回线盖对回线骨中部形成物理加固，进一步提升回线骨抗弯曲能力。回线盖内置线槽，专门用于穿设连接长槽与尾骨的回线，线槽对回线形成精准限位，避免回线在开合伞过程中偏移、磨损；更关键的是，收伞后通过拉紧回线，线槽可固定回线位置，使长槽、回线骨、尾骨保持聚拢状态，彻底解决传统折伞折叠后易松散的问题，提升产品使用便捷性。四、主要技术性能指标。1.抗风强度：经试验后，伞骨、伞杆不应出现伤害人体的缺陷。2.缝制：伞面接缝不应脱离、露边，不应有跳针、断线等缺陷；针距密度不应少于15针/5cm。3.伞面：抗拉强度经试验后，不应断裂、破损。4.产品应完整：将伞开关3次后，不允许零部件脱落。5.伞杆抗风强度：经试验后，伞杆、伞骨不应有明显变形、弯曲或影响正常使用的损坏。6.无故障连续开关次数：自开直骨伞开关4次后，不应发生铆钉脱落、夹马移位、串盘丝断裂、松散、伞盘缺损、弹簧失灵、伞骨折断、接缝脱离、缝眼脱线、柄移位或镀涂层剥落现象。7.防雨性能：经试验后，伞杆不应淌水，伞面内不应有滴水或明显的水珠现象。不具备防雨性能的应在产品上明示。8.染色牢度：织物伞面耐水色牢度，变色≥3-4级，沾色≥3-4级。9.伞骨抗风强度：经试验，伞骨允许翻顶，但不应有影响正常使用的损坏。1.涂漆、喷塑件耐腐性：经试验后不应有起皱、脱落或生锈现象。11.伞面防紫外线：应达到UPF＞4，且T（UVA）AV＜5%。12.甲醛符合标准要求。13.可分解有害芳香胺染料符合标准要求。19.特定元素的迁移符合标准要求。产品经广东省中鼎检测技术有限公司检测（报告号码：CTT25113775CN），所测指标符合《晴雨伞》（GB/T23147-218）的标准要求。五、社会经济效益。预计年售5万支，实现销售收入约19万元，利润约3万元，上缴增值税78万元。六、获奖情况。相关技术已申请实用新型专利1件（名称：高稳定性折伞伞骨架结构，申请号：225223322.2）。
评价（鉴定、验收）委员会名单
序号 姓名 单位 专业领域 职称
1 杨晋涛 全省先进高分子材料改性与应用技术重点实验室 高分子材料 正高
2 曾敏峰 绍兴文理学院 化 学 正高
3 申屠宝卿 浙江大学 高分子材料 正高
4 王秀华 浙江理工大学 高分子材料 正高
5 王永江 浙江科技大学 化学工程与技术 正高
6 左树锋 绍兴文理学院 化 学 正高
7 钟少锋 浙江工业职业技术学院 高分子材料 正高
组织评价单位:浙江省技术市场促进会
评价（鉴定、验收）意见:
2025年11月5日，浙江省技术市场促进会在上虞组织召开了由浙江天玮雨具有限公司研发的“高强度双骨碳纤伞”新产品鉴定会。鉴定委员会听取了产品试制工作与技术总结、科技查新、产品检测和用户使用等报告，审查了相关资料，察看了样品，经讨论，形成鉴定意见如下： 1.提供鉴定的资料齐全、规范，符合鉴定要求。 2.项目产品经双骨碳纤单元制造、核心零部件加工、伞骨架组装及成品检测等工序制得。采用核心受力部件双骨、弱受力部件单骨的差异化设计，提升了支撑的稳定性；按部件受力精准选用碳纤，适配结构设计，实现轻量化与高强度的统一。产品在材料优选和结构设计上有创新，相关技术已申请实用新型专利1件，处国内同类产品领先水平。 3.产品经广东省中鼎检测技术有限公司检测，所测指标符合GB/T 23147-218《晴雨伞》标准要求，经用户使用，反映良好，具有较好的经济和社会效益。 4.企业已通过ISO 91:215质量管理、ISO 141:215环境管理和ISO 451:218职业健康安全管理等体系认证，其生产设备、工艺工装、检测手段和环保措施能满足批量生产要求。 鉴定委员会认为，该产品的试制是成功的，同意通过鉴定。

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