增强织物及其制造方法和制造装置

技术领域

本发明涉及作为纤维增强复合材料用的具有优良特性的增强织物制 造方法和制造装置，尤其是使用扁平的增强纤维丝的。

技术背景

在纤维增强复合材料、特别是纤维增强塑料(下面，将其称为 “FRP”)中，普遍使用着用碳纤维丝或玻璃纤维丝、聚酰胺纤维丝等 形成织物形态的增强织物。其中，那些由相对弹性模量较大而且相对强 度较大的碳纤维构成的碳纤维织物、通常由一般的梭式织机或剑杆式织 机织造，通过与合成树脂复合而形成所定形态、大多被用作碳纤维增强 塑料(下面，把它称为“CFRP”)等复合材料中所用的增强基材。

用这种增强基材的复合材料，例如、CFRP，在将其优良的特性活化 之后已开始用作飞机等航空工业的结构材料，但为了进一步扩大CFRP 的使用范围，不仅它的成形、而且碳纤维丝或碳纤维织物的增强基材的 成本降低是个大课题。

碳纤维丝、通常它的纤度越大、越能提高它在前期制品和耐火工序 及烧结工序的生产性能、能便宜地制造。

但是，由于通常的增强织物是使用将增强纤维集束成断面大致呈圆 形的增强纤维丝而形成织物，因而在织入的状态下，在经丝和纬丝进行 交错的交叉部分、增强纤维丝的断面是椭圆形的、纺织丝较大地卷曲着。 特别在使用粗的增强纤维丝的增强织物中，由于粗纬丝和粗的经丝交错 着，因而这种倾向更严重。

因此，在增强纤维丝较大地卷曲的增强织物中，纤维密度变成不均 匀，使高强度特性不能充分发挥。又由于使用粗的增强纤维丝的增强织 物、一般来说、织物的目付(日本织物单位面积重量)和厚度部较大， 因而使预浸处理或FRP成形时的树脂浸渍性变差。

这样、使用粗的增强纤维丝织造成增强织物而得到的FRP或CFRP， 树脂中存有的空隙较多，不能期望得到高强度特性。

另一方面，当使用粗的增强纤维丝而使织物的目付减少时，在增强 纤维丝间形成的空隙就变大。为此，当使用织物目付小的增强织物形成 FRP或CFRP时，增强纤维的体积含有率就降低，在增强纤维丝形成的 空隙部分集中地发生树脂的空隙，有不能得到高性能复合材料的缺点。

针对这样的缺点，日本专利公报特开昭58-191244号公开了一种 将薄的、幅度较宽的扁平碳纤维丝织物织成的、厚度是0.09mm以下， 织物的目付是85g/m2以下的薄的织物及其制造方法。这种薄的织物由于 厚度非常薄，因而织造用丝的卷曲小、能发挥高的增强效果，是薄的CFRP 成形中的优良基材。

用这种扁平的碳纤维丝的增强织物的制造方法，是由综片的作用而 使卷绕着必要条数的碳纤维丝的经轴供给的经丝，或者以筒子架上安装 着的碳纤维丝筒管供给的排列成薄片状的经丝依次地开口，用梭子或剑 杆丝间歇地插入到这开口里而织造成织物。这时、如上所述、和经丝有 关的有从经轴供给的方法和从筒管直接供给的方法，但无论那种方法都 采用着这样2种方法，即、使碳纤维丝筒管缓慢回转的同时、沿着与回 转轴垂直的方向、将经丝拉出而开松的方法(横向移动式开松)，或者 沿着筒管的轴向拉出经丝地开松的方法(纵向移动式开松)。

由于纵向移动式开松是沿筒管的轴向将经丝引出，因而与横向移动 式开松的情况相比，有能以较快的速度、瞬间地将经丝无阻力地引出的 优点。但是，在纵向移动式开松中，每从筒管上引出1圈，就使经丝加 捻1圈，这样，在经丝的这个加捻部分，由于扁平状态毁坏而局部地收 束，因此有经丝幅上不能得到均匀增强织物的问题。

所以考虑采用通过使其横向移动式开松、经丝不加捻的织造方法。 但是，在以前的综片上、为了减少与经丝的干扰，把综眼形成纵长形状。 这样，由于综眼和把经丝密度看成一致梳针的作用而把扁平状态毁坏， 因此有不能得到使丝幅均匀扩展的织物的问题。

另一方面，对纬丝而言，必需迅速地把纬丝供给上述开口，因此必 须使供给速度比经丝快一级。这样为了使纬丝迅速地从纤维丝筒管开 松，普遍采用沿纤维丝筒管的轴向将纬丝引出的纵向移动式开松的方 法，但有加捻的问题。

为此，提出一种不使扁平的碳纤维丝加捻地使纬丝横向移动式开松 的方法，在日本专利公报特开平2-74645号中，提出一种方法，它是 用马达使卷绕着纬丝的筒管积极地回转、利用重力留剩一段插入纬丝所 必需的长度。

但是，使筒管积极地回转的这个方法，由于受卷绕在筒管上的纬丝 卷绕量影响，因而有必然使开松速度发生变化的问题。又由于随着纬丝 的插入、要使马达间歇地回转，因而引起马达频繁地起动和停止，尤其 是由停止动作的迟缓而引起的松弛等影响，引起了扁平的丝捻回的问 题。

另外，为了保持较大的纤维密度，而且使经丝和纬丝的交错部分上 的织造用丝的卷曲减少，最好能最大限度地增大织造用丝的纤度，而且 减薄织造用丝的厚度，最好经丝和纬丝分别以大致与丝幅相等的间隔形 成织物结构。

但是，当织造用丝的纤度增大时，丝幅大大增加，织造时会因扁平 状态被毁坏而产生不能得到纤维密度均匀的织物的问题。而且，当织造 用丝减到极薄时，由于丝幅方向的刚性变小，因而在织造时会很容易地 发生扁平状态的毁坏的问题。

在这种场合下，为了使织造用丝的扁平状态保持住，最好使纺织丝 附着上浆剂。但是，当附着多量时，在CFRP成形时会阻止树脂的浸渍， 有使被成形的CFRP的高强度特性不能发挥的问题。

这样，在以前，当增强纤维丝的纤度大时，要形成具有优良的强度 特性的FRP或CFRP是困难的而且，即使用扁平的增强纤维丝，也难制成 有充分高的纤维密度的增强织物，所以很希望能提供这样的产品。此外， 在由扁平的增强纤维丝织造所要求的增强织物时，以前也没有能满足要 求的方法和装置，也非常希望能提供这种方法和装置。

另外，即使把多层增强织物叠积起来形成予制坯也还有如下所述的 问题。

即、由于用作纤维强化用树脂增强基材的织物在厚度方面有一定限 度，因而为了形成一定厚度以上的增强基材，必须通过将多层织物叠积 才能得到。由于可使增强纤维在各层织物的面方向上沿规定方向取向， 但不能沿厚度方向取向，因而有层间的强度较弱的问题。

针对这样的问题，虽然最近在大力开发了三维织物，但由于成本高、 形状有限，因而仍处在难以实用的状态。

为了增强层间，日本专利公报特公平5-49023号提出用缝合织物 基材来加以增强的方法。

但是，由于通常的增强织物的目的是提高处理性能或得到高的纤维 含有率的FRP，都是在孔眼堵塞状态下织成，因而各条织造用丝相互问 是有卷曲地交错在一起，形成难移动的状态；而且织造用丝本身的断面 也如上所述，由于强固的织造用丝的交错而集合成椭圆形；另外、织物 表面也因织物用丝的卷曲而形成凹凸形状，当把这样的织物重合时，由 于凹部与凸部相互重合，织造用丝变成完全不能移动。

在进行缝合或缝纫的针刺入到这样的增强织物里时，由于构成织造 用丝的单纤维难移动，而且纤维被强固地集合着，因而有纤维容易被切 断的问题。而且，在增强纤维丝上有加捻、各条单纤维上有交络、或者 有上浆剂附着的场合下，就更容易被切断。

关于纤维损伤问题尤其是在用多根针、并齐地缝合情况下，由于在 缝合方向上、切断部位集中在相同位置上，因而在形成纤维增强树脂材 料时，薄弱部分都集中在一起，有形成低强度材料的问题。为了使成形 工序的叠积进行得合理，普遍采用使用缝合线预先将其缝合的方法，但 仍有与上述同样的问题。

发明详述

本发明目的是提供一种为复合材料用的增强基材、便宜、而且具有 高的强度特性的增强织物。

本发明的另一个目的是提供一种即使是纤度大的扁平的增强纤维 丝，也能不加捻地、保持扁平状态的织造上述增强织物的增强织物制造 方法和制造装置。

本发明的另一个目的是提供一种用上述增强织物的、不损伤纤维的 作为增强基材的予制坯。    

本发明的另一个目的是提供一种使用上述增强织物的、便宜的在高 强度复合材料形成中所用的最合适的预浸处理制品。

本发明的再一个目的是提供一种使用上述增强织物的、便宜的高强 度的复合材料。

为了达到上述目的而作出的本发明的增强织物是把附着有不满0.5 重量％的上浆剂的、表示集束性的钩落下值是400～800mm范围的、扁 平的实质上没有捻回的增强纤维复丝作为织造用丝的。

在本发明中，所谓钩落下值是表示增强纤维复丝的集束性程度，是 用图1(a)～(c)所示的测定装置、以进行测定的金属钩的自由落下距离来 表示的。

即、卷绕在筒管上的增强纤维复丝的钩落下值的测定是从筒管开 始、在开松不加捻状态下使筒管回转的同时，使增强纤维复丝横向移动 式开松，取1,000mm长的增强纤维复丝101，将其上部用夹具104固定 在装置上。然后、在下端加上50mg/旦的载荷的状态下，不加捻地、而 且不使扁平状态崩溃地、形成夹紧间隔为950mm地用下部夹具105沿铅 垂方向将其固定。

然后，把用棉线106将砝码103安装在金属钩102(金属丝直径： 1mm、钩的弯曲半径：5mm)上的重锤(从钩102的上端到砝码103 的上端的距离：30mm)的这个金属钩102、从上部夹具的下端到金属 钩102的上端的距离取为50mm地勾挂在上下端固定着的增强纤维复丝 101幅度方向的中央部上，将手脱离后测定金属钩102的自由落下距离 (从上述50mm的位置到落下位置上的金属钩102上端的距离)。尽可 能减轻金属钩102和棉线106的重量，使金属钩102、棉线106和砝码 103的合计重量，即重锤重量为15g。然后，从所使用的筒管中随机地抽 出10个筒管，对1个筒管进行10次测定，取n=100的平均值作为钩 落下值。有时出现金属钩102落下到下部夹具105位置的情况，把这时 的自由落下距离看作900mm地计算平均值。为了要这样地计算，必须使 金属钩102碰到下部夹具105，而棉线106或砝码103又必须没被钩在 下部夹具上，因而也就如图(c)表示这种情况的落下状态那样地，必需在 下部夹具105的下方设有充分的空间。这种测定是把从筒管取下的增强 纤维复丝放置在温度为25℃、相对湿度为60％的环境下、经过24小时 之后，在温度为25℃、相对湿度为60％环境下进行的。

织物的增强纤维复丝(经丝或纬丝)的钩落下值是抽出3枚幅度为 1,000mm、长度为1,000mm的织物，从各枚织物，将经丝或纬丝使其不 发生毛茸而且不加捻地解开后，取长度为1,000mm的增强纤维复丝，然 后用上述的方法进行测定。但是，在这种场合下的钩落下值是对1枚织 物的经丝或纬丝进行10次测定、取n=30的平均值来表示的。

这个钩落下值越大，增强纤维复丝就越容易纤维开松、扩幅。但是、 过份大时就会失去作为复丝的形态保持性，使织物的织造变得困难，因 此在钩落下值的增大方面有一定限度。通过用钩落下值使集束性处在如 上所连的范围里，能得到在织物的形态下、织物用丝的最合适的扁平状 态，而且将这扁平状态保持住。

即、把本发明的扁平的增强纤维复丝的集束性取成由钩落下值表示 的400～800mm范围里。例如在用碳纤维丝的增强织物的场合下，一般 在碳纤维的制造工序中，为了防止切断的复丝卷到罗拉上而引起的工序 事故，将空气吹到前期制品的纤维束上，使复丝彼此间交络，使碳纤维 丝有集束性。还通过上浆剂的附着量或使碳纤维复丝彼此间的粘结使碳 纤维丝具有集束性。集束性的程度由复丝彼此间交络程度、上浆剂的附 着量或由上浆剂形成的粘接的程度确定，但当钩落下值不满400mm、集 束性程度过大时，由于碳纤维的集束性过强，即使把织造织物的织造用 丝在织机上进一步纤维开松、扩幅地加工成布面覆盖系数大的织物，也 难提高它的效果。而且在手动扭转成形或预浸处理时，织物的经丝和纬 丝的幅度难扩大、在碳纤维丝间形成的空隙里容易集中地发生树脂的空 隙。在加工预浸处理的织物时，树脂的含浸性变差，不能得到高性能的 FRP。但是，当钩落下值超过800mm时，由于碳纤维丝的集束性变差， 因而在织造中会发生毛茸，不仅使作业环境恶化，还使FRP的强度下降。

这里，把影响钩落下值的上浆剂的附着量取成不满0.5重量％，最好 附着量0.1重量％以上、0.5重量％以下。当上浆剂附着量不满0.1重量 ％时、不仅变得难保持扁平状态，而且由于纤维的集束性变差，因而织 造时容易发生毛茸，有使织造性降低的问题。另一方面，当上浆剂附着 量是0.5重量％以上时，虽然能保持良好的扁平状态，但纤维的开松性降 低，难得到大的布面覆盖系数的织物。在本发明的加工织物中的增强纤 维复丝的钩落下值是指从织物解出的织造用丝的钩落下值，在作为另一 发明的制造方法和制造装置中的增强纤维复丝的钩落下值是指所使用的 丝条的钩落下值。

另外，上述增强纤维复丝构成的织造用丝必需是实质上没捻回的， 这里所谓“实质上没捻回”是指在1m长的丝上没1圈以上捻回的状态。 即、实际上称为无捻的状态。当织造用丝有捻回时，有这捻回的那部分 上丝幅变窄、收束而变厚，使织造的织物表面发生凹凸。这样，当织造 的织物在受外力作用时，应力集中在这捻回部分上，在FRP等成形时， 强度特性变成不均匀。

这种由最合适的扁平状态的、实质没捻回的织造用丝构成的增强织 物，通过增大织造用丝的纤度或增大纤维密度、把各条织造用丝的交错 部分上的卷曲抑制到极小，在形成FRP或CFRP时，能得到高强度特性。 由于织造用丝的纤度被提高，织造用丝、进而增强织物都能便宜地制造。

由于卷曲被抑制到极小，因而能把织物的目付设定得较高，而且能 在确保织造用丝的扁平状态的情况下，把布面覆盖系数设定成近100％。 这样，在FRP等材料中，能把纤维含有率设定成较高，而且能把树脂间 的树脂富有部分抑制成极小，能得到高强度而且具有均匀强度特性的复 合材料。

由于在织物的形态上、各条织造用丝都被保持成扁平的状态，因而 树脂的浸渍性极好，这样，就能得到有更均匀特性的复合材料，容易得 到所需要的强度特性。

在这样的本发明的增强织物中上述增强纤维复丝的丝厚度是0.05～ 0.2mm、丝幅/丝厚度之比是30～250，最好丝幅/丝厚度之比是超过150、 在250以下。当丝厚度不满上述范围时，由于过份薄，因而难保持扁平 的形态；当超过上述范围时，难把卷曲抑制成较小。而且，当丝幅/丝厚 度之比不满30时，就难抑制卷曲。另一方面，当超过250时，在织造时 扁平状态容易毁坏。把丝幅取成4～16mm的范围，就能容易地织造。

本发明的增强织物能织造成各种形态，在各种形态的织物中，最好 把织物厚度和织物目付取成如下所述的范围。

在把上述的扁平的增强纤维复丝作为经丝和纬丝构成织物场合下， 织物的厚度是0.1～0.4mm，最好是0.1～0.2mm；织物目付是100～ 300g/m2，最好是100～200g/m2(织物-1)。

在将扁平的增强纤维复丝作为经丝或纬丝，用辅助丝织造的单向性 织物的场合下，最好织物的厚度是0.07～0.3mm，织物的目付是100～ 320g/m2(织物-2)。

在上述织物或单向性织物中，在把碳纤维丝作为增强纤维复丝场合 下，最好把这碳纤维复丝的根数取为5,000～24,000根，纤度是3,000～ 20.000旦。 

上述织物2中的辅助丝可使用有纤度是2,000旦以下的细纤维构成 的扁平的织造用丝，最好是用50～600旦的。当辅助丝的纤度大时，卷 曲变大；当纤度小时，织造和处理时容易切断。使用这辅助丝的目的是 成一体地保持与扁平的织造用丝并行，可使用碳纤维或玻璃纤维等无机 纤维，也可使用聚酰胺纤维、维尼纶纤维、聚酯纤维等有机纤维，在种 类方面没有特别的限定。

在把扁平的增强纤维复丝作为经丝和纬丝中的至少一方的织物、而 且这经丝和纬丝中的至少一方是把上述增强纤维复丝多层叠积而构成的 场合下，织物的厚度最好是0.1～0.6mm，织物的目付是200～500g/m2 (织物-3)。由于是扁平的织造用丝，因而即使在多层叠积状态下织 成，仍能把卷曲抑制成较小。通过叠积能提高织物的纤维密度。

这里，所谓织物的纤维密度是指用下列式子定义的值。

织物的纤维密度(g/m3)=〔织物的目付(g/m2)〕/〔织物的厚 度(mm)〕

织物的目付(g/m2)和织物的厚度(mm)是分别根据JIS-R7602 测定的。

即、织物的目付的测定是从织物的两端、把含有布边的30mm除去， 沿织物的幅度方向、连续地取5枚一边为100mm±0.5mm的正方形试 验片，测定它们的重量。然后根据下式、算出每单位面积的重量(目付)

ρA=m/A×106

其中、PA：目付(g/m2)

       m：试验片的重量(g)

       A：试验片的面积(mm2)

织物的厚度的测定是用载荷变化式厚度测定器，对5枚与测定织物 的目付相同的试验片进行测定，测定加压板的面积为1cm2、加压力 50KPa(510gf/cm2)20秒钟时的厚度。

丝的厚度与上述测定织物的厚度同样地测定。

当在上述织物中，把碳纤维丝用作增强纤维复丝时，最好碳纤维丝 的纤维根数是3,000～24,000根，纤度是1,500～20,000旦。

如上所述，即使用纤度是3,000～20,000旦、或者是1,500～20,000 旦的粗丝，通过取成上述的最合适织物的目付范围，能防止扁平丝的扁 平状态被毁坏、能防止织造针迹过粗、能防止树脂浸渍性变差。

在把碳纤维丝作为增强纤维复丝的场合下，所使用的碳纤维扁平丝 的特性，必须要断裂伸长率大，断裂强度高即抗拉断裂伸长率是1.5％以 上，抗拉断裂强度是200kg·f/mm2以上、拉伸弹性模量是2,000kg·f /mm2以上。

上述各种形态的本发明增强织物，例如平纹结构的，由于使用扁平 的钩落下值大的织造用丝、卷曲极小，因而能织成大的布面覆盖系数的 织物。

例如，在织成上述织物-1的形态、而且扁平的增强纤维复丝是由 碳纤维丝构成的场合下，织物的目付和碳纤维丝的纤度满足下列关系 式，而且布面覆盖系数是95～100％，最好是98～100％。

W=k·D1/2

其中，W：织物的目付(g/m2)

      k：比例常数(1.4～3.6)

      D：碳纤维丝的纤度(旦)

在织成上述织物-2的形态、而且扁平的增强纤维复丝是由碳纤维 丝构成的场合下，织物的目付和碳纤维丝的纤度满足下列关系式，而且 布面覆盖系数是95～100％，最好是98～100％。

W=k·D1/2

其中，W：织物的目付(g/m2)

      k：比例常数(0.9～4.0)

      D：碳纤维丝的纤度(旦)

在织成上述织物-3的形态、而且扁平的增强纤维复丝是有碳纤维 丝构成的场合下，织物的目付和碳纤维丝的纤度满足下列关系式，而且 布面覆盖系数是95～100％，最好是98～100％。

W=k·D1/2

其中，W：织物的目付(g/m2)

      k：比例常数(2.0～6.0)

      D：碳纤维丝的纤度(旦)

上述各种形态的增强织物中，当布面覆盖系数比95％还小时，碳纤 维丝相互间没有纤维存在的空隙部变大，预浸处理或制造CFRP时，这 个空隙部不仅构成树脂富有部，而且树脂偏置地充填在这空隙部里，使 空隙集中。因此，这样的预浸处理品或CFRP在应力作用时，破坏就从 树脂富有部或空隙集中部扩展，这是不好的。

这里，所谓布面覆盖系数cf是与制造用丝间形成的空隙部的大小有 关的要素，在织物上设定面积为S1的区域时，在面积S1内、当由制造用 丝形成的空隙部的面积取成S2时，布面覆盖系数值是由下列式子定义的 值。

cf=[(s1-s2)/s1]×100

本发明的增强织物使用薄的扁平的增强纤维复丝构成的经丝或纬 丝。这样就构成贯穿度小、即布面覆盖系数大的织物。当用这种覆盖系 数大的增强织物预浸处理或形成FRP，就能得到均匀的成品，可不发生 空隙进入到树脂中、应力集中那样的纤维分布不匀。

上述扁平的丝本身的形成方法、例如可以在制造增强纤维丝的工序 中，用滚筒将由多根增强纤维构成的纤维束扩展成规定的幅度，形成扁 平的形状后，将这形状继续保持，或者最好用上浆剂使其不回归到原样 地、将其保持形态。尤其是为了保持良好的扁平形状，最好使扁平的丝 附着不满0.5重量％的少量上浆剂。

本发明的构成织物的增强纤维丝，由于把钩落下值取大到400～ 800mm、把上浆剂附着量减少到不满0.5重量％、而且把织造用丝的丝 幅/丝的厚度之比取大到30～250，因而会出现处理而引起丝幅变化、织 造用丝容易偏离等而使形态不稳定。

针对这个问题，当对织物进行填满，即、当把经丝和纬丝、在其交 错部上填满，就能大幅度地改善处理性能。当然、本发明的织物并不局 限于填满的织物，还包含没填满的通常的织物。

上述填满的方法是把低熔点聚合物的丝与扁平的增强纤维丝构成的 织造用丝比齐后织成，织成后用加热器使低熔点聚合物的丝熔融，用低 熔点聚合物粘接织造用丝的交点，这种方法简单、是较好的方法。

为了更确实地进行填满作业，一种更好的方法是把低熔点聚合物的 丝配置在扁平的增强纤维丝的幅度方向中央部分上、然后进行填满的方 法。

为了把低熔点聚合物的丝配置在扁平的增强纤维丝的中央部分上， 在经丝的场合下，在本发明织物的制造中所使用的横长矩形的综片综眼 孔的上部或者下部、与综眼孔的幅度方向相对的中央位置上、再设置一 个综眼，通过将低熔点聚合物的丝插入通过这个综眼孔而织成就能完 成。

另一方面，在纬丝的场合下，在本发明织物的制造中所使用的纬丝 张力施加机构(板弹簧张力装置)的跟前或后方、在作为纬丝而供给的 扁平的增强纤维丝的上方、而且在丝幅度方向的中央部分的位置上、最 好设置低熔点聚合物的丝的导丝器而加以供给。

把低熔点聚合物的丝向经丝和纬丝这两者弄齐后填满，就能确实地 抑制这两者织造用丝的幅度变化，但也可根据使用的目的，将其中的任 何一方抑制。    

尤其是对本发明织物进行湿式预浸处理加工的场合下，如果沿经丝 方向将低熔点聚合物的丝弄齐后填满，就能抑制由于树脂的自重而引起 的纬丝幅度的变化。

填满用的低熔点聚合物的丝可使用熔点较低的、共聚的尼龙或聚酯 等低熔点热可塑性聚合物制成的丝。

上述本发明的增强织物可作为增强基材形成予制坯或预浸处理织 物、还可供FRP或CFRP成形用，能发挥其优良的特性。

本发明的予制坯是把多层上述的增强织物叠积、用缝合丝缝合成一 体，或者将至少一层上述的增强织物和别的增强织物叠积，用缝合丝缝 合而构成。这个增强织物是把扁平的、实质上无捻的增强纤维复丝作为 织造用丝，而且由于集束性低(钩落下值大)、因而容易开松、扩幅， 即使使针等刺入，各根单纤维能容易地避开。

当织造用丝稍稍有些捻回时，在这捻回部分，在织造用丝内就有横 断丝幅方向的纤维，由此使纤维强固地集合着。这样，当缝合或缝纫的 针刺入这部分时，就有因为各根单纤维难避开、与针的阻力而使单纤维 切断的问题。

在本发明中，如上所述地，由于使用丝幅比丝厚度大的扁平丝，因 而必然形成织造用丝的排列间距大而且薄的增强织物。这样，由于经丝 和纬丝的交错部分上的约束力较弱，因而在前端较锐利的针刺入时，增 强纤维丝本身较容易移动而避开，并且，由于增强纤维丝是无捻而且是 扁平状的，钩落下值高，因而纤维本身也容易移动，不会引起纤维损伤。 又由于把织造用丝的排列间距取成较大，而且织造用丝是扁平的、丝幅 较大，而且能如上所述地把卷曲抑制到极小，因而能形成95～100％的 高的布面覆盖系数。用高的布面覆盖系数能得到高的纤维含有率的复合 材料，能防止树脂富有部分的发生，能得到高的强度、高弹性模量的复 合材料。由于即使缝合也不会损伤纤维，因而能确保均匀的高强度特性。

通常的增强织物即使它的基材的叠积层数是1层，在进行缝合场合 下，基材纤维的损伤也很难避免，而且当构成叠积体时、基材表面把织 造用丝间隔作为单位地凹凸着。当把这种织物多层叠积时，由于织物基 材彼此的接触面上、凹凸重合，织造用丝形成几乎不能动的状态，因而 在针贯通时就形成大的阻力，经常发生使针本身破坏、使基材的纤维损 伤、使缝合丝切断的问题，不能对过分厚的叠积体进行缝合。

但本发明的予制坯中，由于没有这样的问题，因而增强织物的叠积 层数能增多。叠积体的厚度的限度能达到10mm左右，并不损伤针或基 材纤维地进行缝合。

增强织物的叠积结构可采用任意的结构。例如，可形成将各个增强 织物用丝沿相同方向排列的单一叠积结构，也可形成包含织造用丝的排 列方向为0°/90°的增强织物层和±45°的增强织物层的结构。而且、在被 叠积的各个增强织物形成模拟各向同性叠积结构时，形成复合材料时能 形成更均匀的特性。在叠积模拟各向同性的场合下，最好使其叠积成相 对厚度方向的中心成镜面对称。这是因为这样做后，在形成纤维增强树 脂材料的固化板时不会发生弯曲。

尤其是增强纤维是碳纤维的CFRP，由于它是各向异性极高的材料， 虽然沿纤维轴向较强，但一旦离开纤维轴向，强度和弹性模量就急剧地 降低。这样，当使用这种碳纤维织物叠积成纤维取向为0°、90°方向的 织物时、当把倾斜地裁断的纤维取向为+45°、-45°方向的织物交替地叠积 时，由于0°90°、+45°、-45°的纤维轴向的特性都相同，所以就使FRP 的所有方向部有相同强度、弹性模量，特别适合用作飞机结构材料。

缝合丝的缝合方法没有特别的限定，例如单线链式针迹就能适用。

缝合丝可使用碳纤维丝、玻璃纤维丝、聚酰胺纤维丝等、其中以抗 拉断裂伸长大的较好。最好使用缝合丝的抗拉断裂伸长比增强织物的增 强纤维复丝的抗拉断裂伸长大的。通过使用抗拉断裂伸长大的缝合丝， 即使有拉伸应力作用在纤维增强树脂材料上，由于增强纤维复丝构成的 织物用丝先承受应力，能避免把缝合丝切断、能避免由于缝合丝的弄紧 而形成的织造用丝的应力集中。

虽然缝合丝的纤度由缝合的目的确定，但最好是200～2.000旦的， 最好以5～20mm的间距、使其反复贯通同时进行缝合。尤其在使层间 增强的场合下，最好用1,000～2,000旦的粗纤度的缝合丝；在为了使成 形中的叠积工序简化而缝合的场合下，也可用200～600旦的细纤度的 缝合丝。    

用多根针使其一起缝合时针间的间隔最好是2～50mm。也可以用1 根针沿直线或曲线缝合，缝合的方法可以如上所述地、可用单线链式针 迹缝，也可用平缝。这时，针的前端是锐利的而且是细的，最好能使损 伤进一步减少的。

如上所述，本发明的予制坯是不会由于针而引起损伤的、优良的基 材，但当缝合时的缝合丝的张力高时，由于单纤维容易移动，因而在贯 通部分会发生由这张力使增强纤维的取向混乱的问题。针对这样的问 题，在增强基材叠积层中，把薄的难偏离的玻璃纤维织物或薄的玻璃纤 维的表面垫配置在最外层，或者通过在本发明的织物基材上再配置用粘 接剂(例如，用上述的低熔点聚合物)填满经丝和纬丝的交点的增强织 物，能防止上述的纤维取向的混乱。

本发明的预浸处理织物是由上述本发明的增强织物浸有30～70重 量％、最好浸有35～50重量％的基体树脂构成。浸有35～45重量％ 树脂量的则是最最好的。

所使用的基体树脂可采用例如：环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚酰 亚胺树脂、酚醛树脂等热固性树脂。这些热固性树脂在浸渍到织物上的 状态下是B级。而且，也可把尼龙树脂、聚酯树脂、聚对苯二甲酸丁二 醇酯树脂、聚醚醚酮(PEEK)树脂、双顺丁烯二酰亚胺树脂等热可塑 性树脂用作基体树脂。

为了防止使用这种预浸处理的纤维增强复合材料中发生微小裂缝， 有效的方法是使基体树脂在硬化或固化状态下的抗拉断裂伸长比增强织 物的增强纤维复丝的抗拉断裂伸长大。例如，基体树脂可用硬化状态下 的抗拉断裂伸长是1.5～10％、最好是3.5～10％的热固化性树脂、或 者最好用固化状态下的抗拉断裂伸长是8～200％的热可塑性树脂、

本发明的FRP含有上述本发明的增强织物，而且由含有30～70重 量％的基体树脂、最好由含有35～50重量％的基体树脂而构成。可把 与上述同样的热固性树脂或热可塑性树脂用作基体树脂。而且，最好是 基体树脂的抗拉断裂伸长比增强织物的增强纤维复丝的抗拉断裂伸长 大，可使用抗拉断裂伸长是1.5～10％的，最好是使用抗拉断裂伸长为 3.5～10％的热固性树脂或抗拉断裂伸长为8～200％的热可塑性树脂。

可用公知的方法对使用预浸处理织物的FRP进行加工成形。把经过 预浸处理的规定层数沿规定方向加以叠积，在基体树脂是热固性树脂的 场合下，通过在100～200℃下进行加热、同时在4～10kg/cm2的压力 下使树脂固化就能成形；在热可塑性树脂的场合下，在7～30kg/cm2的 压力下，加热到树脂熔点以上，将树脂熔融、冷却就能成形。

本发明的增强织物，由于把钩落下值高、容易开松、扩幅的扁平的 增强纤维丝作为织造用丝，因而在对FRP进行成形时，把织物本身、预 浸处理的或予制坯等增强基材顺着模具时，能把各根织造用丝保持成扁 平状态或紧密的纤维密度，容易使相互的交叉角改变，悬垂性极好。这 样，含有这种增强织物的增强基材就不会发生网孔等疵病，用深挤等容 易形成规定形状。

上述本发明的增强织物能用下述方法制造。

即、本发明的增强织物的制造方法是把纬丝供到排列好的多条经丝 间而制造增强织物的，它包含下列工序，即至少把扁平的、实质上没捻 回的增强纤维复丝用作上述经丝，把这多条经丝保持成它们的幅度方向 实质上是沿上下方向的，而且在把经丝沿排列方向、按所要求的密度弄 齐之后，把各条经丝的幅度方向实质上变换成水平方向，把这经丝在对 其进行导引的机构上开松纤维、扩幅后导引到棱道形成机构的经丝供给 工序(制造方法1)。

在这个制造方法-1中，经丝由例如经丝导引机构的摆动而纤维开 松、扩幅。

在本发明的制造方法中，也可在织造成织物后，对织造用丝施加纤 维开松。

即、本发明的增强织物的制造方法是：经丝或纬丝中的至少一方使 用扁平的实质上没捻回的增强纤维复丝而织造成织物，然后在对织物进 行导引的机构上，对经丝和/或纬丝进行纤维开松、扩幅(织造方法-2)。

本发明的增强织物的制造方法是把纬丝供到排列好的多条经丝间而 制造增强织物的，它含有下列工序，即、

把扁平的、实质上没捻回的增强纤维复丝用作经丝，把这多条经丝 保持成它们的幅度方向实质上是上下方向的，而且在把经丝沿排列方向 按所要求的密度弄齐后，将各条经丝的幅度方向实质上变换成水平方向 地导引到棱道形成机构的经丝供给工序；

把扁平的、实质上没捻回的增强纤维复丝用作上述的纬丝，使这纬 丝从筒管开始横向移动地开松，由导引机构将纬丝定位成它的幅度方向 在纬丝供给位置上实质上是水平方向，而且在上述纬丝开松位置和导引 机构之间每次保留相对经丝供给1次纬丝所必需长度的纬丝，在张紧状 态下、把上述纬丝经导引机构而供到经丝间的纬丝供给工序；

在把上述经丝和纬丝织造成增强织物后，在对织物进行导引的机构 上，对经丝和纬丝进行纤维开松、扩幅的工序(制造方法-3)。

在上述的制造方法-2和制造方法-3中，可由织物导引机构的摆 动对上述经丝和/或纬丝进行纤维开松、扩幅。或者由流体喷射机构的喷 射流体对上述经丝和/或纬丝开松、扩幅。当使流体喷射机构与织物表面 相平行地摆动时，能进一步提高纤维开松、扩幅的效果。即、能得到布 面覆盖系数大的织物。

用上述各个制造方法能制得增强纤维复丝的表示集束性的钩落下值 是400～800mm范围的增强织物。这时，如上所述，最好增强纤维复丝 的丝厚度是0.05～0.2mm、丝幅/丝厚度之比是30～250。而且在增强 纤维复丝是碳纤维丝时，最好在增强织物上附着不满0.5重量％的上浆 剂。

上述的各种制造方法可用如下所述的制造装置加以实施。

即、本发明的增强织物的制造装置具有下列一些构件，即、设有多 根金属丝、把由扁平的实质上没捻回的增强纤维复丝构成的经丝、从各 个卷绕着这种经丝的筒管引出多条、并保持成扁平状态，同时将它们拉 齐成所要求的密度、而且把经丝的幅度方向实质上保持成上下方向的梳 针；把从这梳针送出的各条经丝的幅度方向实质上变换成水平方向的导 丝器；把从这导丝器送出的各条经丝保持上述被变换了方向后的姿势、 同时摆动各条经丝纤维开松、扩幅的经丝开松、扩幅机构；使从这经丝 开松扩幅机构送出的各条经丝进行开关运动的综片(制造装置-1)。

本发明的增强织物的另一种制造装置是还没有对增强织物的经丝和 /或纬丝进行开松、扩幅的机构，这种增强织物是经丝和纬丝中的至少一 方是用扁平的、实质上没捻回的增强纤维复丝进行织造的(制造装置- 2)

本发明增强织物的再一种制造装置是设有下列一些机构，即、

含有梳针、导丝器和综片的经丝供给机构；其中的梳针具有多条金 属丝、把由扁平的实质上没捻回的增强纤维复丝构成的经丝、从各个卷 绕着这种经丝的筒管引出多条、并保持成扁平状态，同时将它们拉齐成 所要求的密度、而且把经丝的幅度方向实质上保持成上下方向的；导丝 器是把从梳针送出的各条经丝的幅度方向实质上变换成水平方向的；综 片是使从导丝器送出的各条经丝保持成上述变换了方向的姿势，同时进 行开关运动的经丝供给机构；

含有牵拉罗拉、导丝辊和纬丝保留机构和张力施加机构的纬丝供给 机构；其中的牵拉罗拉是与织造装置的主轴联动地回转、把卷绕着由扁 平的、实质上没捻回的增强纤维复丝构成的纬丝的筒管引出的纬丝按一 定速度、横向移动地开松的；导丝辊是把引出的纬丝在纬丝供给位置上 定位成水平方向的；纬丝保留机构是在上述牵拉罗拉和导丝辊之间保留 着相对经丝供给1次纬丝所需要长度的纬丝、并将其供给导丝辊的；而 张力施加机构是将上述导丝辊送出的纬丝保持成张紧状态的；

对上述经丝和纬丝织造成的增强织物的经丝和纬丝进行纤维开松、 扩幅的机构(制造装置-3)。

在上述各种装置中，可附加作为织造前的经丝纤维开松、扩幅装置 的、沿经丝排列方向使上述导丝器摆动的机构。在上述装置中，还可附 加作为织造后的纤维开松、扩幅机构的使织物导引机构沿经丝排列方向 摇动的机构、或者喷射纤维开松、扩幅用的流体(例如空气、水或蒸汽) 的流体喷射机构。

上述增强纤维复丝是例如碳纤维丝。

当采用上述本发明的增强织物时，由于把钩落下值是特定范围的扁 平的、实质上没捻回的增强纤维复丝作为织造用丝，因而即使使用纤度 大的织造用丝，也能形成薄的、织造用丝的卷曲极小的织物，能得到便 宜的、具有高的强度特性的复合材料用增强基材。

使用这种增强织物，用缝合丝缝合而制成的予制坯能形成不损伤纤 维、具有所要求的均匀高强度特性的复合材料用增强基材。

通过利用上述增强织物能得到便宜的、高强度复合材料形成所用的 最合适预浸处理材料和纤维增强复合材料。

而且，在用本发明的增强织物的制造方法和制造装置时，即使是纤 度大的扁平的增强纤维丝，也能确实地织造成不加捻的、保持扁平状态 而满足上述要求的增强织物。

附图的简要说明

图1(a)是钩落下值的测定装置的斜视图；图1(b)是图1(a)的放大部分 正视图；图1(c)是图1(a)的局部斜视图。

图2是本发明的增强织物的制造装置的一个实施例的斜视图。

图3是表示图2所示装置中的剑杆的驱动机构的主要部分放大图。

图4是把图3的局部破断后、更详细地表示的主要部分放大图。

图5是表示图2所示装置中的丝头把持导丝器的放大斜视图。

图6是表示图2所示装置中的剑杆前端部的放大侧视图。    

图7是表示剑杆前端部的另一实施例的斜视图。

图8是表示用1根扁平的增强纤维丝构成的经丝和纬丝所织造的本 发明的增强织物的局部纵断面图。

图9是表示用2根扁平的增强纤维单束丝叠积的经丝和纬丝所织造 的本发明的增强织物的局部纵断面图。

图10是表示含有1根扁平的增强纤维构成的经丝和2根扁平的增强 纤维丝叠积而构成的经丝的增强织物的局部纵断面图。

图11是表示含有3根扁平的增强纤维丝叠积构成的经丝的增强织物 局部纵断面图。

图12是表示被填满的本发明的增强织物的局部斜视图。

图13是表示本发明的一个实施例的予制坯部分分解斜视图。

发明的最佳实施方案

下面、参照着附图来说明本发明的最佳实施方式。

图2～图6表示本发明的增强织物制造装置的一个实施例，是表示 用碳纤维丝构成的织造用丝织造碳纤维增强织物装置。这个装置设有作 为纬丝供给装置的通过筒管1、牵拉罗拉3、张力装置4、导丝辊5～7、 板弹簧张力装置8、压板导丝器9和剑杆11等，设有作为经丝供给装置 的筒子架20、梳针21、水平导杆22、综片23和筘24。

先说明纬丝供给装置，筒管1卷绕着纬丝Twf，它是由多根碳纤维 构成的扁平的碳纤维复丝，纬丝Twf经张力罗拉2被导引到牵拉罗拉3、 由牵拉罗拉3回转、以一定速度横向移动地被开松。

在将纬丝Twf从筒管1开松时，使张力罗拉2位于上方；当牵拉罗 拉3停止回转时，自动地降低到下方，而且由制动器动作而停止筒管1 的惯性转动。此外，牵拉罗拉3与这织造装置的主轴26联动地回转，主 轴26由驱动马达25驱动而回转。纬丝Twf的开松速度、即牵拉罗拉3 的表面速度可通过判断织机的转数(rpm)和回转1圈所必需的纬丝长度 (m)容易地确定。

形成纬丝Twf和经丝Twr的碳纤维复丝的碳纤维数为5,000～ 24,000根、实质上没捻回、钩落下值是400～800mm、预先用上浆剂等 将其保持成扁平状态形态、以一定的往复动程幅度卷绕在构成圆筒状管 子的筒管1或下述筒子架20的筒管20a、20a上。

这时，碳纤维复丝是使用纤度为3,00～20,000旦、丝幅度为4～ 16mm、厚度为0.05～0.2mm、丝幅度/丝厚度之比是30～250的。而 且在把扁平的单位碳纤维丝多层叠积的用作碳纤维复丝的织造用丝的场 合下，单位碳纤维丝是做成没捻回、钩落下值是400～800mm、碳纤维 数为3,000～2,400根、纤度是1,500～20,000旦、丝幅度为4～16mm、 厚度为0.05～0.2mm、丝幅度/丝厚度之比是30～250。

从牵拉罗拉3拉出的纬丝Twf经过张力装置4的导丝器4a、被水平 导丝辊5、垂直导丝辊6、水平导丝辊7导引后、被引导到板弹簧张力 装置8。

各个导丝辊5～7最好是直径为10～20mm左右的、最好内部装着 长度是100～300mm左右的轴承的回转方式。若直径过于小，则会使构 成纬丝Twf的碳纤维复丝弯曲、容易引起单丝断裂，而当直径在20mm 以上时，转动贯性增大，会有起动、停止时张力变动较大的问题。

而且、各个导丝辊5～7的长度必须做成这样的长度，即、通过的 纬丝Twf在向左右或上下方向移动时、不与支承导丝辊5～7的支承部 相接触。若纬丝Twf与导丝辊5～7的支承部相接触，则会毁坏扁平状 态。

水平导丝辊5和导丝辊7决定被导引的纬丝Twf的高度方向的位 置，垂直导丝辊6决定纬丝Twf的水平方向的位置。因此，导丝辊、至 少水平方向和垂直方向的导丝辊最好分别交替地配置。

这时，必需使纬丝Twf的扁平面在水平导丝辊5和垂直导丝辊6之 间、以及垂直导丝辊6和水平导丝辊7之间拧扭90°。为此、导丝辊5、 6之间的距离和导丝辊6、7之间的距离虽然因纬丝Twf的幅度而不同， 但必需离开50mm以上。若导丝辊之间的距离比50mm小，会发生纬丝 Twf保持在拧扭状态下、通过垂直导丝辊6和水平导丝辊7而被织入。 而用短距离将纬丝拧扭90°时，在织造用丝的两端部会因张力的施加而产 生毛茸。

虽然导丝辊5～7可以是1根的，但当将它们分别形成2根一组地 使纬丝Twf成“S”字状通过时，能使作用在纬丝Twf上的张力稳定， 能确实地进行纬丝Twf的定位。

在下述的由剑杆11形成的纬丝Twf的间歇插入时，张力装置4用弹 簧4b吸收纬丝Twf在牵拉罗拉3和水平导丝辊5之间的松弛，该纬丝 Twf是由牵拉罗拉3以一定速度开松的，这样使纬丝Twf经常保持张紧 状态。一旦纬丝Twf没被弹簧4b张紧而松弛时，纬丝Twf就拧扭，就 有在拧扭的状态下通过导丝辊5～7而被织入的问题。而且，设置在弹 簧4b下端的导丝器4a被配置成将碳纤维丝的扁平面沿水平加以导引地 沿横向长度方向。

使纬丝Twf张紧的其他方法有利用空气吸引的方法，但这种方法有 吸引过程中使纬丝Twf拧扭的问题。另外、利用重力使纬丝Twf张紧的 方法有张力变动过大、使构成纬丝Twf的碳纤维损伤的问题。上述的用 弹簧张紧的方法是最简单、可靠的。

在纬丝Twf的水平导丝辊7的下游侧还配设着使纬丝Twf的张力均 匀的张力装置8。这个张力装置8是用幅度较宽的2个板弹簧8a、8b 将纬丝Twf夹在其中、使纬丝Twf的张力保持均匀的。

本发明的增强织物制造装置中的纬丝Twf供给方法，原理上由垂直 导丝辊6决定纬丝Twf的丝道，但张力变动和向剑杆11的牵拉罗拉动作 也会改变纬丝Twf的丝道。因此、在纬丝Twf沿幅度方向移动情况下还 必需没有与纬丝Twf的端部相干涉的物体。为此、使用带有幅度较宽的 板弹簧8a、8b的张力装置8。板弹簧8a、8b的幅度取成纬丝Twf的 丝幅5倍以上就可以。

压板导丝器9配置在板弹簧张力装置8的纬丝Twf的下游侧，它是 前端形成“V”字形导引面9a的板。这个导丝器9与向剑杆11的喂丝 联动地、利用传递织机回转的凸轮机构、使其沿图2所示的箭头方向、 朝前后方向动作。

在压板导丝器9的下游侧附近配置着丝头把持导丝器10。丝头把持 导丝器10如图5所示地、设有“L”字形的支承构件10a和由图中没表 示的驱动机构沿上下方向驱动的按压构件10b。这个导丝器10使按压构 件10b下降地将纬丝Twf压紧在支承构件10a上，直到向剑杆11的纬丝 Twf的喂丝结束为止，由此将丝头把持。

这样 纬丝Twf由压板导丝器9沿箭头方向推出、扁平面受“V” 字形导引面9a的斜面导引而下降，与此同时，使丝头把持导丝器10也 下降，在不毁坏扁平形态情况下横切过剑杆11的前端，其结果如图6所 示地、被较好地钩挂在剑杆11的爪11a上。

通常，由丝头把持导丝器10和设有导丝孔的喂丝导丝器，使纬丝 Twf倾斜地横切过剑杆11地待机，在剑杆11到达喂丝位置时，使两个 导丝器下降，使纬丝Twf钩挂在剑杆11的爪11a上。

但是、在向剑杆11喂丝时若使用通常的喂丝导丝器，在纬丝Twf 是扁平的碳纤维复丝的场合下，会有因上述导丝孔摩擦纬丝Twf而毁坏 扁平形态的问题。因为，在本发明的装置中、在板弹簧张力装置8和丝 头把持导丝器10之间设置压板导丝器9，在向剑杆11喂丝时、使丝头 把持导丝器10下降，同时使压板导丝器9前进，由此将纬丝Twf推向织 机的后方，使其横切剑杆11。

在剑杆11如图2所示地移动到右侧方向时，将纬丝Twf钩挂在剑杆 11前端的爪11a上、由按压件11b按压着将其把持。剑杆11是如图2 所示地配置在下述的筘24附近的纵长状构件、间歇地沿横向动作、将纬 丝Twf插入在多条经丝Twr间的。剑杆11如图3和图4所示、是借助设 有臂27a～27d的连杆机构27传递的由驱动马达25输出的驱动力而间 歇地动作。剑杆11如图6所示、在前端设有钩挂扁平的纬丝Twf的爪 11a、在爪11a附近安装着按压件11b。

在剑杆11处把持扁平的纬丝Twf的方法还可如图7所示地，用夹具 12把导引到剑杆11的前端的纬丝Twf的端部夹住，能在几乎不毁坏扁 平状态下把纬丝Twf插入。

在本实施例的碳纤维增强织物制造装置中、由上述的纬丝供给装置 的纬丝供给工序，借助牵拉罗拉3以一定速度、将卷绕在筒管1上的纬 丝Twf开松；在剑杆11间歇地进行纬丝插入时的松弛，由张力装置4的 弹簧4b加以吸收。

而且、从筒管1横向移动地被开松的纬丝Twf由导丝辊5～7导引， 并由板弹簧张力装置8保持成均匀的张力，同时由压板导丝器9和丝头 把持导丝器10的协同动作而钩挂在剑杆11的爪11a上，被插入到图2 所示的多条经丝Twr间。由此，把碳纤维复丝构成的纬丝Twf不拧扭、 扁平状态不毁坏地织入。

下面，说明经丝供给装置。筒子架20把多个筒管20a支承成自由回 转，在各个筒管20a上，与纬丝供给装置的筒管1同样地卷绕着由扁平 的碳纤维复丝构成的经丝Twr，经丝Twr在横向移动地被开松后、经过 梳针21、水平导杆22、综片23和筘24后被导向织口。

其中，由于经丝Twr从筒管20a开松的速度比纬丝Twf慢得多、并 以一定速度进行就可以，因而可对筒管20a加上轻轻的制动。

梳针21是在上下地配置的支承构架21a、21a之间、把多根金属丝 21b沿上下方向设置成相互间间隔与织物的经丝Twr间隔相同，并多个 地连接的。借助使经丝Twrl根根的通过金属丝21b之间，确定多根经丝 Twr的水平位置，把经丝Twr拉齐到所要求的密度。

其中，必需将金属丝21b形成规定的长度，使从筒子架20的筒管 20a、20b供给的扁平的经丝Twr不与支承构架21a、21a接触，经丝 Twr的扁平面只与金属丝21b相接触。当金属丝21b的长度低于规定长 度时，会把经丝Twr毁坏。金属丝21b的合适的长度由筒子架20的高度 和从筒子架20到梳针21及水平导杆22的距离决定，但必需是300mm 左右的长度。

水平导杆22有2根导引杆22a，从筒管20a开松的经丝Twr在2根 导引杆22a上被卷绕成“S”字形，由此控制上下方向的位置。其中， 经丝Twr在梳针21和水平导杆22之间，必需将扁平面拧扭90度，即必 需把经丝Twr的幅度方向实质上变成水平方向地加以拧扭。为此，梳针 21和水平导杆22间的间隔随经丝Twr的幅度而不同，但必需离开50mm 以上。当梳针21和水平导杆22间的间隔是50mm以下时，经丝Twr就 会保持在拧扭状态下通过水平导杆22地被织入。

这时，通过在多根水平导引杆22a中使1根导引杆沿水平方向(即 图2的箭头方向)摆动，就能将经丝Twr的纤维开松、扩幅。由于通过 将扁平的经丝Twr成“S”字状地卷曲在导引杆22a上，使与导引杆22a 相接触的经丝Twr的里面和外面发生丝长差，里面的纤维被松弛、外面 的纤维被张紧，因而借助使其沿水平方向、即沿丝的幅度方向摆动，将 经丝的纤维开松、使幅度变宽。由于调整经丝的里面和外面的丝长差， 导引杆22a的直径最好尽可能小，但必需有刚性。因而钢制的可取成15～ 40mm左右。而且，导引杆22a的摆动速度是0.5～10次/秒，摆幅是3～ 10mm左右。当摆动速度是10/秒以上、摆幅是10mm以上时，碳纤维会 与导引杆22a摩擦而起毛，情况变成不好。而当摆动速度是0.5次/秒以 下、摆幅是3mm以下时，经丝Twr的纤维就不能充分开松、幅度不能加 宽。

在用多根水平导引杆22a的摆动碳纤维丝的纤维开松、使其扩幅的 场合下，要能使织物受这些导引杆22a夹卡而不发生毛茸地将各个导引 杆22a分离一定程度。在水平导引杆22a是2根的场合下，使1根静止、 使另1根摆动。也可使2根相互运动方向相反地摆动。在3根场合下， 可使正中的导引杆摆动、也可使正中的导引杆与另外的运动方向相反地 使3根都摆动。而且也可做成这些导引杆能由经丝Twr的行进而回转， 或中止其回转的。

在本实施例说明中，是使导引杆22a具有调整经丝Twr的上下方向 的位置以及由摆动而形成经丝Twr的纤维开松、扩幅的机能，但也可以 另外设置经丝Twr的上下方向的位置调整用的导引杆22a、也可在这导 引杆22a和综片23之间另外设置经丝Twr的纤维开松、扩幅用的摆动的 导引杆。

综片23在各条经丝Twr处各配置1个，把由水平导杆22确定上下 方向的位置的各条经丝Twr导向导向筘24。由未图示的驱动机构使其升 降，在导向筘24下游侧的多条经丝Twr间形成使纬丝Twf通过的梭道。

在以前的综片中，为了减少综眼邻接的丝和综片间的干涉，将综眼 形成纵长形状。但是，当扁平的丝通过这种纵长形状的综眼时，扁平形 状被毁坏、不能维持扁平形状地进行织造。因此，最好把综片23的综眼 23a的形状做成横长的，将综眼23a的横向长度设定成与用作经丝Twr 的碳纤维复丝的丝幅同样宽或者稍许长些。最好把综眼23a的形状做成 矩形或者横长的椭圆形。

筘24是使从筒子架20上设置的多个筒管20开松的多条经丝Twr 排列成规定的密度、并且把通过梭道的纬丝Twf推向织口的，在筘架24a 上沿上下方向配置着多个筘齿24b。筘24如图4所示、由传递马达25 的回转的凸轮28的作用、如图4箭头所示的经丝Twr行进方向作往返运 动，由此将纬丝Twf推向织口。

这时，最好把经丝Twr设定成在张力尽可能低的状态下。这是因为 被导引到综片23的经丝Twr、即使在筘24的横向位置稍许偏离情况下， 与筘齿24b相接触，当经丝Twr的张力低时，扁平形状不会毁坏；而且 在综片23摇摆、经丝Twr位置偏移、经丝Twr偏向综眼23a一侧情况下， 扁平形状也不会毁坏。

上述经丝供给装置是按照下述工序将经丝Twr拉齐到所要求的密 度，而且把由纬丝供给装置输送来的纬丝Twf推到织口，织造成碳纤维 增强织物。

首先使经丝Twr从分别设置在筒子架20上的多个筒管20a横向移动 地开松。各条经丝Twr由梳针21确定水平方向的位置后，被拧扭90度 地导引至水平导杆22。

被导引到水平导杆22的多条经丝Twr由导引杆22a、22a确定上下 方向的位置后，每条被导引到由图中没表示的驱动机构的作用而升降的 各个综片23、在筘24下游侧的多条经丝Twr间形成纬丝Twf通过的梭 道。这样，从筒子架20的多个筒管20a开松的多条经丝Twr由筘24排 列成规定密度、被导引到织口。

然后、由综片23形成梭道时，由剑杆11的间歇动作把纬丝Twf插 入到多条经丝Twr间，被插入的纬丝Twf由筘24推向织口，如图2所 示地织造成碳纤维增强织物。由这经丝供给工序将各条Twr排齐成等间 隔薄片状，就能稳定地进行织造。

下面，说明上述的碳纤维增强织物织造后的织造用丝的纤维开松、 扩幅方法。

用经丝Twr和纬丝Twf中至少一方是没捻回的扁平的碳纤维复丝， 将纬丝Twf插入到排列好的经丝Twr间，由筘24将被插入的纬丝Twf 推到织口，织造成碳纤维增强织物，由卷取辊30卷取，卷绕在卷布辊31 上。在这卷取辊30和卷布辊31之间、与织物表面并行地安装着小直径 辊32a、32b(即织物导引机构32)，将织物成“S”字状地卷绕在这 小直径辊32a、32b上，使小直径辊沿织物表面的方向进行摆动，从而 使织物摆动。这种进行摆动的小直径辊至少必需装1根；在小直径辊装1 根的场合下，在小直径辊的前后安装导杆，使织物成“S”字状地卷绕 在辊上，使小直径辊摆动从而使织物摆动，就能使经丝Twr和纬丝Twf 的纤维开松、扩幅。由于通过将织物成“S”字状地卷绕在小直径辊上， 与辊相接触的织造用丝的里面和外面产生丝长差，使里面的纤维松弛、 将外面的纤维拉伸，因而借助使织物摆动，可使织物的经丝Twr和纬丝 Twf的纤维开松、幅度增大。

调整到使里面和外面的丝长差增大，最好使小直径辊的直径尽可能 小，但必需具有刚性，用钢制造的，大致是15～40mm左右。而且小直 径辊的摆动速度是0.5～10次/秒以上，摆幅是3～10mm左右。当摆动 幅度在10次/秒以上、摆幅是10mm以上时，由于碳纤维与小直径辊摩 擦而产生毛茸，因而情况就不好。而摆动速度是0.5次/秒以下、摆幅是 3mm以下时，就不能充分时织造用丝的纤维开松，幅度就不能增大。

当把小直径辊32a、32b与织物表面平行地、沿纬丝Twf延续方向 安装时，对经丝Twr的纤维开松、扩幅有特别的效果。当把小直径辊与 织物表面平行地而且相对于纬丝Twf倾斜地、例如沿45度方向安装时， 能对经丝Twr和纬丝Twf同时地进行纤维开松、扩幅。在用多根小直径 辊32a、32b的摆动碳纤维的纤维开松、扩幅的场合下，能用这些小直 径辊32a、32b和导杆将织物夹住而不产生毛茸地使各个小直径辊32a、 32b离开导杆一定程度。在小直径辊是用2根的场合下，可使1根静止， 使另一根摆动。还可使2根小直径辊的运动方向相互相反地都进行摆动。 在使用3根的场合下，可使正中的小直径辊摆动、也可使正中的小直径 辊和另外的辊方向相互相反地使3根辊都摆动。而且，当这些小直径辊 能由织物行进而回转时，最好不发生织物的偏离。

下面，说明增强织物用丝的别的纤维开松、扩幅方法。这些方法也 适用于本实施例方式中。

在织口和卷取辊30之间或者在卷取辊30和卷布辊31之间，安装带 有与织物表面并行地排列的多个喷嘴孔的喷嘴装置33，通过把流体喷射 到织物上就能使织物的经丝Twr和纬丝Twf的纤维开松、扩幅。流体可 以是空气或水，但在空气的场合下，由于流体的质量小，改善到提高纤 维开松和扩幅的效果，必需把喷嘴孔极靠近织物表面地进行喷射。最好 是1～5mm左右，当过份靠近时，由于织造中的张力变动和事故处理作 业时喷嘴装置33接触织物，情况就不好。当5mm以上时，由于空气流 的压力到达织物表面之前就已降低，因而会降低纤维开松和扩幅效果。 在本发明中所用的喷嘴装置33中、喷嘴孔是0.1～0.7mm、喷嘴的间距 是2～10mm左右，喷射压力是4～15kg/cm2左右。当流体是水的场合 下，喷嘴孔是0.05～0.5mm、喷嘴的间距是0.5～5mm左右，喷射压 力是2～6kg/cm2左右。由于与空气相比、水的质量大，因而喷嘴孔离织 物表面的距离不必那样近，离开5～30cm左右就可以。

通过使喷嘴装置33静止地喷射流体，这种喷嘴装置的喷嘴是沿丝的 排列方向配设的，对织物纬丝的纤维开松、扩幅有特别效果。而且当使 喷嘴装置33沿纬丝排列方向摆动时，由于能使织物的经丝Twr和纬丝 Twf同时开松、扩幅，因而效率较好。这时的摆动速度是1～30次/秒、 摆动幅度是3～20mm左右。

当织物表面受到从喷嘴射出的流体喷射流作用而离开喷嘴位置时， 会使织物的经丝和纬丝的开松、扩幅效果降低；在这种情况下，可将织 物夹住，在喷嘴的相反侧设置网眼状金属网，使织物接触金属网，就能 保持喷嘴和织物的间隔。在容易偏移的织物场合下，可设置带夹缝的辊 来代替网眼金属网，使喷射的流体通过这夹缝就可以了。

上浆剂的状态是会影响经丝、织物的经丝和纬丝中的织造用丝的开 松状态，当把经丝和织物加热到40～150℃后进行开松时，由于上浆剂 变软，增强纤维的复丝的粘接力减弱，因而能进一步提高开松效果，能 使织物用丝扩幅，能得到布面覆盖系数大的织物。

上述织物的织造用丝的纤维开松、扩幅是分别用小直径辊的摆动法 和喷嘴的流体喷射法单独进行的，但也可如本实施例所述、将这些方法 合并地使用。虽然上述说明的织物的织造用丝的开松、扩幅方法是在织 机的流水生产线上进行的，但也可在别的生产线上对卷取的织物进行。

借助由导杆进行的经丝的纤维开松、扩幅或织物的织造用丝的开 松、扩幅的方法，织物的经丝和纬丝的开松、扩幅的程度是不同的，钩 落下值也不同，但在本发明中，经丝和纬丝的钩落下值在400～800mm 范围就可以。    

而且，在上述方法中，如果经丝和/或纬丝是由没捻回的钩落下值是 400～800mm的扁平碳纤维复丝构成的织物，则由于摆动或流体的喷射 而容易开松、扩幅，因而能较好地提高经丝和/或纬丝的开松、扩幅的 效果。

如上所述，本发明的增强织物的织造方法及其制造装置是把纤度大 的、钩落下值是特定范围的、实际上没捻回的扁平碳纤维复丝构成的经 丝和纬丝，在保持扁平状态下织造成薄的、纤维密度均匀的增强织物、 如图8所示、在经丝Twr和纬丝Twf的交叉部分几乎看不到卷曲。图8 是把织造的碳纤维织物的断面进行放大，把由经丝和纬丝构成的碳纤维 丝比实际夸张地用模式加以表现。

而使用那种把扁平的单位碳纤维丝多层叠积的经丝和纬丝进行织造 的情况，如下所述。

即、与纬丝相关地准备2个或3个筒管1，把从各个筒管1开松的 纬丝作为单位碳纤维丝，把2条或3条纬丝Twf在拉牵罗拉3上叠积地 引导到拉牵罗拉3后，从张力装置4引导到板弹簧张力装置8。然后， 用剑杆11把叠积的纬丝Twf插入到多条经丝Twr间，就能不毁坏叠积 的纬丝Twf的扁平状态地将其插入到多条经丝Twr间。

另一方面，把与经丝相关的2个或3个筒管20a开松的经丝Twr作 为单位碳纤维丝而加以叠积，把叠积的经丝Twr插通过梳针21的金属丝 21b、21b之间后，经水平导杆22、综片23而导引到筘24的筘齿24b、 24b间。

由此，在上述本发明的增强织物的制造方法和制造装置中，能得到 将多条单位碳纤维丝叠积的纬丝Twf和/或经丝Twr织造成的增强织物。

这样，把分别为2条的碳纤维丝叠积的纬丝Twf和经丝Twr织造成 的增强织物，如图9所示、被织成纤维密度均匀一致，在经丝Twr和纬 丝Twf的交叉部分上几乎看不到卷曲。

叠积结构可采取各种式样。可采用如图10所示的、把2条叠积而成 的经丝Twr和1条单层混合；也可如图11所示，把经丝Twr做成3条或 3条以上叠积的结构。无论哪一种式样，由于使用扁平的织造用丝，因而 卷曲就被压缩成极小。在本发明的增强织物中，最好在经丝和纬丝的交 叉部填满。图12表示这种填满的增强织物35的一个例子。在这例子中， 与经丝36平行地配置低熔点聚合物丝38，通过加热这低熔点聚合物丝 38形成断续地延伸状态，在经丝36和纬丝37的交叉部分由这低熔点聚 合物粘接而填满。

如上所述地制成的本发明的增强织物被用在各种子制坯、预浸处理 的织物、FRP的成形中。

下面，参照图13来说明本发明的予制坯的一个实施例。

图13表示予制坯的一部分，作为织物基材有4张双向性碳纤维织物 41～44，这些织物配置成层状。织物41和44及42和43分别配置成 织造用丝的方向是相同的，织物41、44和42、43被配置成织造用丝 方向错开45度，而且从叠积的基材厚度中心看是成镜面对称的。织物的 织造用丝是由钩落下值是400～800mm的碳纤维扁平丝构成。45是由 链缝线迹缝合的缝合丝，由碳纤维的双股丝构成。使这缝合丝45沿着配 置成层状的织物基材41～44的厚度方向反复贯通地缝合。

这种予制坯中，构成增强基材的织物是织造用丝的间隔较大的薄的 织物，经丝和纬丝的交叉部分的约束力较弱，又由于当织造用丝自身的 钩落下值是400mm以上时，碳纤维是容易移动的结构，因而在缝合时不 会发生纤维损伤，能构成这种基材，即能制造可发挥碳纤维具有的高强 度弹性模量的优良的纤维增强树脂的基材。

下面，更具体地说明本发明的实施例。

实施例1

把碳纤维数为12,000根、纤度为7,200旦、抗拉断裂强度为500kg· f/mm2、抗拉弹性模量为23,500kg·f/mm2、抗拉断裂伸长率为2.1％的 无捻回碳纤维构成的、丝幅是6.5mm、附加0.2重量％上浆剂而保持形 态的、钩落下值是571mm的扁平碳纤维丝用作经丝和纬丝，由下述的本 发明的制造方法和制造装置使经丝和纬丝的纤维开松、扩幅，并织造成 本发明的碳纤维增强织物。

从筒子架将100条扁平的经丝不捻回地横向移动开松，使其幅度成 上下方向地与梳针的金属丝相接触，在以1.0条/cm的密度拉齐后，成 “S”字形卷绕在直径是27mm的钢制的2根导杆上，将各条经丝的幅 度方向成水平方向地加以变换。通过使1根导杆、以5mm的摆幅、5次 /秒的速度沿水平方向摆动，将经丝纤维开松、扩幅。接着、使各条经丝 通过密度是1.0条/cm的安装在综片上的横长综眼，然后通过筘，把被开 松、扩幅了的扁平的经丝引导到梭道。

另一方面，从筒管、由牵拉罗拉以一定速度使纬丝横向移动地开松， 使其经过张力装置的导引，使纬丝的扁平状态不毁坏地将其导引到水平 导丝辊、垂直导丝辊、水平导丝辊。

由综片的上下运动形成梭道，用剑杆把持纬丝，而且将其插入梭道 而织成织物，用卷取辊卷取这织物，接着将其成“V”字形地卷绕在 2根直径是27mm的钢制的小直径辊上，通过使1根小直径辊以5mm的 摆幅、10次/秒的速度、沿水平方向摆动，使织物的经丝和纬丝的纤维 开松、扩幅。接着、使设置在离织物表面2mm处的喷嘴装置(喷嘴孔： 0.3mm、喷嘴间距：5mm)、以5mm的摆幅、5次/秒的速度沿纬丝方 向摆动，同时从空气喷嘴、以7Kg/cm2的喷射压力对这织物进行空气流 喷射，使这织物的经丝和纬丝的纤维进一步开松、扩幅后，卷绕到卷布 辊，从而制作成本发明的碳纤维增强织物。在把纬丝插入到梭道里时， 有时因碳纤维丝上的上浆剂附着量较少，把纬丝的扁平状态毁坏，但通 过把空气流喷射到织物上，能充分展开。

所得到的碳纤维增强织物不必进行干燥，上浆剂附着量和制作织物 时所使用的附加在丝上的相同，因而不会发生由于纤维开松、扩幅形成 的毛茸，织物的表面非常漂亮。而且，在经丝和纬丝的密度是1.0条/cm 的平纹织物中、经丝和纬丝的丝幅分别是9.5mm、9.9mm，比织造织物 时所用的丝的幅度还大。丝的厚度分别是0.080mm、0.080mm；丝幅/ 丝厚度之比分别是119、124；经丝相互间及纬丝相互间的织造用丝间 距和丝幅之间的织造用丝的间距/丝幅之比分别是1.00、1.01；厚度是 0.16mm；织物目付是160g/m2纤维密度是1.00g/cm3；织物幅度100cm。 由于经丝和纬丝的纤维开松、扩幅操作，因而把碳纤维的约束解除，变 得容易移动，扁平的织造用丝的钩落下值中经丝是614mm、纬丝是 580mm。钩落下值是从所织成的织物中、不加捻回地将织造用丝解开、 用图1所示的方法测定的。

这个碳纤维增强织物是经丝和纬丝的纤维开松中不捻回的、布面覆 盖系数是100％、空隙度几乎没有的、纤维密度均匀平滑的织物。

这种碳纤维增强织物的织造速度，在用碳纤维数是3,000条、纤度 是1,800旦的碳纤维丝，经丝和纬丝的密度是4.0条/cm的平纹织物时， 与以前的织物目付为160g/m2的碳纤维增强织物相比，由于织造用丝的 密度是1/4，因而速度快4倍，能把生产性能提高得非常高。其结果表示 在表1中。

接着，使得到的碳纤维增强织物浸渍成含有36重量％的树脂伸长率 是3.5％环氧树脂后，得到予制坯。这种予制坯与碳纤维增强织物一样， 表面是平滑的，对叠积板的断面进行显微镜观察，碳纤维分布得很均匀， 观察不到空隙。

接着，把4层予制坯沿相同方向叠积，用高压釜成形法制造CFRP， 根据ASTM-D-3039的CFRP拉伸试验方法测定拉伸断裂强度和抗 拉弹性模量。其结果与碳纤维的体积含有率一起列在表2中。

比较例1-1

用碳纤维的上浆剂附着量是1.0重量％、钩落下值是320mm、其余 都与实施例1相同的碳纤维丝，用与实施例1相同的方法和装置织造碳 纤维织物。

制得的碳纤维增强织物的经丝和纬丝的密度、经丝和纬丝的丝幅、 丝的厚度、丝幅/丝厚度之比、间距/丝幅之比、织物厚度、织物目付、纤 维密度、经丝和纬丝的钩落下值均记载在表1里。

这种碳纤维增强织物，虽然在经丝和纬丝开松中没有捻回，但由于 上浆剂附着量多，因而和经丝和织物进行纤维开松、扩幅作业时，碳纤 维的约束没解开，织物的经丝的幅度和纬丝的幅度与织造中使用的丝几 乎相同。这样，形成的是布面覆盖系数89％、空隙部较大、纤维密度不 均、表面凹凸的织物。

使这织物与实施例1同样地浸有环氧树脂而制成予制坯。这时，由 于织物空隙部的树脂是脱膜型，因而有缺损，必须把这缺损的树脂追加 上。把这样制成的予制坯、与实施例1同样地处理、将4层沿相同方向 叠积，用高压釜成形法制成CFRP。制得的CFRP，在织物的空隙部、表 面凹下而凹凸着，对叠基板进行显微镜观察，可见到碳纤维分布不均匀、 有多个空隙。

还对这CFRP用与实施例1相同的试验方法测定抗拉断裂强度和抗 拉弹性模量的测定。其结果与碳纤维的体积含有率一起记载在表2里。 制得的CFRP的与碳纤维体积含有率相关的实施值是45％。

比较例1-2

把实施例1相同的碳纤维丝用作经丝和纬丝，不进行经丝的纤维开 松、扩幅及织物的经丝和纬丝的纤维开松、扩幅，其余部用与实施例1 相同的方法和装置织造碳纤维织物。

制得的碳纤维增强织物的经丝和纬丝的密度、经丝和纬丝的丝幅、 丝的厚度、丝幅/丝厚度之比、间距/系幅之比、织物的厚度、织物目付、 纤维密度、经丝和纬丝的钩落下值均记载在表1里。

这种碳纤维增强织物虽然在经丝及纬丝开松中没捻回，但由于碳纤 维丝的上浆剂附着量较少，纬丝的扁平状态被毁坏，特别是织物中纬丝 的幅度比织造时所用的丝的幅度更窄。由此布面覆盖系数是82％，空隙 部比比较例1-1的织物的更大，是纤维密度不均匀、表面凹凸的织物。

使这织物与实施例1同样地处理后、使其浸有环氧树脂而作成予制 坯。这时，由于织物的空隙部的树脂是取脱膜型，因而有缺损，必须把 这缺损的树脂追加上。树脂的缺损比比较例1-1时的更大。把这样制 得的予制坯与实施例1相同地将4层沿相同方向叠积，用高压釜成形法 制成CFRP。在制得的CFRP空隙部分表面凹下而成凸凸不平，对叠积板 的断面进行显微镜观察，可发现碳纤维分布不均匀、有多个空隙。

还使用实施例1的试验方法，与CFRP相关地抗拉断裂强度和抗拉 弹性模量的测定。其结果与碳纤维的体积含有率一起在表2里。制得的 CFRP与碳纤维的体积含有率相关的实施值是42％

                                       表1 项目  实施例     1  实施例     2   比较例    1-1   比较例     1-2   比较例     2 炭 纤 维 丝 织 物 的 特 性 纤维的根数 12,000 12,000 12,000 12,000 12,000 丝幅 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 有无捻回   没有   没有    没有    没有    没有 纤度(旦) 7,200 7,200 7,200 7,200 7,200 钩落下值(mm) 571 571 320 571 320 上浆剂附着量(重量％) 0.2 0.2 1.0 0.2 1.0 有无开松捻回   没有   没有    没有    没有    没有 丝幅               (mm)     经丝 9.5 11.9 6.9 6.1 7.5     纬丝 9.9 13.0 6.5 5.3 6 8 丝幅/丝厚度之比     经丝 119 175 53 47 65     纬丝 124 210 50 33 59 织造用丝间距/系幅之比     经丝 1.00 1.12 1.45 1.64 1.78     纬丝 1.01 1.03 1.54 1.89 1.96 织物目数(日本织物单位面 积重量)(g/m2) 160 120 160 160 120 织物厚度(mm) 0.16 0.13 0.26 0.29 0.24 纤维密度(g/cm2) 1.00 1.08 0 62 0.55 0.50 布面覆盖系数(％) 100 100 89 82 62 钩下降值(mm)     经丝 614 640 351 562 355     纬丝 580 612 345 541 380 平面平滑性    良    良    不良    不良    不良

                                 表2 项目    实施例1  比较例1-1  比较例1-2 碳纤维体积含有 率     55     45     42 抗拉断裂强度 (kg·f/mm2)     108     75     61 拉伸弹性模量 (kg·f/mm2)     6,800     5,500     4,800

由表2所示的结果可见，用本发明的碳纤维增强织物制成的CFRP 具有非常高的抗拉断裂强度，抗拉弹性模量也显示以前的碳纤维织物基 材上意想不到的高值。比较例1-1、比较例1-2的CFRP、由于其 中所用的增强基材的纤维密度、相对于纤维密度是1.00g/cm3的实施例 1，前两者的纤维密度分别是0.62g/cm3、0.55g/cm3，都是纤维密度小的 织物，因而碳纤维的体积含有率降低，基质树脂都偏置在织物的空隙部 分，因而从这部分发生裂缝，由比较例1-1、比较例1-2的结果可 见，与实施例1的CFRP相比，它们的抗拉断裂强度较小。

在上述参数中、把实施例1的CFRP、比较例1-1、比较例-2 的CFRP中的碳纤维体积含有率变换成相同地、将比较例1-1、比较 例1-2中的CFRP的碳纤维体积含有率都换算成55％，这时的结果如 表示3所示。

                                表3        项目    实施例1  比较例1-1  比较例1-2 碳纤维体积含有 率     55     55      55 抗拉断裂强度 (kg·f/mm2)     108     92      80 拉伸弹性模量 (kg·f/mm2)     6,800     6,700     6,300

由表3所见、即使CFRP的碳纤维体积含有率变换成相同后进行比 较，比较例1-1、比较例1-2的抗拉强度仍较小。这是由于基质树 脂偏置在织物的空隙部分，因而从这部分发生裂缝，促进了CFRP的破 坏。

实施例2

使用与实施例1相同的碳纤维，用与实施例相同的制造方法和制造 装置织造经丝的密度是0.75条/cm、纬丝的密度是0.75条/cm、织物目 付是120g/m2的本发明的碳纤维增强织物。制得的碳纤维增强织物的经 丝和纬丝的密度、经丝和纬丝的丝幅、丝的厚度、丝幅/丝厚度之比、间 距/丝幅之比、织物厚度、织物目付、纤维密度、经丝和纬丝的钩落下值 都记载在表1里。

无论是否使用与实施例1相同的碳纤维丝，这种织物的经丝和纬丝 的丝幅比实施例1的织物经丝和纬丝的丝幅大，布面覆盖系数是100％， 空隙部分几乎没有，是纤维密度均匀、表面上没有毛茸、没有起毛，是 平滑的织物。

比较例2

使用碳纤维的上浆剂附着量是1.0重量％、钩落下值是320mm、其 余都与实施例1相同的碳纤维丝，用与实施例2相同的方法和装置、织 造经丝的密度是0.75条/cm、纬丝的密度是0.75条/cm、织物目付是 120g/m2的碳纤维织物。制得的碳纤维增强织物的经丝和纬丝的密度、经 丝和纬丝的丝幅、丝的厚度、丝幅/丝的厚度之比、间距/丝幅之比、织物 的厚度、织物的目付、纤维密度、经丝和纬丝的钩落下值都记载在表1 里。这种碳纤维增强织物虽然经丝和纬丝在开松时没捻回，但由于上浆 剂附着量多，因而在经丝和织物的纤维开松、扩幅操作中、碳纤维的约 束没能解开，织物的经丝和纬丝的幅度值几乎与织造时使用的丝相同。 这样、布面覆盖系数值是62％、空隙部分较大，是纤维密度不均匀、表 面凹凸的织物。

在产业领域利用的可能性

本发明是能够制得作为复合材料用的增强基材、薄而且具有高强度 特性，并有极高的布面覆盖系数值的增强织物，本发明的增强织物和予 制坯、预浸处理的织物、纤维增强塑料等可用作航空工业的各种结构材 料、是轻质材料、在要求高强度特性和可靠性方面是极有用的，而且用 本发明的制造方法和制造装置能容易、便宜的制成性能优良的增强织 物。