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一种将 纤维 丝束编织成超薄编织物的加工方法

阅读：569发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种将纤维丝束编织成超薄编织物的加工方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种将纤维丝束编织成超薄编织物的加工方法，包括以下步骤：首先确认纤维丝束的树脂基础是热固型还是热塑型；选择相应的包复好上浆剂的纤维丝束；所选的纤维丝束中的纤维丝按编织物的厚薄先进行梳理排列向外侧两边扩展收卷；将以上述收卷成为超薄的连续纤维丝束带的收卷盘，安装在纤维丝束预浸设备上的多个放盘机构上,依次穿过纤维前置加热箱、双面涂布树脂装置、加热辊压成型组合机、冷却盘、再经过滚刀分条机组、到牵引机；所得到的超薄纤维丝束预浸带按照编织物的形状要求由编织机编织成相应的产品。本发明可以控制编织物和复合材料产品的材料成本；随产品对纤维丝的力学需求可以及时地变化纤维编织物的丝束厚簿。，下面是一种将纤维丝束编织成超薄编织物的加工方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种将纤维丝束编织成超薄编织物的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）首先确认纤维丝束的树脂基础是热固型还是热塑型；
（2）根据步骤（1）确认的树脂基础类别，选择相应的包复好上浆剂的纤维丝束，所述纤维丝束外的上浆剂与编织物复合材料中的树脂基础相容；
（3）将步骤（2）所选的纤维丝束中的纤维丝按编织物的厚薄要求首先通过梳理机进行梳理排列,经过梳理后的纤维条在多道牵引机的牵引力及辊压机的压力作用下，使纤维丝逐步向外侧两边扩展,使扩展开的纤维丝排列层达到预定的层数,同时也确定了展开的纤维丝束厚度达到了后续编织产品需求的厚度，再将扩展开所得纤维丝束通过收卷盘收卷成为超薄的连续纤维丝束带；或将所得到展开的超薄纤维丝束带不用收卷盘收卷，直接进入步骤(4)进行树脂涂布前纤维丝束带与纤维丝束带之间的距离位置的调整,单条纤维丝束带相同步骤；
（4）先将以上(3)中收卷成为超薄的连续纤维丝束带的收卷盘，以单盘纤维丝束带的宽幅或多盘并列纤维丝束带相加的宽幅，安装在纤维丝束预浸设备上的多个放盘机构上,之后通过传输装置，将纤维丝束带依次穿过纤维前置加热箱、双面涂布树脂装置、加热辊压成型组合机、冷却盘、再经过滚刀分条机组、牵引机牵引做树脂涂布前纤维丝束带与纤维丝束带之间的距离位置的调整；
调距好之后，再对通过上述纤维丝束预浸设备上各装置执行相应的操作，首先经过加热箱加热后,纤维丝束带通过双面涂布树脂装置的两面的树脂挤出摸头来进行双面涂布树脂,加热辊压成型组合机的多道加热滚辊压预浸,之后通过修边刀进行修边，之后进入冷却盘冷却得到的复合材料即超薄纤维预浸带，再通过滚刀分条机组将超薄纤维预浸带进行分条切割，每组超薄纤维预浸带的宽度可按照后续编织物的要求来设定分条切割的宽度，连续生产超薄纤维丝束通过牵引机牵引之后再通过对应的收料收卷组收卷，得到相应的超薄纤维丝束的预浸纤维丝束带；单条丝束带相同步骤；
(5)由步骤(4)所得到的超薄纤维丝束预浸带作为编织物的纵横纱，按照编织物的形状要求由编织机编织成相应的产品，从如得到超薄的纤维编织物。
2.根据权利要求1所述的一种将纤维丝束编织成超薄编织物的加工方法，其特征在于：
所述的热固型树脂基础范围分为环氧、酚醛、氨基、不饱和聚酯和硅醚。
3.根据权利要求1所述的一种将纤维丝束编织成超薄编织物的加工方法，其特征在于：
所述的热塑型树脂基础范围分为聚苯乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚氯乙烯和聚甲醛。
4.根据权利要求1所述的一种将纤维丝束编织成超薄编织物的加工方法,其特征在于：
所述的纤维丝束为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维或玄武岩纤维中的一种，所述的上浆剂是指所涂布的树脂与纤维丝束之间的嫁接枝处理剂。
5.根据权利要求1所述的将纤维丝束编织成超薄编织物的加工方法，其特征在于：纤维丝束是先通过将丝束里的纤维丝进行梳理展开达到预定的纤维丝束厚度后,再两面均通过挤出模头均匀涂布树脂或双面覆盖树脂膜或喷树脂粉末，最后进入加热辊压成型辊压获得复合的超薄纤维丝束预浸带。
6.根据权利要求4所述的将纤维丝束编织成超薄编织物的加工方法，其特征在于：在使用纤维丝束材料中，纤维丝束材料可以根据复合材料的要求用金属材料或其它可编织材料来代替，制成功能性的复合材料。
7.根据权利要求1所述的将纤维丝束编织成超薄编织物的加工方法，其特征在于：所述的纤维丝束预浸设备包括有多个放卷机构，所述多个放卷机构位置可调式并列设置，所述放卷机构上所有的展开纤维丝束带卷盘中的纤维丝束带输出端安装有供纤维丝束带依次穿过纤维前置加热箱、双面涂布树脂装置、加热辊压成型组合机、冷却盘、滚刀分条机组、牵引机的纤维丝束带传动组件，所述纤维丝束带传动组件包括有多个间隔设置的传动轴，所述传动轴位于纤维丝束带的正面或反面，根据传动关系相应的设置；所述放卷机构包括有主放卷装置和备用放卷装置，多卷纤维丝束盘并列装入放卷机构，所述纤维前置加热箱为两个，其分别位于输送的纤维丝束带两面，在经过加热箱加热后，再通过双面涂布树脂装置的树脂挤出模头双面涂布树脂，然后通过加热辊压成型组合机的加热压辊压合成纤维丝束带预浸带, 纤维丝束预浸带再依次通过修边刀进行修边、冷却盘进行冷却，之后再通过滚刀分条机组进行分条切割，通过牵引机的牵引将超薄纤维丝束预浸带分别对应收卷至收料收卷组的收卷盘上。
8.根据权利要求1所述的将纤维丝束编织成超薄编织物的加工方法，其特征在于：所述的编织机编制出的编织物包括有平纹、斜纹、缎纹或三维的双向或多向纤维布或纤维织物。
9.根据权利要求1所述的将纤维丝束编织成超薄编织物的加工方法，其特征在于：所述的收卷盘包括有收卷轴筒，所述收卷轴筒的两端设有端面板。

说明书全文

一种将纤维 丝束编织成超薄编织物的加工方法

[0001]技术领域：
本发明涉及将纤维丝束编织成超薄编织物的生产加工领域，尤其涉及一种将纤维丝束编织成超薄编织物的加工方法。

[0002] 背景技术：随着新材料在工业发展中的应用,纤维材料在复合材料中具备重要的地位,在节能,减重,增强的领域越来越多使用,单层或多层且超薄不同形状纤维的复合方法是当下最能满足以上领域的结构性材料,合理的分配不同形状的纤维层与树脂的结合，既能发挥纤维的力学性能，也扩展了对纤维编织物外观和结构的应用空间。目前，此种树脂与纤维编织物复合的方法是一种以先得到纤维编织物再与树脂预浸复合的加工工艺流程,所得到的纤维与树脂复合材料,其编织物的厚度决定在纤维的原丝束集束的自然厚度,对于合理利用纤维丝束编织物中纤维丝的物理性能有着不可调节的缺陷。通俗地讲就是在利用纤维丝束做编织物的时候,对于编织物的厚度不可控,目前通常是选配适当大小的纤维丝束来调整控制纤维编织物的厚薄,这样在选购材料上的成本就会赠加很多,并对调整纤维编织物厚薄的作用不大,容易造成材料成本的浪费，纤维编织物的厚薄单一，无法调整；且对复合材料中的纤维所产生的物理力学不能发挥很好的应用，更不能对编织物产品的厚薄进行自由控制，因此为了降低纤维丝束在编织物的材料选用成本上以
及合理利用纤维丝束的力学性能上得到更好的应用和发挥，需要一种新的超薄纤维编织物的加工方法。

[0003] 发明内容：本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种将纤维丝束编织成超薄编织物的加工方法，解决了纤维丝束在编织超薄编织物在材料选用成本上以及合理利用纤维丝束的力学性能上得到更好的应用和发挥的问题。

[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的：一种将纤维丝束编织成超薄编织物的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）首先确认纤维丝束的树脂基础是热固型还是热塑型；
（2）根据步骤（1）确认的树脂基础类别，选择相应的包复好上浆剂的纤维丝束，所述纤维丝束外的上浆剂与编织物复合材料中的树脂基础相容；
（3）将步骤（2）所选的纤维丝束中的纤维丝按编织物的厚薄要求首先通过梳理机进行梳理排列,经过梳理后的纤维条在多道牵引机的牵引力及辊压机的压力作用下，使纤维丝逐步向外侧两边扩展,使扩展开的纤维丝排列层达到预定的层数,同时也确定了展开的纤维丝束厚度达到了后续编织产品需求的厚度，再将扩展开所得纤维丝束通过收卷盘收卷成为超薄的连续纤维丝束带；或将所得到展开的超薄纤维丝束带不用收卷盘收卷，直接进入步骤(4)进行树脂涂布前纤维丝束带与纤维丝束带之间的距离位置的调整,单条纤维丝束带相同步骤；
（4）先将以上(3)中收卷成为超薄的连续纤维丝束带的收卷盘，以单盘纤维丝束带的宽幅或多盘并列纤维丝束带相加的宽幅，安装在纤维丝束预浸设备上的多个放盘机构上,之后通过传输装置，将纤维丝束带依次穿过纤维前置加热箱、双面涂布树脂装置、加热辊压成型组合机、冷却盘、再经过滚刀分条机组、牵引机牵引做树脂涂布前纤维丝束带与纤维丝束带之间的距离位置的调整；
调距好之后，再对通过上述纤维丝束预浸设备上各装置执行相应的操作，首先经过加热箱加热后,纤维丝束带通过双面涂布树脂装置的两面的树脂挤出摸头来进行双面涂布树脂、再经加热辊压成型组合机的多道加热滚辊压预浸、之后通过修边刀进行修边、之后进入冷却盘冷却得到的复合材料即超薄纤维预浸带，再通过滚刀分条机组将超薄纤维预浸带进行分条切割，每条超薄纤维预浸带的宽度可按照后续编织物的要求来设定分条切割的宽度，连续生产超薄纤维丝束通过牵引机牵引之后再通过对应的收料收卷组收卷，最后得到相应的超薄纤维丝束的预浸纤维丝束带的收卷盘；单条丝束带相同步骤；
(5)由步骤(4)所得到的超薄纤维丝束预浸带作为编织物的纵横纱，按照编织物的形状要求由编织机编织成相应的产品，从如得到超薄的纤维编织物。

[0005] 所述的热固型树脂基础范围分为环氧、酚醛、氨基、不饱和聚酯和硅醚。

[0006] 所述的热塑型树脂基础范围分为聚苯乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚氯乙烯和聚甲醛。

[0007] 所述的纤维丝束为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维或玄武岩纤维中的一种，所述的上浆剂是指所涂布的树脂与纤维丝束之间的嫁接枝处理剂。

[0008] 纤维丝束是先通过将丝束里的纤维丝进行梳理展开达到预定的纤维丝束厚度后,再两面均通过挤出模头均匀涂布有树脂或双面覆盖树脂膜或喷树脂粉末，最后进入加热辊压成型辊压获得复合好的超薄纤维丝束预浸带。

[0009] 在使用纤维丝束材料中，纤维丝束材料可以根据复合材料的要求用金属材料或其它可编织材料来代替，制成功能性的超薄编织物复合材料。

[0010] 所述的纤维丝束预浸设备包括有多个放卷机构，所述多个放卷机构位置可调式并列设置，所述放卷机构上所有的展开纤维丝束带卷盘中的纤维丝束带的输出端安装有供纤维丝束带依次穿过纤维前置加热箱、双面涂布树脂装置、加热辊压成型组合机、冷却盘、滚刀分条机组、牵引机及纤维丝束带的传动组件，所述纤维丝束带传动组件包括有多个间隔设置的传动轴，所述传动轴位于纤维丝束带的正面或反面，根据传动关系相应的设置；所述放卷机构包括有主放卷装置和备用放卷装置，多卷纤维丝束盘并列装入放卷机构，所述纤维前置加热箱为两个，其分别位于输送的纤维丝束带两面，在经过加热箱加热后，再通过双面涂布树脂装置的树脂挤出模头双面涂布树脂，然后通过加热辊压成型组合机的加热压辊压合成纤维丝束带预浸带, 纤维丝束预浸带再依次通过修边刀进行修边、冷却盘进行冷却，之后再通过滚刀分条机组进行分条切割，通过牵引机的牵引将超薄纤维丝束预浸带分别对应收卷至收料收卷组的收卷盘上。

[0011] 所述的编织机编制出的编织物包括有平纹、斜纹、缎纹或三维的双向或多向纤维布或纤维织物。

[0012] 所述的收卷盘包括有收卷轴筒，所述收卷轴筒的两端设有端面板。

[0013] 上述方法基于：先扩展纤维丝束，将纤维丝束扩展开的纤维丝排列层达到预定的层数,同时也确定了展开的纤维丝束厚度达到了后续编织产品需求的厚度，因此其选材上，从纤维丝束原材料选用的物料成本投入可以控制编织物和复合材料产品的材料成本；也因能随产品对纤维丝的力学需求可以及时地变化纤维编织物的丝束厚薄,合理的发挥纤维丝在复合材料产品中的力学性能；然后再进行树脂涂布、加热辊压预浸、分条切割，加工工艺方法的优化，既能使纤维丝在复合材料中的物理力学特性尽情发挥，满足产品的需求；又能在选用纤维丝束中纤维丝的数量上（即K数）不会受限价格因数，合理利用纤维丝原材料的用量，节省物料的成本；同时在复合材料的应用中，对有要求编织物外观的复合材料产品,先扩展纤维丝束,然后预浸树脂复合定型,再分条切割得到可编织的超薄纤维丝束预浸带,最后再进行编织，可根据相应的要求编织平纹、斜纹、缎纹或三维的双向或多向纤维布或纤维织物等超薄织物。

[0014] 本发明的优点是：本发明方法简单，设计合理，从纤维丝束原材料选用的物料成本投入可以控制编织物和复合材料产品的材料成本；也因能随产品对纤维丝的力学需求可以及时地变化纤维编织物的丝束厚薄,合理的发挥纤维丝在复合材料产品中的力学性能，真正的符合了在产品强度同样满足的前提下，既要轻，又要薄的节能减排降耗的国情；同时,对纤维丝束预浸树脂的浸透度也起到更好提升,保证了纤维与树脂的粘合力；用超薄的纤维丝束预浸带去编织,满足了对产品的厚度和编织纹外观有要求的需要,提供了更大的应用空间,解决了有更多要求的编织纹络、图案、工艺外观产品的一大难题。

[0015] 附图说明：图1为纤维丝束截面梳理扩展开示意图。

[0016] 图2为纤维丝束带与树脂预浸复合及分条切割后薄纤维丝束带收卷盘带示意图。

[0017] 图3为薄纤维丝束预浸带进行编织编织物的局部结构示意图。

[0018] 具体实施方式：参见附图。

[0019] 一种将纤维丝束编织成超薄编织物的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）首先确认纤维丝束的树脂基础是热固型还是热塑型；所述的热固型树脂基础范围分为环氧、酚醛、氨基、不饱和聚酯和硅醚，所述的热塑型树脂基础范围分为聚苯乙烯、聚丙烯、聚苯硫醚、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚氯乙烯和聚甲醛；
（2）根据步骤（1）确认的树脂基础类别，选择相应的包复好上浆剂的纤维丝束，所述纤维丝束外的上浆剂与编织物复合材料中的树脂基础相容；所述的纤维丝束为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维或玄武岩纤维中的一种，所述的上浆剂是指所涂布的树脂与纤维丝束之间的嫁接枝处理剂；
（3）将步骤（2）所选的纤维丝束中的纤维丝按编织物的厚薄要求首先通过梳理机进行梳理排列,经过梳理后的纤维条在多道牵引机的牵引力及辊压机的压力作用下，使纤维丝逐步向外侧两边扩展,使扩展开的纤维丝排列层达到预定的层数,同时也确定了展开的纤维丝束厚度达到了后续编织产品需求的厚度，如图1所示：根据技术方案将纤维丝束A-1持续通过展纱机梳理扩展成纤维丝束A-2，并持续再将纤维丝束A-2通过展纱机梳理扩展成纤维丝束A-3，此展纱过程是同一机组上的连续作业，最终纤维丝束由A-1达到A-3的类似效果；再将扩展开所得纤维丝束通过收卷盘收卷成为超薄的连续纤维丝束带卷；或将所得到展开的超薄纤维丝束带不用收卷盘收卷，直接进入步骤(4)进行树脂涂布前纤维丝束带与纤维丝束带之间的距离位置的调整,单条纤维丝束带相同步骤；
（4）先将以上(3)中收卷成为超薄的连续纤维丝束带的收卷盘，以单盘纤维丝束带的宽幅或多盘并列纤维丝束带相加的宽幅，安装在纤维丝束预浸设备上的多个放盘机构上,之后通过传输装置，将纤维丝束带依次穿过纤维前置加热箱、双面涂布树脂装置、加热辊压成型组合机、冷却盘得到复合材料，再经过滚刀分条机组、牵引机牵引做树脂涂布前纤维丝束带与纤维丝束带之间的距离位置的调整；
调距好之后，再对通过上述纤维丝束预浸设备上各装置执行相应的操作，首先经过加热箱加热后,纤维丝束带通过双面涂布树脂装置的两面的树脂挤出摸头来进行双面涂布树脂,加热辊压成型组合机的多道加热滚辊压预浸,之后通过修边刀进行修边，之后进入冷却盘冷却得到复合材料的超薄纤维预浸带，在通过滚刀分条机组将超薄纤维预浸带进行分条切割，每组超薄纤维预浸带的宽度可按照后续编织物的要求来设定分条切割的宽度，连续生产超薄纤维丝束通过牵引机牵引之后再通过对应的收料收卷组收卷，得到相应的超薄纤维丝束的预浸纤维丝束带11；单条丝束带相同步骤；
(5)由步骤(4)所得到的超薄纤维丝束预浸带11作为编织物的纵横纱，按照编织物的形状要求由编织机编织成相应的产品，从如得到超薄的纤维编织物如图3；所述的编织机编制出的编织物包括有平纹、斜纹、缎纹或三维的双向或多向纤维布或纤维织物。

[0020] 纤维丝束是先通过将丝束里的纤维丝进行梳理展开达到预定的纤维丝束厚度后,再两面均通过挤出模头均匀涂布有树脂或双面覆盖树脂膜或喷树脂粉末，最后进入加热辊压成型辊压获得复合的超薄纤维丝束预浸带。

[0021] 在使用纤维丝束材料中，纤维丝束材料可以根据复合材料的要求用金属材料或其它可编织材料来代替，制成功能性的复合材料。

[0022] 所述的纤维丝束预浸设备包括有多个放卷机构1，所述多个放卷机构1位置可调式并列设置，所述放卷机构1上所有的展开纤维丝束带卷盘中的纤维丝束带输出端安装有供纤维丝束带依次穿过纤维前置加热箱2、双面涂布树脂装置3、加热辊压成型组合机4、冷却盘5、滚刀分条机组6、牵引机7的纤维丝束带传动组件，所述纤维丝束带传动组件包括有多个间隔设置的传动轴8，所述传动轴8位于纤维丝束带的正面或反面，根据传动关系相应的设置；所述放卷机构1包括有主放卷装置和备用放卷装置，多卷纤维丝束盘并列装入放卷机构，所述纤维前置加热箱2为两个，其分别位于输送的纤维丝束带两面，在经过加热箱加热后，再通过双面涂布树脂装置3的树脂挤出模头3-1、3-2双面涂布树脂，然后通过加热辊压成型组合机4的加热压辊压合成纤维丝束带预浸带, 纤维丝束预浸带再依次通过修边刀9进行修边、冷却盘5进行冷却，之后再通过滚刀分条机组6进行分条切割，通过牵引机7的牵引将超薄纤维丝束预浸带11分别对应收卷至收料收卷组10上。

[0023] 所述的收卷盘包括有收卷轴筒，所述收卷轴筒的两端设有端面板。是指针对展开的超薄纤维丝束带和成品超薄纤维丝束预浸带专用设计的原位叠加式收卷盘，如胶卷式收卷。

[0024] 进一步的上述扩展丝束的工序是针对现有所有市场上的纤维丝束而完成的，如在纤维纱厂直接根据需要制定相应的展开的纱锭，就可以略去上述的展纱这一道工序，直接对纱锭进行预浸定型、分条切割、编织工序，也能做到超薄纤维编织的效果。

[0025] 以上所述只是本发明的优选实施方法，本发明的保护并不局限于上述实施范例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围，对于本发明技术原理的前提下有若干改进或修饰，这些改进和修饰也视为本发明的保护范围。

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