[发明专利]用于从纤维复合材料生产扁平半成品的方法

权利要求书

1.一种用于生产纤维增强复合塑料的扁平半成品材料的方法，所述纤维增强复合塑料包括纤维和至少一种热塑性基体材料，其中，所述纤维被从包括纤维的废物或使用过的部件分离，这些纤维在梳理操作中与热塑性纤维混合并且被以薄片的形式铺下，从而生产纤维网，所述纤维网在热的影响下在至少一个下游步骤中被挤压以形成片材，

其特征在于

有限碳纤维、碳纤维束或其混合物被从包括碳纤维的废物或使用过的部件分离，这些碳纤维随后在梳理操作中与热塑性非碳纤维混合、被以薄片的形式铺下并定向，以生产具有所述纤维（在纤维网的纵向方向上）的针对性定向的纤维网，所述纤维网在热的影响下在至少一个下游步骤中被挤压以形成片材。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于

为了在所述梳理操作中所述碳纤维的高度的且针对性的纵向定向，热塑性非碳纤维被以混合比率和/或利用纤维几何形状添加，使得在至少1:2的范围内的纤维各向异性被建立在所述纤维网中。

3.根据权利要求1或2所述的方法，

其特征在于

添加的热塑性非碳纤维具有大致25mm到大致120mm的纤维长度，优选地具有从大致40mm到大致100mm的纤维长度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于生产扁平半成品材料的方法，

其特征在于

热塑性随机粘结纤维与随机有限碳纤维、随机碳纤维束或其混合物的大量地均匀的混合物通过梳理操作被对准，并且铺开以形成纤维垫，所述热塑性纤维的至少部分通过热而进入胶粘状态，随后被压缩并被挤压以形成片材，并且接着被冷却。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，

其特征在于

使用的所述碳纤维、碳纤维束或其混合物具有10mm到150mm的平均纤维长度，优选地具有25mm到150mm的平均纤维长度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，

其特征在于

使用可选地加上一部分切割的原始纤维（新材料）的源自纺织类型的碳废物的再加工和/或CFK成分的物理回收的碳纤维的至少一部分。

7.根据权利要求1至3、5或6中任一项所述的方法，

其特征在于

在所述垫的形成期间，通过纤维混合操作，生产碳纤维、碳纤维束或其混合物与热塑性粘结纤维的混合物。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，

其特征在于

最初对于方向未定向的碳纤维、碳纤维束或其混合物的定向的针对性程度使用梳理机以如下方式产生，即：在纤维复合材料（FRCP）中获得复合强度和/或复合刚度在1:1.5到1:10的范围内的各向异性。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，

其特征在于

在排列操作之后在纤维网上的所述复合强度和/或复合刚度对于出产分层的网的各向异性受到非织造物的另外的拉伸的影响。

10.一种由纤维增强复合塑料构成的扁平半成品材料，所述扁平半成品材料在根据权利要求1至9中任一项所述的方法中生产，

其特征在于

在所述半成品中的所述热塑性基体材料的部分处在大致5%和大致95%之间的范围内，优选地在大致30%到大致80%的范围内。

11.根据权利要求10所述的扁平半成品，

其特征在于

所述碳纤维、碳纤维束或其混合物具有有限长度和/或具有纤维长度分布，并且，所述碳纤维以如下方式存在于所述半成品中，即：所述碳纤维的部分没有穿过整个半成品而无中断。

12.根据权利要求10或11中任一项所述的扁平半成品，

其特征在于

所述扁平半成品由有限碳纤维、碳纤维束或其混合物以及另外的有限增强纤维生产，所述另外的有限增强纤维具体地选自天然纤维、对位芳纶纤维和玻璃纤维。

13.根据权利要求10到12中任一项所述的扁平半成品，

其特征在于

所述扁平半成品与连续增强纤维组合，所述连续增强纤维诸如是呈无皱褶织物、织造织物或网状物形式的连续碳粗纱、对位芳纶纱线和/或玻璃长丝纱线。