[发明专利]用于制造模制件的混合纱线

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造模制件的混合纱线，所述模制件具有热塑性基体和嵌入其中的强化纤维。

背景技术

纱线通常理解为一种索状的纤维束，它的纤维因扭转而被加强。混合纱线在这里是指一种包括至少两种不同种类的纤维的纱线。另外，已知适用于制造具有热塑性基体和嵌入其中的强化纤维的模制件的特定混合纱线。模制件在这里被理解为工件，它在制造完成后保持通过所述制造方法规定的结构构型。

在一种已知的用以制造这种模制件的方法中，包括热塑性基体纤维和强化纤维的混合纱线首先加工成织物平面产品。所述强化纤维在这里比所述热塑性基质纤维具有更高的特定的抗拉强度和更高的熔化温度或分解温度。该织物平面产品然后嵌入到造型工具中，例如压型机中，并且加热，从而所述热塑性基体纤维，但不是所述强化纤维，熔化，由此所述原始离散的热塑性基体纤维首先形成具有嵌入的强化纤维的均一的热塑性液体，它通过所述造型工具得到预先给定的形状。在冷却和固化后，现在加强的热塑性基体纤维构成一个均一的热塑性基体，其中嵌入有所述强化纤维。

通过所述热塑性基体和强化纤维的相互作用形成模制件，它的机械性能优于所述两个组分的性能。特别是获得了特别良好的强度和重量比例。虽然如此，仍存在进一步改进模制件的需求。

发明内容

本发明的任务在于提出一种混合纱线，它能够制造改进的、具有热塑性基体和嵌入其中的强化纤维的模制件。

这个任务通过开头部分所述类型的混合纱线解决，它包括一个核芯和一个包层，所述核芯主要由在所述混合纱线的纵向方向上直线布置的人造短纤维构成，并且所述包层主要由螺旋线形地围绕所述核芯缠绕的人造短纤维构成，其中，所述构成核芯的人造短纤维和所述构成包层的人造短纤维分别由热塑性基体纤维和强化纤维的紧密混合物构成。

根据本发明的混合纱线包括一个核芯和一个围绕所述核芯布置的包层。所述核芯和包层都至少主要由人造短纤维构成。所述人造短纤维在这里应理解为单一纤维，但它的长度受到限制。所述包层在这里每长度单位具有的人造短纤维的量能够大到使得所述包层构成一个封闭的层，所述核芯的人造短纤维完全被该封闭的层覆盖。但在所述包层中每长度单位设置的人造短纤维的量能够小到使得所述核芯的人造短纤维通过所述包层的人造短纤维之间的中间空隙至少部分地保持可见。

由包含人造短纤维的混合纱线制成的模制件在与所述纱线的纵向方向成直角的方向上比用连续纤维，也称作单纤维构成的混合纱线制成的模制件具有更高的强度。特别地，在模制件中改善了各个层的内聚性，所述模制件是用以层方式布置的织物平面产品制成的。

此外，所述利用人造短纤维构成的混合纱线比所述利用连续纤维构成的混合纱线具有更小的空腔部分，这减小了在所述模制件成型时，即在所述织物平面产品固化时产生不希望的气泡的危险。所述模制件的强度以这种方式得到改善。

进一步地，由包含人造短纤维的混合纱线制成的织物平面产品比用单纤维构成的它的悬垂物更好地被覆盖(drapieren)。由此使所述织物平面产品容易无折叠地嵌入到所述造型工具中，同时降低了损害所述织物平面产品的结构的危险。以这种方式，所述模制件的制造成本被降低。另外，能够用织物平面产品制造复杂造型的模制件，因为所述织物平面产品可更好地紧贴在所述造型工具的轮廓上。

进一步地，通过使用人造短纤维降低了在所述继续加工时，尤其是在覆盖时起褶皱的危险。这对后来的模制件的强度又是有利的。

现在通过用人造短纤维构成所述混合纱线的核芯和包层，能够最大程度地利用所提到的、通过使用人造短纤维所获得的优点。

进一步地，所述核芯的人造短纤维在所述混合纱线的纵向方向上的直线布置的作用在于使得所述后来的模制件在所述混合纱线的纵向方向上可能比使用常规混合纱线制成的模制件具有更高的强度，尤其是更高的抗拉强度，在所述用常规混合纱线制成的模制件中，所述纱线在整个横截面上扭转。它的原因在于在所述模制件中，所述强化纤维的主要部分，即所述混合纱线的核芯的强化纤维，在所述混合纱线的纵向方向上相互平行地延伸。

如果现在将所述混合纱线如此地布置在织物平面产品中，以使得它的纵向方向与所述后来的模制件的主负荷方向至少以部段方式相一致，则所述模制件能够更好地承受机械负荷。以这种方式能够改善所述模制件的机械负载容量与重量的比例。