[发明专利]用于浸渍纤维粗纱的模具浸渍部分和方法

说明书

背景技术

已经将纤维粗纱用于各种各样的应用中。例如，已经利用这样的粗纱以形成纤维增强的复合材料棒。可以利用棒作为轻重量的结构增强。例如，通常将电力脐带用于海面和位于海床上的设备之间的流体和/或电信号的传输。为了帮助加强这样的脐带，已经做出尝试以使用拉挤碳纤维棒作为单独的负荷承载元件。

特别适合于使用纤维粗纱的另一个应用是在形成型材中。型材为具有各种各样的横截面形状的拉挤部件，和可以用作用于如下的结构构件：窗线(window lineal)、铺板、扶手、栏杆、屋顶瓦、板壁、修整板、管道、栅栏、杆、灯杆、高速公路标示、路边标志杆等。已经通过将连续纤维粗纱牵拉(“拉挤”)通过树脂并且然后使纤维增强树脂在拉挤模具中成形而形成中空型材。

此外，一般可以将纤维粗纱用于任何适合的应用以形成，例如，适合的纤维增强塑料。如本领域中普遍已知的，这些应用中利用的粗纱通常是与聚合物树脂组合的。

然而，当前已知的粗纱和利用这样的粗纱的所得应用存在许多显著的问题。例如，许多粗纱依赖热固性树脂(如乙烯基酯)以帮助得到希望的强度特性。在制造过程中热固性树脂难以使用并且热固性树脂不拥有良好的用于与其它材料形成层的结合特征。此外，在其它类型的应用中，已经做出尝试以由热塑性聚合物形成粗纱。例如，Bryant等人的美国专利公开号2005/0186410描述了为了将碳纤维嵌入至热塑性树脂中以形成输电电缆的复合材料芯而做出的尝试。不幸的是，Bryant等人指出由于纤维润湿不充足，这些芯展示出裂缝和干斑，其导致了不良的耐用性和强度。这种芯的另一个问题是不可以在高温下操作热塑性树脂。

因此，当前存在对用于浸渍纤维粗纱的改进模具浸渍部分和方法的需要。特别是，当前存在对生产提供具体应用要求的希望的强度、耐用性和温度性能的纤维粗纱的浸渍部分和方法的需要。

发明内容

依据本发明的一个实施方案，公开了用于由聚合物树脂浸渍多根纤维粗纱的模具浸渍部分。浸渍部分包含浸渍区和和栅级(gate)通道。构造浸渍区用于由树脂浸渍多根粗纱。栅级通道与浸渍区流体相通，用于使树脂流动通过其中，使得树脂在多根粗纱的每一根的面对栅级通道的表面上冲击，并且基本上均匀地涂布多根粗纱。

依据本发明的另一个实施方案，公开了用于由聚合物树脂浸渍多根纤维粗纱的方法。该方法包括使聚合物树脂冲击至多根纤维粗纱的表面上，并且基本上均匀地由树脂涂布多根粗纱。该方法进一步包括使多根涂布粗纱横贯通过浸渍区以由树脂浸渍多根涂布粗纱。在浸渍区内，多根粗纱的每一根在约5牛顿-约300牛顿的张力下。

以下更详细地说明本发明的特征和方面。

附图说明

本发明的完整和可行的公开内容，包括对本领域技术人员来说的最佳模式，更具体地展示在说明书的剩余部分中，包括参照附图，其中：

图1为用于在本发明中使用的浸渍系统的一个实施方案的示意图；

图2为用于在本发明中使用的模具的一个实施方案的透视图；

图3为用于在本发明中使用的模具的一个实施方案的相对的透视图；

图4为图2中显示的模具的剖面图；

图5为用于可以在本发明中采用的模具的歧管组件和栅级通道的一个实施方案的分解图；

图6为可以在本发明中采用的歧管组件的一个实施方案的平面图；

图7为可以在本发明中采用的歧管组件的另一个实施方案的平面图；

图8为可以在本发明中采用的歧管组件的另一个实施方案的平面图；

图9为可以在本发明中采用的歧管组件的另一个实施方案的平面图；

图10为可以在本发明中采用的歧管组件的另一个实施方案的平面图；

图11为可以在本发明中采用的歧管组件的另一个实施方案的平面图；

图12为至少部分限定可以在本发明中采用的浸渍区的板的一个实施方案的透视图；

图13为如在图4中所示的可以在本发明中采用的浸渍区的一部分的一个实施方案的放大的剖面图；

图14为可以在本发明中采用的浸渍区的一部分的另一个实施方案的放大的剖面图；

图15为可以在本发明中采用的浸渍区的一部分的另一个实施方案的放大的剖面图；

图16为可以在本发明中采用的浸渍区的一部分的另一个实施方案的放大的剖面图；

图17为可以在本发明中采用的浸渍区的一部分的另一个实施方案的放大的剖面图；

图18为可以在本发明中采用的到达区的一个实施方案的透视图；