[发明专利]一种汽车离合器面片用碳纤维复合线及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于纺织领域，具体涉及一种汽车离合器面片用碳纤维复合线及其制备方法和应用。

背景技术

随着汽车工业的发展，对配套的摩擦材料也提出更高的要求；尤其是对传动系统中承担传递动力扭矩的离合器面片质量的要求更加严格：除要求具有适宜、稳定的摩擦系数、较低的磨损和较高的爆裂强度外，还必须要求具有良好的离合平稳性。离合器面片由胶料和复合纤维构成。现有技术中，离合器用复合纤维除化学纤维和无机纤维外，都含有金属丝。如中国实用新型专利（授权公告号CN201582324U）公开了一种超多铜丝无石棉离合器面片，其骨架架芯材料采用10根17丝的铜丝、一根化纤和两根玻璃纤维组成的增强复合线。

由于汽车离合器面片用增强材料都含有铜丝等金属丝，使得面片的摩擦系数、磨损性能、制品密度及爆裂强度等指标都还不是很理想，在面片的实际使用过程中导致汽车离合器工作时的平顺性、耐磨性不高，使用寿命较短。而且大量使用铜，不仅是对资源的浪费，还造成了严重的环境污染。

目前，国际社会对环保要求也越来越严。除了严格要求在制品中无石棉外，还对金属铜的含量也提出了要求。欧美一些国家已经就限制摩擦材料中有害重金属组分及铜的含量进行立法。在可以预见的将来，摩擦材料中重金属组分的含量将会成为摩擦材料出口欧美的障碍。

因此，有必要开发出一种不含金属丝、使汽车用离合器面片达到性能要求的增强复合线。

发明内容

针对上述问题，本发明的一个目的在于提供一种汽车离合器面片用碳纤维复合线，它不含石棉和金属，能提高汽车离合器面片的各项技术性能，使用过程中平顺性、耐磨性好，从而延长面片的使用寿命。

为了实现上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种汽车离合器面片用碳纤维复合线，包括碳纤维长丝或以碳纤维长丝为芯纱的碳纤维包芯纱，不包括金属丝；总线密度为1200～3500tex;

优选的，所述碳纤维长丝为碳含量超过98%的高碳纤维长丝；

更优选的，所述碳纤维长丝为3k、6k或12k的高碳纤维长丝。

所述碳纤维包芯纱的皮纱由复合短纤维制成；所述复合短纤维由粘胶纤维和腈纶纤维组成；以所述皮纱的重量为基准，粘胶纤维和腈纶纤维的重量百分比为：粘胶纤维30%～90%，腈纶纤维10%～70%；

优选的，以所述皮纱的重量为基准，粘胶纤维和腈纶纤维的重量百分比为：粘胶纤维40%～80%，腈纶纤维20%～60%；

更优选的，以所述皮纱的重量为基准，粘胶纤维和腈纶纤维的重量百分比为：粘胶纤维50%～70%，腈纶纤维30%～50%。

优选的，所述碳纤维包芯纱的线密度为350～1200tex，更优选为500～800tex，进一步优选为550～750tex。

所述汽车离合器面片用碳纤维复合线还包括玻璃纤维无捻粗纱、玻璃纤维无捻膨化纱和化纤粗纱；优选的，所述玻璃纤维无捻粗纱、玻璃纤维无捻膨化纱和化纤粗纱，与所述碳纤维长丝或碳纤维包芯纱捻合。

优选的，所述化纤粗纱由腈纶短纤维纺制。

优选的，所述玻璃纤维无捻粗纱的线密度为300～1200tex，更优选为450～750tex，进一步优选为500～700tex；

优选的，所述玻璃纤维无捻膨化纱的线密度为300～1200tex，更优选为450～750tex，进一步优选为500～700tex；

优选的，所述化纤粗纱的线密度为150～750tex，更优选为180～450tex，进一步优选为200～400tex。

本发明的另一个目的是提供所述汽车离合器面片用碳纤维复合线的制备方法，包括将所述碳纤维长丝或碳纤维包芯纱，与其它的纱合股加捻，捻度为S30～90TPM，优选为S50～60TPM。

作为本发明的一种优选的实施方案，本发明提供一种汽车离合器面片用碳纤维复合线，由上述碳纤维包芯纱、上述玻璃纤维无捻粗纱、上述玻璃纤维无捻膨化纱和上述化纤粗纱捻合制成。

本发明还提供上述优选的汽车离合器面片用碳纤维复合线的制备方法，包括如下步骤：

I.将玻璃纤维无捻粗纱膨化处理，得到所述玻璃纤维无捻膨化纱；

II.按照重量配比取所述粘胶纤维和腈纶短纤维，混合开松，制条，然后和所述碳纤维长丝进行纺纱，优选在空气摩擦纺纱机上进行纺纱，得到所述碳纤维包芯纱；

III.腈纶短纤维开松、制条后，纺制成所述化纤粗纱；优选在空气摩擦纺纱机上进行纺纱，得到所述化纤粗纱；