[发明专利]带状干燥纤维增强体

说明书

一种带状干燥纤维增强体，“有间隙的UD增强体带”，提供了通过包括由至少一个粘合剂层保持的分离的纤维丝束层而形成的通道或流动路径。因此，获得了用基体对纤维的更快的润湿，由此可以节约地生产改进的复合材料。还公开了用于产生有间隙的UD带的方法和装置。

本发明的技术领域

本发明涉及带状干燥纤维增强体(tape-like dry fibrous reinforcement)，诸如用于复合材料的增强体。本发明还涉及用于生产此类带状干燥纤维增强体的方法和装置。

背景

纤维增强体(又称为纤维增强体或纤维预制件)用于形成复合材料，诸如纤维增强塑料(FRP)，其中纤维增强体嵌入热固性或热塑性基体诸如环氧树脂、乙烯基酯或聚酯、PEEK和PP中。此类复合材料是有用的并且通常用于许多不同应用，诸如航天、航空、汽车、船舶、建筑业、弹道护体和运动器材。

一种类型的增强体被称为多轴增强体(multiaxial reinforcement)或非卷曲织物(NCF)，其由平行纤维的多个堆叠/堆制成，所述堆叠/堆各自相对于另一个位于不同的方向或轴——因此产生术语“多轴的”。这些层通常通过缝合结合(stitch-bonding)(通常用聚酯线)来稳定化以形成织物。

在NCF以及许多其他类型的增强体中，有时会存在得到某些取向的层的问题，诸如在生产过程中的零度方向或平行于织物的轴向方向或拉紧方向，因为在生产过程中难以保持此类层的完整性。

此外，此类型的增强体的一般问题是，增强体中的完全稳定或密集填充的纤维阻碍基体流动，引起纤维的不充分的浸渍，从而难以或甚至不可能形成复合材料。可选择地，在多轴取向的纤维堆不稳定的情况下，增强体变得难以处理，这也使得复合材料的形成变得困难。

相同申请人的US 6 539 983公开了一种编织织物，例如可用作增强体，并且包括带状经纱和纬纱。在一些实施方案中，带被提供有织构，例如被穿孔或压花。在其他示例中，带被提供有一层或若干层纤维。

相同申请人的EP 1 838 909也公开了一种使用部分稳定的带状经纱和纬纱制造的编织增强体。该增强体是非常有用的，例如它提供优异的悬垂性。此外，EP2152 454公开了一种具有两个单向纤维表面的增强体，其通过将粘合剂置于其中间的方式相互连接。然而，在许多类型的增强体中，诸如在上述NCF中，浸渍等可能仍然是有问题的，例如由于渗透困难。

因此，存在改进的带状纤维干燥增强体的需求，解决上述问题，并且能够实现改善用树脂浸渍和/或在多轴结构中的更多方向。

发明概述

因此，本发明的一个目的是提供一种带状干燥纤维增强体以及用于其生产的方法和装置，该方法和装置减轻上述问题中的至少一些，并且优选地减轻全部上述问题。

此目的通过如所附权利要求中所界定的增强体、方法和装置来实现。

根据本发明的第一方面，提供了一种带状干燥纤维增强体，诸如用于复合材料的增强体，其包括至少一个纤维/纤丝层和至少一个多孔粘合剂层，所述纤维/纤丝层具有布置在彼此并排布置的多个大体上单向的丝束中的多个纤维/纤丝，每个丝束包括多个大体上单向的纤维或纤丝，所述粘合剂层通过表面连接附接到该至少一个纤维/纤丝层的丝束，其中所述至少一个纤维/纤丝层的丝束彼此分离开分离通道。

在本发明的上下文中，纤维带状增强体是指纤维/纤丝的布置，其中纤维/纤丝的取向方向是其长度方向，纤维/纤丝组的较大的横向方向是其宽度方向，并且纤维/纤丝组的较小的横向方向是其厚度方向；厚度与宽度之比小于1并且长度尺寸也大体上大于宽度和厚度二者。此外，干燥纤维增强体是指例如使用从可商购获得的线筒(bobbin)/卷轴(spool)获得的标准纤维所制造的所述带，其中此类纤维具有施加在其上的胶料(sizing)和其它表面处理剂。