[发明专利]生产纺织品单向织物的方法

说明书

本发明涉及一种制造纺织品单向织物的方法，其中相互平行布置的复丝增强线的至少一个平面层与横向线编织，其中使用具有芯鞘结构和10至40tex的纤度的横向线作为横向线，其中横向线具有构成鞘的第一组分和构成芯的第二组分，其中第一组分的熔融温度低于第二组分的熔融温度，第一组分是可熔融的热塑性聚合物材料，借助横向线的第一组分，相邻布置的复丝增强线通过热熔融彼此连接，其中通过将复丝增强线与横向线交织在一起在单向织物中形成通道，因此可以建立10至600l/dm2/min的渗透率。优选的实施方案涉及制造具有纤维网的单向织物的方法。本发明还涉及由该单向织物制造的纤维预成型件。

本发明涉及一种由增强纤维生产纺织品单向织物(也简称为单向织物)的方法，并涉及一种用于生产复合组件的纤维预成型件，其中该纤维预成型件是由该单向织物制成的。

本发明是国际申请PCT/EP 2016/070959中描述的发明的进一步发展。

增强纤维或线的稀松布，特别是单向织物形式的稀松布，在市场上早已为人所知。这些稀松布或单向织物被广泛用于生产具有复杂结构的复合组件。在这种情况下，首先由稀松布或单向织物制成所谓的纤维预成型件，以在中间步骤中生产复合组件，以形成增强纤维的二维或三维结构形式的纺织品半成品，其形状几乎可以与最终组件的相同形状相对应。在这样的纤维预成型件的实施方案中，该纤维预成型件基本上仅由增强纤维组成，并且在该纤维预成型件中至少仍然缺少该组件所需的制备基质部分，在进一步的步骤中通过注入或注射将合适的基质材料引入到纤维预成型件中，也可以使用真空。最后，基质材料在通常升高的温度和压力下固化以获得最终的组件。用于注入或注射基质材料的已知方法可以包括所谓的液体模制(LM)方法或相关的方法，例如，树脂传递模塑(RTM)，真空辅助树脂传递模塑(VARTM)，树脂膜熔渗(RFI)，液体树脂灌注(LRI)或树脂灌注柔性模具(RIFT)。

为了生产纤维预制件，可以将不具有基质材料的稀松布或单向织物彼此叠放成几层，其形状适合于组件的轮廓，直到获得所需的厚度。在其他情况下，多层稀松布或非织造布可首先被堆叠并形成为干燥的多轴稀松布，例如通过线连接。各个层的增强纤维可以彼此平行排列，或者彼此横穿。通常，设置多轴角度为0°，90°，正或负25°，正或负30°，正或负45°或正或负60°，并选择设计以给出相对于零度方向对称的结构。这些多轴片然后可以容易地加工成预成型件。

在许多情况下，多轴片可包含在相对较低的温度下熔融的热塑性聚合物组分，例如以线的形式或以聚合物材料的形式被另外施加到复丝增强线上。因此，可以通过熔融该聚合物组分然后随后冷却预成型件以使预成型件稳定来获得预成型件。

通过使用相互平行并置的复丝增强线或单向织物的层，可以生产纤维复合组件，其针对性地适应在应用中施加在该组件上的应力，以便在各个应力方向上获得高强度。在这种情况下，当使用单向织物的多轴层或多层时，可以通过使纤维密度和纤维角度适应组件中存在的应力方向来实现较低的比重。

对于预成型件的生产，重要的是，在这种情况下使用的原材料，例如相互平行并置的复丝增强线或单向织物的稀松布，甚至由其生产的多轴层，都必须具有足够的稳定性和可成型性，确保良好的处理性和悬垂性。

US 4,680,213描述了一种由增强纤维组成的纺织品，该纺织品被成形以确保良好的渗透性。为此，将单向取向的增强纤维与所谓的粘合纤维粘合。粘合纤维使增强纤维彼此保持一定距离。这些距离在纺织品中产生可能在几毫米至五毫米之间的间隙。这些间隙在纺织品中产生渗透性。粘合纤维可以由可熔融材料(例如聚酯)制成，或者例如可以具有芯鞘结构(高强度纤维材料，例如涂覆有聚酯)。在US 4,680,213中，在经向和纬向都使用粘合纤维，因此由于粘合，所得织物的悬垂性差。所述文献的增强纤维没有形成并列的复丝增强线的片，因此由于间隙而降低了织物的强度。另外，该文件中没有提及渗透率范围。所引用的文献中的纺织品也几乎不可能设定渗透率范围，因为纺织品中的间隙总是在整个纤维长度上延伸，因此总是导致高渗透性。