[发明专利]一种碳纤维经编织物产品及其制备方法与生产设备

说明书

本发明公开了一种碳纤维经编织物产品及其制备方法与生产设备，属于材料技术领域。制备方法包括：将碳纤维经编织物及嵌入碳纤维经编织物中的热塑性树脂膜进行缝合。碳纤维经编织物具有至少两层碳纤维经编织物层，至少一组相邻的两个碳纤维经编织物层之间嵌入至少一层热塑性树脂膜。该方法工艺简单，周期较短，能较为容易地使热塑性树脂浸润至碳纤维经编织物中，同时在保证树脂流动时，还能增强纤维的平行伸直状态，可在后期通过加热/加压后树脂的流动将增强纤维取向的干扰抑制到最小，提高纤维取向的精度。所得的碳纤维经编织物产品中热塑性树脂在碳纤维经编织物中均匀浸润，纤维取向的精度高。对应的生产设备结构简单，操作灵活。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体而言，涉及一种碳纤维经编织物产品及其制备方法与生产设备。

背景技术

随着碳纤维多轴向经编织物在风电、汽车和船舶等领域得到广泛的应用，其增强材料多数选择热固性树脂，成型工艺一般是VARI和RTM等。其对应的成型周期长，过程包括，织物生产、裁剪、铺贴、制袋、配树脂、抽真空和注胶等工艺，需要大量的人力和物力。

因此，现有技术中逐渐由热塑性树脂代替热固性树脂，但热塑性树脂的熔融粘度较大，一般都超过100Pa·s，对纤维的浸润比较困难。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一包括提供一种碳纤维经编织物产品的制备方法，该方法工艺简单，周期较短，并且能够较为容易地使热塑性树脂浸润至碳纤维经编织物中。

本发明的目的之二包括提供一种由上述制备方法得到的碳纤维经编织物产品，该碳纤维经编织物产品中热塑性树脂在碳纤维经编织物中均匀浸润，纤维取向的精度高。

本发明的目的之三包括提供一种上述碳纤维经编织物产品的生产设备，其结构简单，操作灵活。

本申请可通过以下方式实现：

第一方面，本申请提供一种碳纤维经编织物产品的制备方法，包括以下步骤：将碳纤维经编织物以及嵌入碳纤维经编织物中的热塑性树脂膜进行缝合。

碳纤维经编织物具有至少两层碳纤维经编织物层，至少一组相邻的两个碳纤维经编织物层之间嵌入至少一层热塑性树脂膜。

在可选的实施方式中，每层碳纤维经编织物层中碳纤维纱的铺设方向不同。

在可选的实施方式中，缝合采用缝编机构进行。

在可选的实施方式中，还包括对缝合所得的预制品进行加热和加压，以使热塑性树脂膜浸润至位于热塑性树脂膜的两侧的碳纤维经编织物层中。

在可选的实施方式中，加热采用辊式加热机构进行。

在可选的实施方式中，还包括对加热后的预制品进行冷却。

在可选的实施方式中，冷却至预制品的温度为15-35℃。

在可选的实施方式中，冷却采用冷却机构进行。

在可选的实施方式中，还包括对冷却后的预制品进行收卷。

在可选的实施方式中，收卷采用收卷机构进行。

第二方面，本申请提供一种碳纤维经编织物产品，由如前述实施方式任一项的制备方法加工得到。

在可选的实施方式中，所得的碳纤维经编织物产品的克重为75-1600g/m²。

在可选的实施方式中，碳纤维经编织物产品中，热塑性树脂膜的重量占20-40wt％，碳纤维经编织物层的重量占60-80wt％。