用于制造模制件的混合紗線制造技術

本發明專利技術涉及一種用于制造模制件(8)的混合紗線，所述模制件(8)具有熱塑性基體和嵌入其中的強化纖維(4，5，6，7)。所述混合紗線(1)包括核芯(2)和包層(3)，所述核芯(2)基本上由在所述混合紗線(1)的縱向方向(LR)上以直線取向的人造短纖維(4，5)構成，所述包層(3)基本上由圍繞所述核芯(2)以螺旋線形的方式纏繞的人造短纖維(6，7)構成。形成所述核芯(2)的人造短纖維(4，5)和形成所述包層(3)的人造短纖維(6，7)分別由熱塑性基體纖維(4，6)和強化纖維(5，7)的緊密混合物(4，5，6，7)構成。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于制造模制件的混合紗線，所述模制件具有熱塑性基體和嵌入 其中的強化纖維。
技術介紹
紗線通常理解為一種索狀的纖維束，它的纖維因扭轉而被加強?；旌霞喚€在這里 是指一種包括至少兩種不同種類的纖維的紗線。另外，已知適用于制造具有熱塑性基體和 嵌入其中的強化纖維的模制件的特定混合紗線。模制件在這里被理解為工件，它在制造完 成后保持通過所述制造方法規定的結構構型。在一種已知的用以制造這種模制件的方法中，包括熱塑性基體纖維和強化纖維的 混合紗線首先加工成織物平面產品。所述強化纖維在這里比所述熱塑性基質纖維具有更高 的特定的抗拉強度和更高的熔化溫度或分解溫度。該織物平面產品然后嵌入到造型工具 中，例如壓型機中，并且加熱，從而所述熱塑性基體纖維，但不是所述強化纖維，熔化，由此 所述原始離散的熱塑性基體纖維首先形成具有嵌入的強化纖維的均一的熱塑性液體，它通 過所述造型工具得到預先給定的形狀。在冷卻和固化后，現在加強的熱塑性基體纖維構成 一個均一的熱塑性基體，其中嵌入有所述強化纖維。通過所述熱塑性基體和強化纖維的相互作用形成模制件，它的機械性能優于所述 兩個組分的性能。特別是獲得了特別良好的強度和重量比例。雖然如此，仍存在進一步改 進模制件的需求。
技術實現思路
本專利技術的任務在于提出一種混合紗線，它能夠制造改進的、具有熱塑性基體和嵌 入其中的強化纖維的模制件。這個任務通過開頭部分所述類型的混合紗線解決，它包括一個核芯和一個包層， 所述核芯主要由在所述混合紗線的縱向方向上直線布置的人造短纖維構成，并且所述包層 主要由螺旋線形地圍繞所述核芯纏繞的人造短纖維構成，其中，所述構成核芯的人造短纖 維和所述構成包層的人造短纖維分別由熱塑性基體纖維和強化纖維的緊密混合物構成。根據本專利技術的混合紗線包括一個核芯和一個圍繞所述核芯布置的包層。所述核芯 和包層都至少主要由人造短纖維構成。所述人造短纖維在這里應理解為單一纖維，但它的 長度受到限制。所述包層在這里每長度單位具有的人造短纖維的量能夠大到使得所述包層 構成一個封閉的層，所述核芯的人造短纖維完全被該封閉的層覆蓋。但在所述包層中每長 度單位設置的人造短纖維的量能夠小到使得所述核芯的人造短纖維通過所述包層的人造 短纖維之間的中間空隙至少部分地保持可見。由包含人造短纖維的混合紗線制成的模制件在與所述紗線的縱向方向成直角的 方向上比用連續纖維，也稱作單纖維構成的混合紗線制成的模制件具有更高的強度。特別 地，在模制件中改善了各個層的內聚性，所述模制件是用以層方式布置的織物平面產品制成的。此外，所述利用人造短纖維構成的混合紗線比所述利用連續纖維構成的混合紗線 具有更小的空腔部分，這減小了在所述模制件成型時，即在所述織物平面產品固化時產生 不希望的氣泡的危險。所述模制件的強度以這種方式得到改善。進一步地，由包含人造短纖維的混合紗線制成的織物平面產品比用單纖維構成的 它的懸垂物更好地被覆蓋(drapieren)。由此使所述織物平面產品容易無折疊地嵌入到所 述造型工具中，同時降低了損害所述織物平面產品的結構的危險。以這種方式，所述模制件 的制造成本被降低。另外，能夠用織物平面產品制造復雜造型的模制件，因為所述織物平面 產品可更好地緊貼在所述造型工具的輪廓上。進一步地，通過使用人造短纖維降低了在所述繼續加工時，尤其是在覆蓋時起褶 皺的危險。這對后來的模制件的強度又是有利的。現在通過用人造短纖維構成所述混合紗線的核芯和包層，能夠最大程度地利用所 提到的、通過使用人造短纖維所獲得的優點。進一步地，所述核芯的人造短纖維在所述混合紗線的縱向方向上的直線布置的作 用在于使得所述后來的模制件在所述混合紗線的縱向方向上可能比使用常規混合紗線制 成的模制件具有更高的強度，尤其是更高的抗拉強度，在所述用常規混合紗線制成的模制 件中，所述紗線在整個橫截面上扭轉。它的原因在于在所述模制件中，所述強化纖維的主要 部分，即所述混合紗線的核芯的強化纖維，在所述混合紗線的縱向方向上相互平行地延伸。如果現在將所述混合紗線如此地布置在織物平面產品中，以使得它的縱向方向與 所述后來的模制件的主負荷方向至少以部段方式相一致，則所述模制件能夠更好地承受機 械負荷。以這種方式能夠改善所述模制件的機械負載容量與重量的比例。雖然根據本專利技術的混合紗線本身在一定的條件下(旋轉系數，紗線細度等)比對 應的、紗線在整個橫截面上均勻地旋轉的混合紗線具有更小的強度，當然這是第二位的，因 為所述模制件的強度另外還通過所述熱塑性基體纖維的固化被提高，因而基本上不依賴于 所述混合紗線的強度。所述混合紗線的強度當然必須至少很高以使得能夠對織物平面產品 繼續加工，進而對模制件繼續加工。在根據本專利技術的混合紗線中，通過將所述構成包層的人 造短纖維螺旋線形地圍繞所述核芯纏繞，并因而扭轉，從而保證該必需的強度。與用連續纖維構成的混合紗線制成的模制件適當地對比，所述包含在包層中的強 化纖維在這里在其中散開的混合紗線的縱向方向成直角的方向上改善了所述后來的模制 件的強度。由此在用以分層方式布置的織物平面產品制成的模制件中進一步改善了各個層 的內聚性。如同所述構成包層的人造短纖維，所述構成核芯的人造短纖維相應地由熱塑性基 體纖維和強化纖維的緊密混合物構成。不同種類的纖維的緊密混合物在這里理解為在單纖 維的平面上基本上均勻的混合物。這意味著所述不同種類的纖維充分混合，以至于基本上 不出現成組的唯一的同種類纖維。所述緊密混合物在這里能夠在實際上形成所述混合紗線 之前就已經實現。在這里，使用人造短纖維容易制造均勻的混合物，這例如可用紡織準備機 器，例如用混合機或者折疊延伸裝置(doublierstrecke)來制造。通過使用緊密的混合物保證在使用所述混合紗線制造的織物平面產品中均勻地 分布所述熱塑性基體纖維和強化纖維。以這種方式能夠實現在所述熱塑性基體纖維熔化時完全潤濕所述強化纖維，從而在后來的模制件中，通過改善的材料緊密結合的連接使所述 熱塑性基體和強化纖維之間的相互作用達到最大，因而實現一種在機械負荷容量大同時重 量小的模制件。按照本專利技術的優選改進方案，所述強化纖維在所述緊密混合物中所占的體積份額 為至少40%，優選至少45%，特別優選至少50%。由此可能用所述混合紗線制造具有特別 高強度的模制件。根據本專利技術的有利改進方案，所述熱塑性基體纖維在所述緊密混合物中所占的體 積份額為至少20%，優選至少30%，特別優選至少35%。以這種方式保證所述強化纖維在 所述熱塑性基體纖維固化后分別完全由所述熱塑性基體纖維環繞，這改善了由所述熱塑性 基體和強化纖維構成的材料緊密結合的連接，進而得到所述模制件的機械性能。根據本專利技術的有效的改進方案，所述構成核芯的人造短纖維和所述構成包層的人 造短纖維與關于它們的所述緊密混合物相一致。這意味著一方面，所述熱塑性基體纖維在 所述核芯所占的份額等于所述熱塑性基體纖維在所述包層所占的份額，并且另一方面，所 述強化纖維在所述核芯所占的份額等于所述強化纖維在所述包層所占的份額。此外，在所 述核芯中和在所述包層中的所述熱塑性基體纖維關于它的材料和它的尺寸相一致，在所述 核芯中和在所述包層中的所述強化纖維亦然。以這種方式簡化所述模制件的制造，因為本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.04.30 DE 102010028433.51.一種用于制造模制件(8)的混合紗線(I)，所述模制件(8)具有熱塑性基體和嵌入其中的強化纖維(4，5，6，7)，其特征在于，所述混合紗線(I)包括一個核芯(2)和一個包層(3)，所述核芯(2)主要由在所述混合紗線(I)的縱向方向(LR)上直線取向的人造短纖維(4，5)構成，所述包層(3)主要由圍繞所述核芯(2)螺旋線形地纏繞的人造短纖維(6，7)構成，其中，所述構成核芯(2)的人造短纖維(4，5)和所述構成包層(3)的人造短纖維(6，7)分別由熱塑性基體纖維(4，6)和強化纖維(5，7)的緊密混合物(4，5 ;6，7)構成。2.根據前述權利要求所述的混合紗線(I)，其特征在于，所述強化纖維(5，7)在所述緊密混合物(4，5 ;6，7)中所占的體積份額為至少40%，優選至少45%，特別優選至少50%。3.根據前述權利要求中的任意一項所述的混合紗線(I)，其特征在于，所述熱塑性基體纖維(4，6)在所述緊密混合物(4，5;6，7)中所占的體積份額為至少20%，優選至少 30%，特別優選至少35%。4.根據前述權利要求中的任意一項所述的混合紗線(I)，其特征在于，所述構成核芯(2)的人造短纖維(4，5)和所述構成包層(3)的人造短纖維(6，7)關于它們的所述緊密混合物(4,5 ;6，7)相一致。5.根據前述權利要求中的任意一項所述的混合紗線(I)，其特征在于，所述熱塑性基體纖維(4，6)在所述混合紗線(I)中所占的體積份額和所述強化纖維(5，7)在所述混合紗線(I)中所占的體積份額的總和為至少90%，優選至少95%，特別優選至少98%。6.根據前述權利要求中的任意一項所述的混合紗線(I)，其特征在于，所述構成核芯⑵的人造短纖維(4，5)和/或所述構成包層(3)的人造短纖維(6，7)的長度為至少2.5cm,優選至少5cm,特別優選至少IOcm和/或最高25cm,優選最高20cm,特別優選最高 15cm。7.根據前述權利要求中的任意一項所述的混合紗線(I)，其特征在于，所述熱塑性基體纖維(4,6)的與細度有關的最大拉力為至少20cN/tex,優選至少30cN/tex,特別優選至少 50cN/texo8.根據前述權利要求中的任意一項所述的混合紗線(I)，其特征在于，所述熱塑性基體纖維(4，6)包括聚氨酯纖維，聚酰胺纖維，聚醚酮纖維、聚丙烯纖維、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯纖維和/或聚酯纖維。9.根據前述權利要求中的任意一項所述的混合紗線(I)，其特征在于，所述熱塑性基體纖維(4，6)是用一種單一材料構成的。10.根據前述權利要求中的任意一項所述的混合紗線(I)，其特征在于，所述強化纖維(5，7)的與細度有關的最大拉力為至少100cN/tex，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：烏韋·海特曼，海因里?！て绽士?/a>，
申請(專利權)人：鄧肯多夫德國紡織纖維研究所，
類型：
國別省市：