编织物针刺毡集合体及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种编织物针刺毡集合体及其制备方法，该方法将连续功能纤维编织物层与连续功能纤维膨体纱粗编织物层复合，得到一体化织物；然后通过针刺作用将短切功能纤维针刺毡层与所述一体化织物的连续功能纤维膨体纱粗编织物层复合，得到编织物针刺毡集合体。本发明专利技术提供的编织物针刺毡集合体是一种轻质、高强、具有阶梯式密度变化的纤维集合体结构，在等体积的前提下，所述编织物针刺毡集合体比完全编织物可减重30％以上，但力学性能相当，比完全短切纤维针刺毡的力学性能好；同时也可节省纤维原材料30％以上，制备工艺简单，生产周期较短。

Needle-punched felt assembly of knitted fabric and its preparation method

The invention provides a needle-punched felt assembly of braided fabric and a preparation method thereof. The method combines the continuous functional fiber braided fabric layer with the continuous functional fiber bulged yarn roving fabric layer to obtain an integrated fabric, and then through the needling action, the short functional fiber needle-punched felt layer and the continuous functional fiber bulged yarn roving braided layer of the integrated fabric are combined to obtain the needle-punched fabric. Felt aggregate. The needle-punched felt assembly of the braided fabric provided by the invention is a lightweight, high-strength fiber assembly structure with stepped density change. On the premise of equal volume, the needle-punched felt assembly of the braided fabric can reduce weight by more than 30% than that of the full-braided fabric, but its mechanical properties are comparable, which is better than that of the full-cut fiber needle felt; at the same time, the raw material of the fiber can be saved by more than 30%. The preparation process is simple and the production cycle is short.

【技术实现步骤摘要】
编织物针刺毡集合体及其制备方法
本专利技术涉及纤维材料
，特别涉及一种编织物针刺毡集合体及其制备方法。
技术介绍
连续功能纤维编织物如玻璃纤维编织物、碳纤维编织物等，是一种纤维集合体材料，其重量轻、力学性能等性能优异，已在国防、民用工业领域发挥了巨大的作用。在很多工程应用中，一般只需要用到连续功能纤维编织物的一个面，即工作面，相对应的另一个面为非工作面。对连续功能纤维编织物工作面的要求是编织纹理规整、花纹一致整齐，纤维断头和毛头少；而对于其非工作面，一般要求具有一定的Z向连接即可，其他并没有特别的要求。利用连续功能纤维如玻璃纤维、碳纤维等编织大型或较厚件时，往往需要参与的人工较多，还要花费大量的工作时间，不但费工耗时，生产周期长，而且纤维浪费严重，增加了生产成本。
技术实现思路
为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种编织物针刺毡集合体及其制备方法，该编织物针刺毡集合体重量较轻、力学性能优异，同时能节省纤维原材料、缩短生产周期。本专利技术提供一种编织物针刺毡集合体，包括：连续功能纤维编织物层；复合于所述连续功能纤维编织物层上的连续功能纤维膨体纱粗编织物层；通过针刺作用复合于所述连续功能纤维膨体纱粗编织物层上的短切功能纤维针刺毡层。优选的，所述连续功能纤维编织物层的厚度为0.8mm～5mm。优选的，所述连续功能纤维膨体纱粗编织物层的厚度为4mm～12mm。优选的，所述短切功能纤维针刺毡层的厚度为5mm～60mm。优选的，所述连续功能纤维编织物层中连续功能纤维为玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维或玄武岩纤维。优选的，所述连续功能纤维膨体纱粗编织物层中连续功能纤维为玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维或玄武岩纤维。优选的，所述短切功能纤维针刺毡层中短切功能纤维为玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维或玄武岩纤维。优选的，所述编织物针刺毡集合体为平面板材、圆柱体或圆锥体。本专利技术提供一种编织物针刺毡集合体的制备方法，包括以下步骤：将连续功能纤维编织物层与连续功能纤维膨体纱粗编织物层复合，得到一体化织物；通过针刺作用将短切功能纤维针刺毡层与所述一体化织物的连续功能纤维膨体纱粗编织物层复合，得到编织物针刺毡集合体。优选的，进行针刺作用时，采用内衬芯模技术，刺针作上下针刺运动且其针尖不触及芯模。与现有技术相比，本专利技术将连续功能纤维编织物层与连续功能纤维膨体纱粗编织物层复合，得到一体化织物；然后通过针刺作用将短切功能纤维针刺毡层与所述一体化织物的连续功能纤维膨体纱粗编织物层复合，得到编织物针刺毡集合体。在本专利技术中，连续功能纤维编织物层主要用于工作面，也可以作为粘合面，起着耐高温、强冲刷或抗氧化的作用；连续功能纤维膨体纱粗编织物层属于过渡层，起着连接编织物层和针刺毡层的桥梁作用，同时也可缓解甚至消除不同结构纤维集合体间的热应力和热应变的差异；所述编织物层和所述粗编织物层共同起着支撑骨架或承载的作用，所述针刺毡层主要发挥功能性作用。本专利技术提供的编织物针刺毡集合体是一种轻质、高强、具有阶梯式密度变化的纤维集合体结构，在等体积的前提下，所述编织物针刺毡集合体比完全编织物可减重30％以上，但力学性能相当，比完全短切纤维针刺毡的力学性能好；同时也可节省纤维原材料30％以上，生产周期较短。本专利技术提供的编织物针刺毡集合体可直接用于隔热、密封、过滤、吸附、隔音、吸波和耐腐蚀材料等功能材料领域，也可进行RTM树脂基复合或进行CVD烧结沉积，具有可设计的结构功能一体化效应。附图说明图1为本专利技术实施例1提供的编织物针刺毡集合体的制备方法中针刺作用示意图；图2为本专利技术实施例2提供的编织物针刺毡集合体的制备方法中针刺作用示意图；图3为本专利技术实施例3提供的编织物针刺毡集合体的制备方法中针刺作用示意图。具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本专利技术提供了一种编织物针刺毡集合体，包括：连续功能纤维编织物层；复合于所述连续功能纤维编织物层上的连续功能纤维膨体纱粗编织物层；通过针刺作用复合于所述连续功能纤维膨体纱粗编织物层上的短切功能纤维针刺毡层。本专利技术利用连续功能纤维膨体纱编织物层，将短切功能纤维针刺毡与连续功能纤维编织物复合，能最大限度地发挥这两种纤维集合体材料的优点，并尽量避免各自的缺点，使得到的编织物针刺毡集合体可较好地应用于隔热、密封、过滤、吸附、隔音、吸波和耐腐蚀等领域，具有显著的工程实际意义。在本专利技术中，所述编织物针刺毡集合体包括连续功能纤维编织物层，所述连续功能纤维编织物层是单层或两层以上的长纤维束编织物，可由功能纤维通过机织或编织工艺制成，主要用于工作面，也可以作为粘合面，起着耐高温、强冲刷或抗氧化的作用。其中，所述连续功能纤维编织物层中连续功能纤维优选为玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维或玄武岩纤维，更优选为碳纤维，如12K的碳纤维。所述连续功能纤维编织物层的厚度优选为0.8mm～5mm，更优选为1mm～3mm。所述连续功能纤维编织物层的织物组织结构可以为平纹、斜纹、缎纹和网孔结构等，本专利技术对此并无特殊限制。所述编织物针刺毡集合体包括连续功能纤维膨体纱粗编织物层，其复合于所述连续功能纤维编织物层上。所述连续功能纤维膨体纱粗编织物层是单层或两层以上的膨体纱粗编织物，可由较粗、含气孔较多的功能纤维膨体纱通过粗编形成，其属于过渡层，起着连接编织物层和针刺毡层的桥梁作用，也可缓解甚至消除不同结构纤维集合体间的热应力和热应变的差异，起到应力缓冲的作用，同时与所述编织物层共同起着支撑骨架或承载的作用。本专利技术采用所述粗编织物层，一方面能极大地提高编织效率，降低编织成本，另一方面又能在不至于使纤维集合体的性能降低很多的基础上，连接编织物层和针刺毡层，满足应用目的的要求。其中，所述连续功能纤维膨体纱粗编织物层中连续功能纤维优选为玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维或玄武岩纤维，更优选为碳纤维，如12K的碳纤维。所述连续功能纤维膨体纱粗编织物层的厚度优选为4mm～12mm，更优选为5mm～8mm，能起到较好的作用。所述连续功能纤维膨体纱粗编织物层的织物组织结构可以为斜纹、缎纹和方平等组织结构，本专利技术对此并无特殊限制。所述编织物针刺毡集合体包括短切功能纤维针刺毡层，其通过针刺作用复合于所述连续功能纤维膨体纱粗编织物层上。所述短切纤维针刺毡层可利用非织造技术中的梳理成网等技术制成，并通过带倒钩的针刺上下往复进行针刺(穿刺)作用，使其中的短切纤维刺入膨体纱粗编织物层，从而将三层或多层不同结构的纤维制品连接成一个整体。所述针刺作用为本领域技术人员熟知的技术手段，在本专利技术中，针刺作用的工艺优选为：针刺密度为20针/cm2～50针/cm2；针刺深度为8mm～25mm。所述短切纤维针刺毡层主要发挥功能性作用，其力学性能相比于编织物较差，但是生产周期短、成本较低，也在国防和民用工业发挥着巨大的作用。其中，所述短切功能纤维为本领域技术人员熟知的功能纤维，优选为玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维或玄武岩纤维，更优选为碳纤维，如6K的碳纤维，其纤维长度可以为55mm。所述短切功能纤维、编织物层中连续功能纤维和粗编织物层中连续功能纤维可以两两相同或不同，本专利技术没有特殊限制。所述短切功能纤维针刺毡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种编织物针刺毡集合体，包括：连续功能纤维编织物层；复合于所述连续功能纤维编织物层上的连续功能纤维膨体纱粗编织物层；通过针刺作用复合于所述连续功能纤维膨体纱粗编织物层上的短切功能纤维针刺毡层。

【技术特征摘要】
1.一种编织物针刺毡集合体，包括：连续功能纤维编织物层；复合于所述连续功能纤维编织物层上的连续功能纤维膨体纱粗编织物层；通过针刺作用复合于所述连续功能纤维膨体纱粗编织物层上的短切功能纤维针刺毡层。2.根据权利要求1所述的编织物针刺毡集合体，其特征在于，所述连续功能纤维编织物层的厚度为0.8mm～5mm。3.根据权利要求1所述的编织物针刺毡集合体，其特征在于，所述连续功能纤维膨体纱粗编织物层的厚度为4mm～12mm。4.根据权利要求1所述的编织物针刺毡集合体，其特征在于，所述短切功能纤维针刺毡层的厚度为5mm～60mm。5.根据权利要求1所述的编织物针刺毡集合体，其特征在于，所述连续功能纤维编织物层中连续功能纤维为玻璃纤维、碳纤维、碳化硅纤维或玄武岩纤维。6.根据权利要求1所述的编织物针刺毡集合体...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚田元，
申请(专利权)人：重庆璨月新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50