本发明专利技术涉及一种连续制造具有定向纤维取向的短纤维无纬织物的方法，其中所述无纬织物通过将经过梳理的纤维网以定义的铺设角度连续编织到同步的传送带(1)上来生产，其中以相对于传送带的前进方向成锐角来设置梳理机(2)和下游的编织机(3)。这些短纤维无纬织物被用于制造高强度的纤维增强合成材料复合物，如在风力发电站、飞机制造和汽车工业中所应用的合成材料复合物。特别地，该复合物在应力方向上具有高的连接稳定性和刚性，其中需要定义的纤维取向。除了定义的有限纤维的取向之外，无纬织物还有定义的单位面积质量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】描述本专利技术涉及一种连续制造具有定向纤维取向的短纤维无纬织物(Stapelfasergelge)的方法,其中无讳织物通过以定义的铺设角度(Ablegewinkeln)连续编织经过梳理的纤维网(Faserflor)来生产。按照此类方法制造的短纤维无纬织物例如被用于制造高强度的纤维增强合成材料复合物，如在风力发电站、飞机制造和汽车工业中所应用的合成材料复合物。特别地，该复合物在应力方向上具有高的连接稳定性和刚性，其中需要定义的纤维取向。除了有限纤维的定义的取向之外，无纬织物还有定义的单位面积质量(FUichenmasse )。 现有技术在纤维复合物
中，近年来在风力发电站、飞机制造和汽车工业实践中取得了一系列的大量新成果。随着纤维复合物的使用增加，实现更加经济的加工方法就变得很有意义。所述加工方法特别涉及纤维复合物半成品的生产(网状织物、无纺布和无纬织物的制造)。在制造除了已知的织物半成品如粗纱、网状织物和无纺布之外的纤维复合物材料时，纤维无纟韦织物有很大意义。通过被拉伸的和高度取向的纤维股(Faserlage),能够使用UD无纬织物和多轴无纬织物在组件重量较小的情况下实现非常高的稳定性和刚性。目前，无纬织物借助所谓的引导装置(Legeanlagen)用大量无限长粗纱来制造。一个此种类型的方法在例如专利EP 2028307中有所描述。使用已知的引导装置，能够分别根据需求来准确设定纤维取向。一般来说，复合物被制造成具有以不同角度(0°、90°、+45°、-45° )铺设的不同的单个层所构成的对称整体构造。相应地，还实现了多轴无纬织物的分层结构。相对于经典的无纬织物构造特别应用了无限长增强纤维。对于当前使用的引导装置来说，需要高的粗纱抗拉强度，因为为了实现被拉伸的纤维股必须施加高的纱线张力(Fadenspannung)。而使用传统的引导装置来连续输送具有低抗拉强度的有限长纤维或由有限长纤维制成的半成品是行不通的。产生定义的纤维取向的另一种可能性是绕线法。这种制造多轴无纬织物的技术的使用在专利DE 102006057633中有所描述。该已知的方法的特征在于，绕线平面和单轴无纬织物的存储装置相互围绕转动，以便生产具有定义的纤维取向的无纬织物。纤维取向的角度通过绕线平面的纵轴相对于重力方向的角度来设定。按照这一原则，当然也能够使用无限长粗纱或无限长单轴无纬织物。其中，将高的拉力施加到待绕线的材料上。有限长纤维的输送和铺设对于该方法来说是不可能的。对于复合物材料的制造来说，除了使用无限长纤维之外，感兴趣的还包括使用具有有限纤维长度的纤维(短纤维)。出于这一原因，已知在过去曾针对这一主题进行过一些开发。有限长的纤维材料的加工的一种变化是铺带(Tapelegen)，其中还可生产由纤维段组成的无纬织物并且还能够无压力地铺设强化材料。为此，有一系列已知的技术方案，例如在专利DE 10301646、DE102006035847中有所描述。当然，其中仅描述了非连续地铺设无纬织物块。在该过程中不能连续无压力地铺设有限长的纤维。已知还可将无纺布引导过程(Vlieslegeprozess)和经典的无纟韦织物制造相结合。在专利GB 2012671中描述了一种方法，其中将有限长碳纤维与无限长纤维相结合。当然使用这种方法不能够实现有限长纤维的定义的取向。由纺织工业中已知，可借助编织机(TaikT)连续铺设有限长的纤维。横向取向的纤维无纺布和十字股无纺布(Kreuzlagenvliesen)的制造例如在Joachim Liinenschloss等人的著作Georg Thieme 出版社于 1982 年出版的 Vliesstoffe (ISBN :3-13-609401-8)，第94-104页中有所描述。本文中的实施方式和设计以及对专业名词的定义采用的是本专利技术参考资料中通常理解的。对于这些过程，由梳理机生产的纤维网被重叠多次，以便产生关于单位面积质量和铺设宽度来定义的、用于无纺布制造的模型。一种最常应用的原理是纤维网的横向编织。其中，由梳理装置生成的网铺设在连续运行的传送带上，该传送带以相对于梳 理装置的产品方向成90°角来设置。在带上铺设的速度、铺设宽度和传送带的速度确定了在该带上生产的无纬织物的单位面积质量。在传送带上铺设网时，依靠不同的速度和铺设宽度来设定在无纬织物内部的纤维取向的确定角度。受到编织机的构造方式和在网制造时的正常速度的限制，能够实现不同的角度。当然，该角度始终是明显小于45°的。关于纤维网的编织的最重要特征是，通过在运行中的传送带上连续铺设，在两个方向(未定义角度)上产生优选取向。由此，将该原理用于生产具有定义的纤维取向(例如正好+45°或-45°的角度)的无纬织物是不可能的。在US 5，476，703中描述了一种方法，其中纤维网借助编织机连续地多层重叠铺设，其中首先，单个股(Lage)的走向(Ausrichtung)与无纺布的纵向拉伸之间成75°至90° ,而随后该无纺布借助针拉伸场(Nadelstreckfeld)延伸，以便改变无纺布中的纤维走向。当然，使用这种方法不可能有按照预先给定的角度的严格定义的纤维取向，而仅仅是在纵向和横向上调整无纺布的特性。对于这种方法，纤维取向不被定义为是可调整的，并且在无纺布中纤维取向能够通过不同的延伸程度来局部地区别。在DE 3242539A1中描述了一种制造网幅面(Florbahn)和无纺布幅面的方法，所述网幅面和无纺布幅面的宽度超过实际的无纺布织布机(Vliesbildungsmaschine)的工作宽度。此外，两个网幅面各自相对于无纺布织布机的工作方向偏转90°，其中这些偏转被设置成彼此有距离，其相应于所述网幅面中的一个的宽度，从而使得这两个网幅面在偏转之后相邻地排布，并且一个网幅面具有双倍的宽度。此处，是关于可生产的商品宽度的放大。使用已知的方法以定义的角度来定向铺设短纤维是不可能的。在DE 10345953A1中描述了一种连续制造短纤维无纬织物的方法，该短纤维无纬织物具有之前所述种类的定向纤维取向。对于这种方法，借助横向编织机来制造无纺布材料，当然其中横向编织机提供了一种由细丝网(Filamentflor)和纤维网构成的组合,从而使得在无纺布材料中交替地重叠放置由有限长纤维和无限长纤维所组成的股，并因此不涉及纯粹的短纤维无纬织物。此处，不产生定向纤维取向。通常情况下，横向编织机以和传送带的前进方向成90°角来定向，最后，其具有连续的前进。本专利技术的任务本专利技术的根本任务在于，使得由具有定向纤维取向的有限长增强纤维来连续制造短纤维无纬织物成为可能。这些短纤维无纬织物被用于制造高强度的纤维增强合成材料复合物，例如用于风力发电站、飞机制造和汽车工业中的合成材料复合物。其中很重要的是，特别地，该复合物在应力方向上具有高的连接稳定性和刚性，其中需要定义的纤维取向。除了定义的取向之外，无纬织物也应当有定义的单位面积质量。根据本专利技术，该任务通过以下方式来解决，即实现在同步的传送带上的纤维网的铺设，所述传送带在以预先给定的角度连续铺设纤维期间保持静止，并且在铺设了预定的铺设宽度之后移动一定义的距离(铺设偏移(Legeversatz))。因此，纤维取向在预先给定的宽度内是恒定的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.27 DE 102009055912.41.用于连续制造具有定向纤维取向的短纤维无纬织物的方法，其中所述无纬织物通过以定义的铺设角度连续编织经过梳理的纤维网来生产，其特征在于，所述纤维网的铺设在同步的传送带上实现，所述同步的传送带在以预定角度连续铺设纤维期间保持静止，并且在铺设了预定的铺设宽度之后才移动一定义的距离(铺设偏移)。2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，借助生产所述纤维网的至少一个梳理机(2、4)和在其下游的编织机(3、5)实现了在所述传送带(I)上铺设纤维，所述至少一个梳理机(2,4)和在其下游的编织机(3、5)以相对于同步的传送带的前进方向成锐角来设置。3.如权利要求I和2所述的方法，其特征在于，至少一个第一梳理机(2)和下游的第一编织机(3)以为铺设纤维所设置的、相对于传送带(I)的第一锐角来设置，并且，至少一个第二梳理机(4)和下游的第二编织机(5)以为铺设纤维所设置的、相对于传送带的第二锐角来设置，其中所述第二角度的走向与第一角度的走向成直角。4.如权利要求I至3中任一项所述的方法，其特征在于，每次编织机(3、5)向前移动时将所述纤维网铺设到所述传送带(I)上，随后将所述传送带移动一定义的距离(铺设偏移)，并随后在所述编织机向后...
【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·鲁斯曼，雷纳特·鲁兹肯多夫，杰拉尔德·奥特勒普，
申请(专利权)人：SGL碳欧洲股份公司，宝马公司，
类型：
国别省市：
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