用于生产包含长天然纤维的连续纤维网的方法，以及相关装置和产品制造方法及图纸

一种用于生产包括长天然纤维的连续纤维网的方法，有关装置及纤维网。所述方法包括以下步骤：送入多个不相交的纤维带（32）、使其平行排列，其中至少1个所述纤维带(32)含有长天然纤维；通过尖端区域（60）分散相邻所述纤维带（32），以形成平行纤维条（62）；平行于行进轴（B-B’）张紧所述尖端区域（60）中的所述纤维条（62）；粘接拉伸后的所述纤维条（62）的纤维，以形成所述纤维网（60）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于生产包含长天然纤维的连续纤维网的方法，以及相关 装置和产品 本专利技术涉及一种用于生产包含长天然纤维的连续纤维网的方法。 所述纤维网的目的尤其在于，用于生产包含聚合物基体的零件，例如，用于建筑、 机动车，或任何其他应用。 天然纤维相对于合成纤维具有众多优点。 特别是，天然纤维一般具有低密度和相对低成本，生态环保。此外，天然纤维是可 再生的，因此可能不耗竭自然资源地进行生产。 在此背景下，亚麻纤维得到了广泛种植，并在许多领域中加以利用，尤其是用于生 产复合材料。亚麻纤维提取自亚麻植株的茎，其利用形式可以是长纤维束，或初级纤维，或 微纤维。 长纤维束一般由初级纤维集合而成，其中所述初级纤维以天然接合剂相互连接； 所述长纤维束的长度可以包含在2mm-1000mm之间。 所述纤维束的杨氏模量优选为包含在30_50GPa之间，由此具有令人关注的机械 性能。 为了使用所述长天然纤维，必须生产纤维集合体，例如，形成相对较厚的层、织物 或帆布。所述集合体由复杂而昂贵的制作过程而来，但具有足够的机械结合力来承受后续 的零件成形操作，例如，包括对所述集合体的叠加和定向。 但是，用于生产所述集合体的方法复杂而相对昂贵。这就是复合材料领域中，优 选使用亚麻短纤，即长度在2-lOcm之间的纤维的原因，所述亚麻短纤可以用于传统的所谓 干法，包括预备、梳理、修布及可选的针刺步骤，所述干法将不经过集合步骤而直接通 向毡制作。 但是，所得的无纺布对于用于制作复合材料而言，机械性能不足。此外，所得材料 厚，相对难于操作，且厚度变化性很大。 FR 2705369描述了一种方法，该方法用于从亚麻天然片段制成无纺布层。该方法 包括一个建立纤维层的步骤，然后用亚麻天然接合剂将所述纤维层连接起来。 本专利技术的目的之一，在于获取一种形成包含长天然纤维的纤维网的方法，该方法 容易实现，且能够低成本地获得恒基重且非常薄的纤维网。 为实现此目的，本专利技术涉及一种上述类型的方法，其特征在于，所述方法包括以下 步骤： 将多个不相交的纤维带平行排列，至少1个所述纤维带含有长天然纤维； 通过尖端区域分散相邻的纤维带，以形成平行纤维条； 平行于行进轴张紧所述尖端区域中的所述纤维条； 粘接拉伸后的所述纤维条的纤维，以形成所述纤维网。 本专利技术所述的方法可以单独地或以任何技术上可能的组合，包括一个或多个以下 特征： 所述用于粘接所述纤维条的纤维的步骤，包括向拉伸后的所述纤维条喷洒溶液，在所 述纤维条的纤维之间浸渍所述溶液，并令所述纤维条干燥，以形成所述纤维网； 所述喷洒溶液的步骤通过喷洒水滴，或形成包含液体和发泡剂的泡沫，所述泡沫沉积 在所述纤维条上； 所述张紧步骤在至少1个上游辊和至少1个下游辊之间完成；所述上游辊优选为具有 金属外表面，所述下游辊优选为以木质、橡胶或聚合物制成；所述下游辊的下游纤维条驱动 速度，至少比所述上游辊的纤维条的驱动速度高至少2倍，优选为高至少6倍； 所述尖端区域包括多个杆，所述杆位于所述行进轴的横向方向，每个横向杆包括多个 尖端，所述横向杆优选为可与所述纤维条共同移动； 所述横向杆的移动速度，低于下游辊或每个下游辊对所述纤维条的驱动速度； 所述尖端区域中的尖端表面密度，包括在每平方厘米5-23尖端之间； 所述方法在所述进料步骤之前，包括一个以若干单一纤维带并条而形成所述多个纤维 带的步骤。 至少1个第一单纤维带中独有地包括长天然纤维；至少1个第二单纤维带优选为 包括除所述第一单纤维带的所述长天然纤维以后的额外天然纤维，和/或天然原料的合成 纤维，和/或人造原料的合成纤维，和/或其混合物。 所述不相交的纤维带的标准偏差低于20%。 在所述的进料步骤中，所述不相交的纤维带放置于相邻斜槽（46)中，所述斜槽出 现于所述尖端区域的上游。 所述斜槽中，所述纤维带被斜槽的靠拢壁侧向压缩； 在所述斜槽的出口处，所述纤维带相互接触并相互刺入； 在所述粘接纤维的步骤后，所述纤维网的表面密度低于500 g/m2,优选为低于150 g/ m2〇 本专利技术还涉及一种用于生产包括长天然纤维的连续纤维网的装置，其特征在于， 所述装置包括： 用于将多个不相交的纤维带平行排列的设备组件，其中所接收的至少1个所述纤维带 含有长天然纤维； 用于令所述纤维纤维条成形的设备组件，包括：用于分散所述纤维带的装置，所述装置 包括尖端区域；用于在所述尖端区域中张紧和拉伸所述纤维条的系统； 用于粘接所述纤维条的纤维的设备组件，以形成纤维网。 本专利技术所述的装置可以单独地或以任何技术上可能的组合，包括一个或多个以下 特征： 所述进料组件（22)包括导纱器（40)，所述导纱器（40)由多个相邻排列的斜槽（46)构 成，每个所述斜槽（46 )设计用于接收一条纤维带（32 )。 本专利技术还涉及一种包括长天然纤维的连续纤维网，其特征在于，所述纤维网包括 多个平行纤维，所述平行纤维是通过分散和张紧来自平行纤维带的纤维而制得的；所述平 行纤维相互连接以形成所述纤维网；所述纤维网在宽度上厚度均匀。 本专利技术所述的纤维网可以单独地或以任何技术上可能的组合，包括一个或多个以 下特征： 所述纤维网的表面密度低于500 g/m2,尤其是低于150 g/m2,且优选为低于1mm厚度； 所述纤维网的长度比其宽度大100%，所述纤维网优选为围绕自身缠绕以形成卷（12); 所述长原始纤维是长亚麻纤维； 所述纤维网包括超过50 wt%的天然纤维； 所述纤维网不使用合成粘接剂来将纤维相互粘接。 本专利技术还涉及一种可以通过上述方法获得的纤维网。 根据本专利技术所述的纤维网可以包括一个或多个上述的额外特征。 通过阅读下文的说明，并参考附图，能够促进对本专利技术的理解；下文说明仅作为示 例。 图1是展示本专利技术的第一种方法的主要步骤流程图。 图2是用于实现图1方法的第一种装置的顶视图解。 图3是一种含有尖端的零件的正视图，所述零件目的在于用于图2所示装置的成 形设备组件中。 图4展示了实施图1所述方法期间，与图2相似的视图。 图5是图4沿V-V'平面的横截面图。 图6是图4沿VI-VI'平面的横截面图。 图7是使用本专利技术的方法所得的纤维网，其中所述纤维网以卷的形式包装。 图8是展示本专利技术所述的第一纤维网的外观的照片。 图9是一种用于提供平行纤维带的设备组件和一种以所述平行纤维带进行进料 的设备组件的图解侧视图。 图10是一种用于将从所述纤维带制得的纤维条进行成形的设备组件的图解侧视 图。以及 图11是一种粘接所述纤维条的纤维以形成纤维网的粘接设备组件的图解侧视图。 本文件的其他部分中，术语上游和下游 一般相对于连续加工中的对象的行 进方向进行理解。 使用本专利技术的方法加工的第一纤维网10,如图7和图8所示。在图7的示例中，所 述纤维网10优选为围绕自身缠绕以形成卷12。 本专利技术中的所述纤维网10包括平行排列的长天然纤维，以及至少一种保持纤维 相对位置的粘合剂。 在一个实施例中，所述纤维网10的所有纤维均由长天然纤维组成。可选地，构成 所述纤维网10的部分纤维由不同于所述长天然纤维的额外天然纤维、天然原料的合成纤 维、人工原料的合成纤维，或所述纤维的混合物组成。 所述长天然纤维优选为植物提取纤维，尤其是亚麻纤维。可选地，所述长天然纤维 可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产包括长天然纤维的连续纤维网（10）的方法，所述纤维网的至少部分长纤维具有超过20cm的长度，特别是超过50cm的长度，所述方法包括以下步骤：送入多个不相交的纤维带（32）、使其平行排列，至少1个所述纤维带(32)含有长天然纤维；通过尖端区域（60）分散相邻纤维带（32），以形成平行纤维条（62）；平行于行进轴（B‑B’）张紧所述尖端区域（60）中的所述纤维条（62）；粘接拉伸后的所述纤维条（62）的纤维，以形成所述纤维网（10）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.07 FR 11601011. 一种用于生产包括长天然纤维的连续纤维网（10)的方法，所述纤维网的至少部分 长纤维具有超过20cm的长度，特别是超过50cm的长度，所述方法包括以下步骤： 送入多个不相交的纤维带（32)、使其平行排列，至少1个所述纤维带（32)含有长天然 纤维； 通过尖端区域（60)分散相邻纤维带（32)，以形成平行纤维条（62); 平行于行进轴（B-B'）张紧所述尖端区域（60)中的所述纤维条（62); 粘接拉伸后的所述纤维条（62)的纤维，以形成所述纤维网（10)。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用于粘接所述纤维条（62)的纤维的 步骤，包括向拉伸后的所述纤维条（62)喷洒溶液，在所述纤维条的纤维之间浸渍所述溶液， 并令所述纤维条（62 )干燥，以形成所述纤维网（10 )。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述喷洒溶液的步骤通过喷洒水滴，或形 成包含液体和发泡剂的泡沫，所述泡沫沉积在所述纤维条（62)上。4. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述张紧步骤在至少1个 上游辊（80A，80B)和至少1个下游辊（82A)之间完成；所述上游辊优选为具有金属外表 面，所述下游辊优选为以木质、橡胶或聚合物制成；所述下游辊（82A)的下游纤维条（62)驱 动速度，至少比所述上游辊（80A，80B)的纤维条（62)的驱动速度大至少2倍，优选为至少 6倍。5. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述尖端区域（60)包括多 个杆（74)，所述杆（74)位于所述行进轴（B-B'）的横向方向，每个横向杆（74)包括多个尖端 (72)，所述横向杆（74)优选为可与所述纤维条（62)共同移动。6. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述方法在所述进料步骤 之前，包括一个以若干单一纤维带并条以形成所述多个纤维带（32)的步骤。7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，至少1个第一单纤维带中独有地包括长天 然纤维；至少1个第二单纤维带优选为包括除所述第一单纤维带的所述长天然纤维以后的 额外天然纤维，和/或天然原料的合成纤维，和/或人造原料的合成纤维，和/或其混合物。8. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述不相交的纤维带（32) 的标准偏差...

【专利技术属性】
技术研发人员：雅克·德克尔姆，阿诺·杜瓦尔，埃里克·瓦弗立特雷恩，弗朗索瓦·瓦弗立特雷恩，
申请(专利权)人：弗雷西亚汽车工业，FIR，
类型：发明
国别省市：法国;FR