一种纤维制品及制造方法技术

一种纤维制品，其特征在于：该纤维制品包括纤维体以及设于纤维体上的连接元件，纤维体为纤维片、毯制品中的一种或两种的组合，连接元件为勾与勾或勾与圈，纤维片或毯制品为一面或两面具有连接元件；所述带有连接元件的纤维体在叠加前或叠加后浸于液体基体中，形成三维纤维预浸料；当多个纤维预浸料垒叠时，相邻纤维预浸料上的连接元件连接绑牢，形成三维复合材料。本发明专利技术提供一种纤维制品及制造方法，是为了增强复合材料的机械强度、层间强度、疲劳强度和冲击强度。

【技术实现步骤摘要】
一种纤维制品及制造方法本申请是申请日为2007年10月26日、申请号为200710167767.3、专利技术名称为“一种纤维制品及其制造和应用方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及增强三维复合材料的技术，具体为一种纤维制品及其制造和应用方法，是关于三维纤维、三维织物(包括无纺物)、三维预料和三维预浸料和复合材料，以及使用纺织、无纺工业技术、勾与圈技术、塑料技术和纳米纤维技术来制造上述三维产品的方法。
技术介绍
纤维复合材料虽然广泛应用于许多工业，然而层间强度低使其使用范围受限，解决这个问题的方式是通过三维编、织、针织和层间缝纫来提高层间强度。然而这些三维技术需要复杂的机器和生产工艺，昂贵的成本，所以一层加一层纤维叠加和纤维缠绕仍是复合材料生产的主要工艺。美国专利号2717437，GDEMESTRAL，1955年9月13日，介绍了一种魔术贴技术，该技术为一层或一面带有勾、圈连接元件，用于扣子、拉链类的连接件，其不足之处在于不能多层叠加。
技术实现思路
本专利技术提供一种纤维制品及制造方法，目的是为了增强复合材料的机械强度、层间强度、疲劳强度和冲击强度。本专利技术的技术方案是：一种纤维制品，该纤维制品包括纤维体以及设于纤维体上的连接元件，纤维体为纤维片、织物、毯制品、纱线中的一种或两种以上的组合，连接元件为勾、圈、蘑菇头、绳结、鱼勾、箭头勾、锚形勾、开叉、分支、勾状细长圈、串勾、串圈、订书钉、组勾、组圈中的一种或两种以上的组合；纤维片或毯制品为两面具有连接元件；织物或纱线为连接元件附、绑、固定于其上。所述多个带有连接元件的纤维体垒叠时，相邻纤维体上的连接元件咬合绑牢在一起，形成三维纤维预制品；纤维体或连接元件的材料为各种纤维、纱线、绳束、细管或纳米管；其中，各种纤维为碳纤维、玻璃纤维、化纤纤维、人造纤维、硼纤维、碳化硅纤维、金属丝或纺织业用纤维。所述带有连接元件的纤维体在叠加前或叠加后浸于液体基体中，形成三维纤维预浸料；当多个纤维预浸料垒叠时，相邻纤维预浸料上的连接元件连接绑牢，形成三维复合材料；复合材料的基体为聚合物、高分子材料、塑料、橡胶、陶瓷、金属、玻璃、硅酸盐材料、有机材料、无机材料或非金属材料。所述的纤维制品的制造方法，带有连接元件的纤维片或毯制品由纺织、针织、编织、无纺技术、喷气、喷水、射钉、针刺、起毛或滚压，以及植绒技术、静电植绒或机械植绒来制造；带有连接元件的织物或纱线由纺纱、加捻、起毛、无纺技术、喷气、喷水、射钉、针刺或滚压，以及静电植绒、机械植绒、转移植绒或印刷植绒来制造。勾的材料要比圈的材料硬，便于勾穿过圈咬合锁牢，较硬的勾与圈相比不易弯曲，便于穿过，勾圈咬合；如果是勾与勾相配合也是一种勾较硬，另一种勾较软，硬勾可由较粗的纱线或多根纤维胶粘，表面膜、化学处理，不同纤维形状不同材料来获得；勾圈都可由加热、通电、磁场、凝胶来定形；圈经定形后可获得细长呈勾状的细长圈也可起到勾的作用，小而硬的细长勾状态圈与大而软的圈或其他的勾也能起到咬合绑牢作用。经线、纬线、针织线上都可以获得毛圈，毛圈间的距离可以设定和调节，切割毛圈得到毛勾，毛勾可用加热、化学、机械方式定形，可用胶将几束纤维粘在一起形成硬勾、勾比圈硬，利于穿过咬合，在勾上不切断式的切割得到串勾，打一串绳节也得到串勾效果，定型长条形毛圈成勾状，也得到毛勾；植绒用的勾、圈可用切割下的勾、圈获得，也可由短纤维定型获得，植绒的短纤维可在纤维片制品和纱线上形成特定的图案、阵列，并穿透纤维片和纱线，附着在与纤维片制品、纱线有一定间隙的胶网膜上；纤维片制品和胶膜能呈网状，纱线能变化直径和宽度，与弯管转弯处相适应，外径处需要较宽的纱线或条带；植绒的网板可与纤维片制品的孔洞处相对应，植绒纤维可通过网板上的网孔穿过纤维面上的孔洞处，附着在与纤维片有间隙或无间隙的胶网膜上得到可穿过纤维片的连接元件，纤维片的两面都有连接元件；植绒网板的一面有成阵列或图案的小尖形凸台，凸台的中心有孔洞穿过凸台和网板，将这种网板与纤维片放在一起时，成阵列的小尖凸台可穿过纤维片，植绒的纤维可通过尖凸台的孔洞穿过纤维片附着在胶膜上。纤维订书钉穿过纤维片叠层获得三维纤维制品，经聚合物或无机物浸润后获得纤维预浸料，固化后可得复合材料；纤维订书钉可由纤维束、纱线来制造，可用胶水、薄膜、化学处理将纤维束、纤维纱线定型制成订书钉。所述的纤维制品的应用方法，采用魔术粘、纤维粘、纺织搭扣技术或加捻纱线技术，和/或纺织、针织、编织、无纺技术、喷气、喷水、针刺、起毛或滚压，以及植绒技术、静电植绒或机械植绒，使纤维片或毯制品的两面都有连接元件，或者使织物或纱线上附有连接元件；将带有连接元件的纤维片或毯制品叠加在一起时，相邻纤维片或毯制品上的连接元件就会咬合绑牢在一起，形成三维纤维预制品；将带有连接元件的织物或纱线叠加或缠绕在一起时，相邻织物或纱线上的连接元件就会咬合绑牢在一起，形成三维纤维预制品；将这种三维纤维制品浸注基体固化后就得到三维复合材料；两面具有连接元件的纤维片或毯制品经基体浸润后就得到纤维预浸料，将纤维预浸料制品累叠在一起固化时，基体溶化或熔化，相邻体上的连接元件就会连接绑牢得到三维复合材料；同样，附有连接元件的织物或纱线经基体浸润后就得到纤维预浸料，将织物或纱线预浸料叠加缠绕在一起时固化过程中，基体溶化或熔化，相邻织物或纱线连接元件，就会咬合绑牢得到三维复合材料。纤维片上的勾与勾可呈勾面对勾面咬合，锐角对锐角面咬合以增加咬合的牢度，连接元件可呈杂混分布于纤维片的两面，也可规则呈阵列图案排列以对抗各方面的剪切应力。纤维片制品与纤维片制品对接口连接处有连接元件以增加连接强度，纤维预制品与纤维预制品的接口连接处有连接元件以增加连接强度，复合材与复合材料为接口连接处由连接元件以增加连接强度；纤维制品、纤维预制品和复合材料的连接可以任意组合，它们的连接处都有连接元件以增加连接强度。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术使用勾和圈、勾和勾、拉链头、鱼勾、箭头、蘑菇头、分叉、开叉、分枝、打结、绳结等层间、线间的连接，锁定元件和连接方式来制造三维的纤维、织物、无纺物、纤维预制品、预浸料和复合材料，一片纤维片的一面或二面具有上述的一种或多种连接锁定元件。当垒叠这样的片材料，相邻的片材层间就会连接锁定，得到三维纤维预制品。当需要重新垒叠时，纤维片可以撕下重贴。一根纱线圆周360度方向都有上述连接锁定元件。当缠绕这样的纱线时，纱线间将连接锁定。在这些纤维预制品和预浸料中，二个连接锁绑元件相遇时，就会结合连接绑在一起。用液体基体浸于这些三维纤维预制品，固化后就得到三维复合材料，这些连接元件可以排列成一定的图案、阵列以提高所需的强度。2、本专利技术两面有连接元件的一片纺织或无纺片材和有连接元件的纱线经基体液体浸注后，晾干就得到纤维片或纱线的预浸料。垒叠并挤压这些预浸料片材到所需的厚度，连接元件将相帅咬合绑在一起。在固化过程中，基体将融化那些连接元件将进一步咬合绑定在一起，因此一个三维复合材料构件就由这种三维预浸料制成了。缠绕纱线预浸料也得到三维复合材料。3、本专利技术纤维片和纱线的上述勾、圈、拉链头、鱼勾(可有防脱倒勾)、箭头、蘑菇头、分叉、开叉、分枝、打节、缠结、绳结等连接绑定元件和方式可由纺织、针织、纺织、缝纫、魔术贴技术，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维制品，其特征在于：该纤维制品包括纤维体以及设于纤维体上的连接元件，纤维体为纤维片、毯制品中的一种或两种的组合，连接元件为勾与勾或勾与圈，纤维片或毯制品为一面或两面具有连接元件；所述带有连接元件的纤维体在叠加前或叠加后浸于液体基体中，形成三维纤维预浸料；当多个纤维预浸料垒叠时，相邻纤维预浸料上的连接元件连接绑牢，形成三维复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种纤维制品，其特征在于：该纤维制品包括纤维体以及设于纤维体上的连接元件，纤维体为纤维片、毯制品中的一种或两种的组合，连接元件为勾与勾或勾与圈，纤维片或毯制品为两面具有连接元件；所述带有连接元件的纤维体在叠加前浸于液体基体中，将具有连接元件的纤维片或毯制品经基体浸润后就得到纤维预浸料；当多个纤维预浸料垒叠时，相邻纤维预浸料上的连接元件连接绑牢，形成三维复合材料；所述勾为硬勾，所述硬勾由多根纤维胶粘形成；采用模具和化学气体将勾和/或圈定型为预设的形状、方向和角度。2.按照权利要求1所述的纤维制品，其特征在于：将纤维预浸料制品累叠在一起固化时，基体溶化或熔化，相邻体上的连接元件就会连接绑牢得到三维复合材料。3.按照权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩楠林，
申请(专利权)人：韩楠林，
类型：发明
国别省市：辽宁;21