本发明专利技术涉及无纺布,其包含纬向间隔丝束和径向间隔丝束,其中纬向丝束与径向丝束交接。织物可以包含用于交接丝束的粘结剂。或者,丝束通过树脂交接。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及无纺布,特别涉及如下无纺布,其可以用作由纤维增强树脂层制备复合材料中的中间层,特别作为用于制备大和/或复杂的成形制品例如风力机叶片,飞机部件例如机身组件或内部面板的复合材料中的层。纤维增强材料用于制备多种制品。纤维增强材料可以用作称为预浸料的材料,所述预浸料是提供有固化剂的可固化树脂例如热固性环氧树脂或聚酯树脂的基质内的纤维材料。纤维材料可以为碳纤维、玻璃纤维或芳族聚酰胺的丝束,例如为由多根丝构成的单纱的丝束。预浸料可以在模具中铺叠与成形,在模具中预浸料可通过施加热进行固化以制备需要的成形制成品。或者,所述制品可以通过如下制备:将干燥状态下的纤维材料放在模具中,用热固性树脂灌注,然后固化。制成品通常由数层的干纤维增强物或预浸料、或干纤维增强物与预浸料两者形成。将这些数层的干纤维增强物或预浸料、或干纤维增强物与预浸料两者在模具中层叠,需要时加热固化前进行灌注,以制备制成品。困难之处在于,树脂基质与纤维增强材料之间的热膨胀存在差异。这可造成纤维增强物中的波纹和其他缺陷,其反过来可导致制品的机械性质降低,在一些情况下需要废弃制品。另外,铺叠预浸料或干纤维增强材料期间可引起皱褶和其他缺陷,从而影响纤维对齐。灌注或固化期间树脂的流动也可影响纤维对齐。因此已提议包括预固化的层合体作为铺叠层中的中间层以改善与保持纤维增强层的对齐,进而减少固化制品中的缺陷例如皱褶。欧洲专利EP-A-1925436涉及制备纤维增强层合体例如风力机叶片,其中克服在固化制品中形成皱褶的问题。在EP-A-1925436中,在固化之前,将与未固化层合体层相比刚性大的材料的预固化层放在未固化层的层叠体内。所述过程可以进行重复直至得到需要厚度的层叠体。预固化层为已经用可固化树脂浸渍并且固化的织物层。EP-A-2217748使用预固化结构垫,预固化结构垫包含连接在一起的平行纤维束组,预固化结构垫可以包含平行纤维层,平行纤维层可横向彼此对齐。尽管使用这样的垫有助于整个层叠体材料的纤维对齐,但遭受如下不利情形:所述垫抑制整个层叠体材料的树脂流动,而且对于许多应用太笨重。这些困难可由于固化产品中的气泡导致固化产品中的空隙或可造成皱褶,其如前所述可不利地影响制成品的机械性质。预固化层合体层在性质上为刚性,因此不容易顺应高度弯曲模具的形状。当将预固化层合体层放在弯曲模具中时,它们固有的刚性阻止其合适地顺应模具的外形,相反它们将层叠体轻微挤出模具,从而在层合体之下产生空隙。因此需要层合体,其能够顺应模具同时在附近层中保持纤维对齐。因此,本专利技术提供克服这些问题的织物。根据本专利技术,提供所附权利要求中的任一项定义的织物、用途、层叠体和制品。在一个实施方式中,本专利技术因此提供无纺布,其包含纬向间隔的固化或部分固化的丝束以及径向间隔的固化或部分固化的丝束,其中纬向丝束与径向丝束交接。纤维材料丝束为薄的连续纤维(称为单丝)的小尺寸集合,沿丝束的长度轴向延伸。丝束可以包含数百根、通常成千上万根或更多的连续纤维,丝束通常的最大尺寸为6mm,优选小于4mm。用于本专利技术的丝束可以为任何适宜材料,优选玻璃纤维、碳纤维和芳族聚酰胺纤维。在一个优选的实施方式中,将用于本专利技术无纺布层的纬向丝束和径向丝束间隔开以提供包含无纺布的格子,所述无纺布包含第一层纬向间隔的纤维丝束,第一层纬向间隔的纤维丝束与第二层径向间隔的纤维丝束接触,其中所述第一层和所述第二层接合在一起,其中纬向纤维丝束与径向纤维丝束接触。间距优选提供1mm至25mm、优选2mm至15mm或更优选5mm至10mm的丝束之间的间隙。丝束的间距可用于改进灌注的树脂的流动。大的间距可用于帮助灌注的树脂穿过本专利技术的织物从而帮助灌注的树脂分布在整个模具中。窄的间距可用于延迟树脂流动,从而使树脂转向至其他情况下会浸渍不足的区域。间距也变得用灌注的树脂填充,灌注的树脂围绕织物的丝束,这改善织物并入固化制成品中。本专利技术无纺布的纬向丝束和径向丝束可以任何适宜方式进行接合。例如所述纬向丝束和径向丝束可以通过粘结剂例如热固性树脂接合在一起。或者,所述纬向丝束和径向丝束可以例如通过针织进行机械连接。在另一个实施方式中,粘结剂纤维可以包括在丝束内,粘结剂纤维可熔融并且用于通常在压力下使纬向丝束和径向丝束结合在一起。在一个优选的方法中,通过包括可溶于用于复合结构的树脂中的纱例如聚酯纱实现结合。纱结合径向丝束和纬向丝束,然后溶解于树脂中,固化时进一步结合径向丝束和纬向丝束。在一个优选的实施方式中,本专利技术的织物包含用固化树脂浸渍的径向或纬向丝束(但优选不是径向和纬向两者),沿着其他方向的丝束包含未固化树脂、粉状树脂或是未浸渍的。这使得织物沿着用固化树脂浸渍的方向为刚性,沿着其他方向为柔性。这使织物能够顺应模具表面的外形同时仍提供足够的刚性防止皱褶形成。本专利技术特别适用于风力机叶片模具中,这些模具沿着长度方向比沿着宽度方向具有较平缓的外形。因此本方向织物的柔性轴可沿着模具宽度方向对齐,使得顺应紧凑的宽度方向的外形同时仍防止沿着长度方向皱褶的形成。在本专利技术的一个替代实施方式中,织物在径向丝束和纬向丝束的交叉点处包含固化树脂。固化树脂可以用于使径向丝束和纬向丝束接合在一起。交叉点处的固化树脂可提供足够的刚性以保持附近纤维层中的纤维对齐同时也允许沿着径向和纬向两者方向的弯曲。沿着两个轴的弯曲允许织物顺应模具,所述模具沿着两个轴的变化显著。远离交叉点,径向丝束和/或纬向丝束可以包含未固化树脂或不含树脂。形成根据该实施方式的织物的一种方法是在径向丝束上提供包含反应性环氧树脂的树脂,在纬向丝束上提供富含反应性硬化剂的树脂,或在径向丝束上提供富含反应性硬化剂的树脂,在纬向丝束上提供包含反应性环氧树脂的树脂。当丝束接触时,硬化剂将仅在交叉点处引起树脂固化,从而将丝束用固化树脂结合在一起。在本专利技术的一个进一步实施方式中,提供本专利技术的无纺布作为可固化纤维增强树脂层的层叠体中的中间层以改善层叠体内纤维增强树脂层的对齐与保持对齐的用途。另外,无纺布的该用途减少固化制成品中的皱褶。纤维增强树脂层可以为预浸料,或纤维增强树脂层可以通过如下形成:提供干纤维材料以及通过在模具内浸渍作为纤维材料基质来提供树脂。在这种情况下,本专利技术的优选格子如非织造的中间层的用途是特别有利的,因为该用途两者保持可固化层内的纤维增强物对齐但允许树脂流动穿过层叠体以得到树脂在整个层叠体内的良好分布。本专利技术无纺布的径向丝束和纬向丝束可以相同或不同,可以为任何适宜材料。优选材料包括玻璃纤维、碳纤维和芳族聚酰胺纤维以及合成纤维例如聚酯纤维。特别优选玻璃纤维或碳纤维的丝束。丝束由许多根平行纤维或单丝构成,各丝束可以包含多至20,000根、优选多至50,000根纤维或单丝。优选相同单丝用于径向丝束和纬向丝束,优选丝束尺寸为0.5mm至5mm。本专利技术的无纺布可以任何便利方式制备。径向丝束和/或纬向丝束可用粘结剂涂布,使得当它们彼此接触时进行结合。在这种优选的体系中,粘结剂为热固性树脂,例如包含固化剂环氧树脂或聚酯树脂的树脂。以此方式,纬向丝束和径向丝束彼此接触时,纬向丝束和径向丝束可通过加热以固化热固性粘结剂而彼此结合。或者,尽管不优选但径向丝束和纬向丝束可彼此接触,然后施用粘结剂。但重要的是,在无纺本文档来自技高网...
【技术保护点】
无纺布,其包含纬向间隔丝束和径向间隔丝束,其中纬向丝束与径向丝束交接。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.30 AT A50451/20141.无纺布,其包含纬向间隔丝束和径向间隔丝束,其中纬向丝束与径向丝束交接。2.根据权利要求1的织物,其中所述织物包含用于交接丝束的粘结剂。3.根据权利要求1或权利要求2的织物,其中所述丝束通过树脂交接。4.根据权利要求3的织物,其中所述纬向丝束或所述径向丝束中的一种用树脂浸渍。5.根据权利要求2至4中任一项的织物,其中所述粘结剂为树脂可溶性材料。6.根据权利要求5的织物,其中所述树脂可溶性材料为纱的形式。7.根据前述权利要求中任一项的无纺布,其中将丝束进行树脂浸渍并且任选地随后固化。8.根据权利要求7的无纺布,其中所述径向丝束或所述纬向丝束不都进行树脂浸渍并且任选地随后固化。9.根据前述权利要求中任一项的无纺布,其中使用的丝束为玻璃纤维、碳纤维或芳族聚酰胺纤维。10.根据前述权利要求中任一项的无纺布,其中纬向丝束和径向丝束用于所述无...
【专利技术属性】
技术研发人员:J·莫泽,S·威拉德,D·加拉伊,
申请(专利权)人:赫克赛尔控股有限责任公司,
类型:发明
国别省市:奥地利;AT
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