具有用于改进的织物浸入的缝合纱的多轴增强织物制造技术

公开了由多根连续纤维形成的织物，其中每根纤维包括许多单独长丝。所述纤维通过缝合纱结合在一起。所述缝合纱的性质允许树脂更容易流过所述织物。流过所述织物。流过所述织物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用于改进的织物浸入的缝合纱的多轴增强织物
[0001]本申请要求于2018年8月21日提交的美国临时专利申请号62/720,418的优先权和任何利益，所述文献的全部内容通过参考引入本文。


[0002]总体专利技术构思涉及纤维增强材料，更具体地说，涉及使用缝合纱(a stitching yarn)作为增强织物的一部分而具有改进的浸入性能的系统和方法。

技术介绍

[0003]使用纤维增强材料(通常呈非织造织物形式)形成结构组件是已知的。织物由多根连续纤维形成，每根纤维包括许多单独的连续长丝。在所述织物内，大多数纤维并排排列并且基本上彼此平行。使用缝合纱将所述纤维结合在一起。此种织物称为非卷曲织物。
[0004]织物可以具有0.8mm至数mm的厚度。织物可以形成为具有几乎任何实际的宽度。在制备后，可以将织物卷成卷，每卷的长度为几百米。
[0005]如上所述，这些织物可用于形成结构组件。例如，织物可以堆叠或以其它方式分层以形成风能涡轮机叶片的翼梁帽(a spar cap)。特别地，织物切片的多层布置在彼此顶部上以形成结构组件。这些切片布置在模具的特定范围和区域内。浸入方法将可固化基体材料(树脂)导入模具以便渗透所述织物层。可以在浸入方法期间对模具施加真空，以将切片层压制在一起并帮助树脂渗透所述层。之后，使所述树脂固化以形成结构组件。
[0006]在结构组件形成期间，树脂完全和均匀地浸渍织物是重要的。树脂对于特定织物能够达到此状态的速度是织物的浸入速率(rate of infusion)。<br/>[0007]以期望的(例如，经济上可接受的)浸入速率令人满意地浸渍某些织物是一个挑战。例如，混合织物(hybrid fabric)(例如，由玻璃纤维和碳纤维形成)和较重质织物(例如，具有大于1,200g/m2的面积重量)可能难以均匀地浸渍和/或可能需要较长的时间来达到这样。因此，对于具有改进的浸入性能的增强织物的需求未得到满足。

技术实现思路

[0008]这里提出了提供具有改进的浸入性能的纤维增强材料。纤维增强材料适合于制备结构组件，例如风力涡轮机叶片。
[0009]本专利技术总体上涉及增强织物、增强织物的制备方法和由增强织物形成的复合部件。
[0010]在一个示例性实施方案中，提供了增强织物。所述增强织物包含沿第一方向取向的多根第一纤维；沿第二方向取向的多根第二纤维；和沿所述第一纤维和所述第二纤维的各自取向保持它们的缝合纱。第一方向是0度。第二方向不同于第一方向，其中第二方向在0度至90度的范围内。第一纤维占织物的91wt％
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99.5wt％。第二纤维占织物的0.5wt％
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9wt％。
[0011]在一些示例性实施方案中，第一纤维全部是玻璃纤维。在一些示例性实施方案中，
第一纤维中的一些是玻璃纤维。在一些示例性实施方案中，第一纤维都不是玻璃纤维。
[0012]在一些示例性实施方案中，第二纤维全部是玻璃纤维。在一些示例性实施方案中，第二纤维中的一些是玻璃纤维。在一些示例性实施方案中，第二纤维都不是玻璃纤维。
[0013]在一些示例性实施方案中，第一纤维全部是碳纤维。在一些示例性实施方案中，第一纤维中的一些是碳纤维。在一些示例性实施方案中，第一纤维都不是碳纤维。
[0014]在一些示例性实施方案中，第二纤维全部是碳纤维。在一些示例性实施方案中，第二纤维中的一些是碳纤维。在一些示例性实施方案中，第二纤维都不是碳纤维。
[0015]在一些示例性实施方案中，第一纤维包括至少两种相异类型的纤维。在一些示例性实施方案中，所述两种相异类型的纤维是玻璃纤维和碳纤维。在一些示例性实施方案中，所述至少两种相异类型的纤维选自玻璃纤维、玄武岩纤维(basalt fiber)和碳纤维。
[0016]在一个示例性实施方案中，缝合纱占织物的小于3wt％。
[0017]在一个示例性实施方案中，缝合纱是聚酯纱。
[0018]在一个示例性实施方案中，缝合纱具有60dTex
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250dTex的线性质量密度。在一个示例性实施方案中，缝合纱具有大于85dTex的线性质量密度。在一个示例性实施方案中，缝合纱具有大于200dTex的线性质量密度。在一个示例性实施方案中，缝合纱具有大于225dTex的线性质量密度。
[0019]在一个示例性实施方案中，缝合纱中离散长丝的数目在20
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80的范围内。在一个示例性实施方案中，缝合纱中离散长丝的数目在20
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30的范围内。在一个示例性实施方案中，缝合纱中离散长丝的数目在70
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80的范围内。
[0020]在一个示例性实施方案中，缝合纱中的长丝的平均直径在12μm
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30μm的范围内。在一个示例性实施方案中，缝合纱中的长丝的平均直径大于12μm。
[0021]在一个示例性实施方案中，缝合纱在缝合之前具有至少24％的卷缩率(CC)。在一个示例性实施方案中，缝合纱在缝合之前具有26％
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28％的CC。在一个示例性实施方案中，缝合纱在缝合之前具有30％
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32％的CC。在一个示例性实施方案中，缝合纱在缝合之前具有31％
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36％的CC。
[0022]在一个示例性实施方案中，缝合纱在从所述织物拆下后具有小于或等于30％的卷缩率(CC)。在一个示例性实施方案中，拆下的缝合纱具有18％
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24％的CC。在一个示例性实施方案中，拆下的缝合纱具有21％
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24％的CC。
[0023]在一个示例性实施方案中，缝合纱形成穿过织物的缝合图案，所述缝合图案是经编缝合图案。
[0024]在一个示例性实施方案中，缝合纱形成穿过织物的缝合图案，所述缝合图案是对称双面经编缝合图案。
[0025]在一个示例性实施方案中，缝合纱形成穿过织物的缝合图案，所述缝合图案是不对称双面经编缝合图案。
[0026]在一个示例性实施方案中，缝合纱形成穿过织物的缝合图案，所述缝合图案是对称菱形缝合图案。
[0027]在一个示例性实施方案中，缝合纱形成穿过织物的缝合图案，所述缝合图案是不对称菱形缝合图案。
[0028]在一个示例性实施方案中，缝合纱界定3mm
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6mm的缝合长度。在一个示例性实施方
案中，缝合纱界定5mm的缝合长度。在一个示例性实施方案中，缝合纱界定4mm的缝合长度。
[0029]在一个示例性实施方案中，缝合纱是单股缝合纱。在一个示例性实施方案中，缝合纱是双股缝合纱。在一个示例性实施方案中，缝合纱是三股缝合纱。
[0030]在一个示例性实施方案中，第一纤维是玻璃纤维和第二纤维是玻璃纤维，其中第一纤维的玻璃组成与第二纤维的玻璃组成相同。
[0031]在一个示例性实施方案中，第一纤维是玻璃纤维和第二纤维是玻璃纤维，其中第一纤维的玻璃组成与第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.增强织物，包括：沿第一方向取向的多根第一纤维；沿第二方向取向的多根第二纤维；和沿所述第一纤维和所述第二纤维的各自取向保持它们的缝合纱，其中所述第二方向不同于所述第一方向；其中所述缝合纱具有至少70dTex的线密度；其中所述缝合纱具有至少24％的卷缩率。2.权利要求1的增强织物，其中所述第一方向是0度，其对应于所述增强织物的纵向。3.权利要求1的增强织物，其中所述第二方向在大于0度至小于或等于90度的范围内。4.权利要求1的增强织物，其中所述第一纤维占所述织物的91wt％
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99.5wt％；和其中所述第二纤维占所述织物的0.5wt％
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9wt％。5.权利要求1的增强织物，其中所述第一纤维全部是玻璃纤维。6.权利要求1的增强织物，其中所述第一纤维中的一些是玻璃纤维。7.权利要求1的增强织物，其中所述第二纤维全部是玻璃纤维。8.权利要求1的增强织物，其中所述第二纤维中的一些是玻璃纤维。9.权利要求1的增强织物，其中所述第一纤维全部是碳纤维。10.权利要求1的增强织物，其中所述第一纤维中的一些是碳纤维。11.权利要求1的增强织物，其中所述第二纤维全部是碳纤维。12.权利要求1的增强织物，其中所述第二纤维中的一些是碳纤维。13.权利要求1的增强织物，其中所述第一纤维是玻璃纤维和所述第二纤维是玻璃纤维，和其中所述第一纤维的玻璃组成与所述第二纤维的玻璃组成相同。14.权利要求1的增强织物，其中所述第一纤维是玻璃纤维和所述第二纤维是玻璃纤维，和其中所述第一纤维的玻璃组成与所述第二纤维的玻璃组成不同。15.权利要求1的增强织物，其中所述第一纤维包括至少两种相异类型的纤维。16.权利要求15的增强织物，其中所述至少两种相异类型的纤维选自玻璃纤维、玄武岩纤维和碳纤维。17.权利要求1的增强织物，其中所述缝合纱包含多根长丝，和其中所述长丝具有至少12μm的平均直径。18.权利要求17的增强织物，其中所述平均直径在12μm
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30μm的范围内。19.权利要求17的增强织物，其中所述长丝的数目在20
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80的范围内。20.权利要求17的增强织物，其中所述长丝的数目在20
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30的范围内。21.权利要求17的增强织物，其中所述长丝的数目在70
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80的范围内。22.权利要求1的增强织物，其中所述缝合纱占所述织物的小于3wt％。23.权利要求1的增强织物，其中所述缝合纱由天然或合成聚合物制成。24.权利要求23的增强织物，其中所述聚合物是聚酯。25.权利要求23的增强织物，其中所述聚合物是聚酰胺。26.权利要求1的增强织物，其中所述缝合纱具有70dTex
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250dTex的线性质量密度。
27.权利要求1的增强织物，其中所述缝合纱在缝合之前具有至少24％的卷缩率。28.权利要求1的增强织物，其中所述缝合纱在缝合之前具有26％
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28％的卷缩率。29.权利要求1的增强织物，其中所述缝合纱在缝合之前具有30％
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32％的卷缩率。30.权利要求1的增强织物，其中所述缝合纱在缝合之前具有31％
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36％的卷缩率。31.权利要求1的增强织物，其中所述缝合纱在从所述织物拆下后具有小于或等于30％的卷缩率。32.权利要求1的增强织物，其中所述缝合纱在从所述织物拆下后具有18％
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24％的卷缩率。33.权利要求1的增强织物，其中所述缝合纱在从所述织物拆下后具有21％
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【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：欧文斯科宁知识产权资产有限公司，
类型：发明
国别省市：