[發(fā)明專利]用于生產(chǎn)包含長天然纖維的連續(xù)纖維網(wǎng)的方法，以及相關(guān)裝置和產(chǎn)品

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280054783.0
• 申請日: 2012-11-06
• 公開（公告）號: CN104066878A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雅克·德克爾姆;阿諾·杜瓦爾;埃里克·瓦弗立特雷恩;弗朗索瓦·瓦弗立特雷恩
• 申請（專利權(quán)）人: 弗雷西亞汽車工業(yè);FIR
• 主分類號: D04H1/587
• 分類號: D04H1/587;D04H1/4266;B27N3/04;D01H5/06;D04H1/68
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 黎艷

本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)包含長天然纖維的連續(xù)纖維網(wǎng)的方法。

所述纖維網(wǎng)的目的尤其在于，用于生產(chǎn)包含聚合物基體的零件，例如，用于建筑、機動車，或任何其他應(yīng)用。

天然纖維相對于合成纖維具有眾多優(yōu)點。

特別是，天然纖維一般具有低密度和相對低成本，生態(tài)環(huán)保。此外，天然纖維是可再生的，因此可能不耗竭自然資源地進行生產(chǎn)。

在此背景下，亞麻纖維得到了廣泛種植，并在許多領(lǐng)域中加以利用，尤其是用于生產(chǎn)復(fù)合材料。亞麻纖維提取自亞麻植株的莖，其利用形式可以是長纖維束，或初級纖維，或微纖維。

長纖維束一般由初級纖維集合而成，其中所述初級纖維以天然接合劑相互連接；所述長纖維束的長度可以包含在2mm-1000mm之間。

所述纖維束的楊氏模量優(yōu)選為包含在30-50GPa之間，由此具有令人關(guān)注的機械性能。

為了使用所述長天然纖維，必須生產(chǎn)纖維集合體，例如，形成相對較厚的層、織物或帆布。所述集合體由復(fù)雜而昂貴的制作過程而來，但具有足夠的機械結(jié)合力來承受后續(xù)的零件成形操作，例如，包括對所述集合體的疊加和定向。

但是，用于生產(chǎn)所述集合體的方法復(fù)雜而相對昂貴。這就是復(fù)合材料領(lǐng)域中，優(yōu)選使用亞麻短纖，即長度在2-10cm之間的纖維的原因，所述亞麻短纖可以用于傳統(tǒng)的所謂“干”法，包括預(yù)備、梳理、修布及可選的針刺步驟，所述“干”法將不經(jīng)過集合步驟而直接通向氈制作。

但是，所得的無紡布對于用于制作復(fù)合材料而言，機械性能不足。此外，所得材料厚，相對難于操作，且厚度變化性很大。

FR 2705369描述了一種方法，該方法用于從亞麻天然片段制成無紡布層。該方法包括一個建立纖維層的步驟，然后用亞麻天然接合劑將所述纖維層連接起來。

本發(fā)明的目的之一，在于獲取一種形成包含長天然纖維的纖維網(wǎng)的方法，該方法容易實現(xiàn)，且能夠低成本地獲得恒基重且非常薄的纖維網(wǎng)。

為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明涉及一種上述類型的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

將多個不相交的纖維帶平行排列，至少1個所述纖維帶含有長天然纖維；

通過尖端區(qū)域分散相鄰的纖維帶，以形成平行纖維條；

平行于行進軸張緊所述尖端區(qū)域中的所述纖維條；

粘接拉伸后的所述纖維條的纖維，以形成所述纖維網(wǎng)。

本發(fā)明所述的方法可以單獨地或以任何技術(shù)上可能的組合，包括一個或多個以下特征：

所述用于粘接所述纖維條的纖維的步驟，包括向拉伸后的所述纖維條噴灑溶液，在所述纖維條的纖維之間浸漬所述溶液，并令所述纖維條干燥，以形成所述纖維網(wǎng)；

所述噴灑溶液的步驟通過噴灑水滴，或形成包含液體和發(fā)泡劑的泡沫，所述泡沫沉積在所述纖維條上；

所述張緊步驟在至少1個上游輥和至少1個下游輥之間完成；所述上游輥優(yōu)選為具有金屬外表面，所述下游輥優(yōu)選為以木質(zhì)、橡膠或聚合物制成；所述下游輥的下游纖維條驅(qū)動速度，至少比所述上游輥的纖維條的驅(qū)動速度高至少2倍，優(yōu)選為高至少6倍；

所述尖端區(qū)域包括多個桿，所述桿位于所述行進軸的橫向方向，每個橫向桿包括多個尖端，所述橫向桿優(yōu)選為可與所述纖維條共同移動；

所述橫向桿的移動速度，低于下游輥或每個下游輥對所述纖維條的驅(qū)動速度；

所述尖端區(qū)域中的尖端表面密度，包括在每平方厘米5-23尖端之間；

所述方法在所述進料步驟之前，包括一個以若干單一纖維帶并條而形成所述多個纖維帶的步驟。

至少1個第一單纖維帶中獨有地包括長天然纖維；至少1個第二單纖維帶優(yōu)選為包括除所述第一單纖維帶的所述長天然纖維以后的額外天然纖維，和/或天然原料的合成纖維，和/或人造原料的合成纖維，和/或其混合物。

所述不相交的纖維帶的標(biāo)準(zhǔn)偏差低于20%。

在所述的進料步驟中，所述不相交的纖維帶放置于相鄰斜槽（46）中，所述斜槽出現(xiàn)于所述尖端區(qū)域的上游。

所述斜槽中，所述纖維帶被斜槽的靠攏壁側(cè)向壓縮；

在所述斜槽的出口處，所述纖維帶相互接觸并相互刺入；

在所述粘接纖維的步驟后，所述纖維網(wǎng)的表面密度低于500 g/m²，優(yōu)選為低于150 g/m²。

本發(fā)明還涉及一種用于生產(chǎn)包括長天然纖維的連續(xù)纖維網(wǎng)的裝置，其特征在于，所述裝置包括：

用于將多個不相交的纖維帶平行排列的設(shè)備組件，其中所接收的至少1個所述纖維帶含有長天然纖維；