[發(fā)明專利]一種功能纖維膨體紗織物毯及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310525351.X
• 申請(qǐng)日: 2013-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103628223A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊朝坤;趙曉明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州多維特種纖維制品科技有限公司
• 主分類號(hào): D03D15/02
• 分類號(hào): D03D15/02;D03D13/00;D02J1/02
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技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種連續(xù)功能纖維膨體紗織物毯，具體地說(shuō)是一種利用連續(xù)功能纖維膨體紗及膨體復(fù)合紗織造而成的膨體紗織物毯。它既有非織造布膨體、多孔隙的特點(diǎn)，又具有機(jī)織物的基本結(jié)構(gòu)。可用于保溫隔熱毯或作為復(fù)合材料的纖維預(yù)制體。

背景技術(shù)：

連續(xù)功能纖維膨體紗織物毯是一種能充分發(fā)揮長(zhǎng)纖維特性的保溫隔熱材料或是纖維預(yù)制體，它既具有短切纖維網(wǎng)的性能，又具有長(zhǎng)纖維制品的結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性。

杭州蕭山天成機(jī)械有限公司生產(chǎn)提供玻璃纖維膨體紗機(jī)設(shè)備，用于膨體紗的生產(chǎn)。高速氣流膨化器為設(shè)備中的一個(gè)關(guān)鍵部件。該設(shè)備用于玻璃纖維膨體紗生產(chǎn)的，市場(chǎng)有售，但不能直接用于碳纖維膨體紗的生產(chǎn)。在通用產(chǎn)品中，玻璃纖維絲較脆硬，絲束中斷頭較多，浸潤(rùn)劑用量較多。碳纖維絲相對(duì)較細(xì)較軟，絲束中斷頭較少，浸潤(rùn)劑用量較少。由于玻璃纖維和碳纖維性質(zhì)的不同，氣流過(guò)小，達(dá)不到膨體紗的效果，而氣流過(guò)大，又會(huì)損傷纖維。原裝置結(jié)構(gòu)中氣流與絲束同時(shí)進(jìn)入一個(gè)圓柱形膨化器中。沒(méi)有設(shè)定專門(mén)的氣流通道，也沒(méi)有對(duì)氣流吹噴纖維絲束的角度、方向進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)堵塞輸出口、紗線局部膨大的現(xiàn)象。

短切纖維氈是一種用途廣泛的保溫隔熱材料，也是各種結(jié)構(gòu)纖維預(yù)制體二次成型的基礎(chǔ)材料，其重量較輕，含有較高的氣孔率，單位面積重量為：200～600g/m²。一般地，制成纖維氈要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟：(1)通過(guò)特殊配方的處理劑對(duì)碳纖維長(zhǎng)絲進(jìn)行清洗、消除靜電和柔性處理，一是將碳纖維表面的浸潤(rùn)劑去除，二是使增加纖維柔性，三是消除靜電；(2)將碳纖維長(zhǎng)絲切斷成長(zhǎng)度在60mm～100mm短纖維；(3)對(duì)短切纖維進(jìn)行機(jī)械開(kāi)松、梳理或氣流混合；(4)通過(guò)機(jī)械或氣流的方法在成網(wǎng)簾子上均勻鋪網(wǎng)；(5)最后通過(guò)針刺使纖維網(wǎng)成型。

短切纖維網(wǎng)制氈具有以下缺點(diǎn)：(1)梳理過(guò)程中對(duì)纖維的損傷較大；(2)纖維網(wǎng)中的單纖維不能完全伸直；(3)成網(wǎng)的均勻性和質(zhì)量一致性很難控制；(4)纖維的方向不可設(shè)計(jì)，纖維網(wǎng)面內(nèi)力學(xué)性能欠佳；(5)短切纖維氈的層間性能很差；(6)容易出現(xiàn)散邊或爛邊。由于碳纖維的剛性、脆性和抱合力差等特點(diǎn)，致使對(duì)短切碳纖維的梳理較為困難。另外，還會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)纖維繞輥，轉(zhuǎn)移困難，造成不能正常出網(wǎng)。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于克服短切纖維氈技術(shù)的不足，提供一種功能纖維膨體紗織物毯及其制備方法，一種直接由連續(xù)功能纖維膨體紗或膨體復(fù)合紗織成的膨體紗織物，這種膨體紗織物不分層，膨體性好，結(jié)構(gòu)均勻，質(zhì)量一致性較好，并具有層間連接，纖維方向可設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮了長(zhǎng)纖維的性能，力學(xué)及其功能性更佳。采用本發(fā)明技術(shù)所制成的纖維織物可直接用于保溫隔熱材料，也可用于纖維預(yù)制體，可直接進(jìn)行CVD工藝復(fù)合沉積，且預(yù)制體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、

變形小、力學(xué)性能可設(shè)計(jì)，易滲碳易沉積，可得到高致密性、結(jié)構(gòu)均勻的復(fù)合材料。

技術(shù)方案：

利用連續(xù)功能纖維膨體紗及膨體復(fù)合紗作為原料；將經(jīng)過(guò)超喂的功能纖維膨體紗與功能纖維長(zhǎng)絲束合并再進(jìn)行加固，形成膨體復(fù)合紗；將膨體復(fù)合紗作為緯紗與連續(xù)功能纖維長(zhǎng)絲束經(jīng)紗進(jìn)行交織而成織物毯，構(gòu)成緯向膨體紗織物毯；將膨體復(fù)合紗同時(shí)作為經(jīng)紗和緯紗，織成經(jīng)、緯雙向膨體紗織物毯。

該方法包括以下幾個(gè)步驟：

(1)利用連續(xù)功能纖維膨體紗及膨體復(fù)合紗作為織物原料；

(2)將經(jīng)過(guò)超喂的功能纖維膨體紗與功能纖維長(zhǎng)絲束合并再進(jìn)行加固，形成膨體復(fù)合紗；

(3)將膨體復(fù)合紗作為緯紗與作為經(jīng)紗的連續(xù)功能纖維長(zhǎng)絲束交織成織物，構(gòu)成緯向膨體織物毯；將膨體復(fù)合紗同時(shí)作為經(jīng)紗和緯紗，織成經(jīng)、緯雙向膨體織物毯；

所述連續(xù)功能纖維長(zhǎng)絲束及膨體復(fù)合紗為玻璃纖維或碳纖維或碳化硅纖維或玄武巖纖維或芳綸纖維。

步驟(3)中所述織物組織為平紋或斜紋或緞紋或方平或緯二重組織；

6K的膨體紗直徑為5～20mm，12K膨體紗的直徑為10～40mm。

單層膨體紗織物的厚度為5mm～30mm。

所述膨體紗的制備方法如下：

（1）通過(guò)高速氣流膨化器讓高速氣流通過(guò)膨化器噴嘴連續(xù)吹噴功能纖維長(zhǎng)紗束，將每根單紗充分分離成單絲狀態(tài)。

（2）調(diào)整吹噴速度為20-50米/秒，吹噴角度為15°-75°，可制成兩種基本類型的膨體紗，即膨松型和螺旋型。

所述高速氣流膨化器：由膨化器外殼和設(shè)置在內(nèi)部的通道組成，膨化器外殼上設(shè)置導(dǎo)氣孔。所述導(dǎo)氣孔角度為15°-75°。通道的直徑在8mm～15mm，導(dǎo)氣孔直徑范圍在2mm～5mm。