[發明專利]一種汽車離合器面片用碳纖維復合線及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410059937.6
• 申請日: 2014-02-21
• 公開（公告）號: CN103849968A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 蔡安蘭;楊余章;鄧育新;錢勤
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院;南通新源特種纖維有限公司
• 主分類號: D02G3/04
• 分類號: D02G3/04;D02G3/36;D02G3/44;F16D13/64;D02G3/18
• 代理公司: 北京瑞恒信達知識產權代理事務所(普通合伙) 11382
• 代理人: 李渤;李琰

技術領域

本發明屬于紡織領域，具體涉及一種汽車離合器面片用碳纖維復合線及其制備方法和應用。

背景技術

隨著汽車工業的發展，對配套的摩擦材料也提出更高的要求；尤其是對傳動系統中承擔傳遞動力扭矩的離合器面片質量的要求更加嚴格：除要求具有適宜、穩定的摩擦系數、較低的磨損和較高的爆裂強度外，還必須要求具有良好的離合平穩性。離合器面片由膠料和復合纖維構成。現有技術中，離合器用復合纖維除化學纖維和無機纖維外，都含有金屬絲。如中國實用新型專利（授權公告號CN201582324U）公開了一種超多銅絲無石棉離合器面片，其骨架架芯材料采用10根17絲的銅絲、一根化纖和兩根玻璃纖維組成的增強復合線。

由于汽車離合器面片用增強材料都含有銅絲等金屬絲，使得面片的摩擦系數、磨損性能、制品密度及爆裂強度等指標都還不是很理想，在面片的實際使用過程中導致汽車離合器工作時的平順性、耐磨性不高，使用壽命較短。而且大量使用銅，不僅是對資源的浪費，還造成了嚴重的環境污染。

目前，國際社會對環保要求也越來越嚴。除了嚴格要求在制品中無石棉外，還對金屬銅的含量也提出了要求。歐美一些國家已經就限制摩擦材料中有害重金屬組分及銅的含量進行立法。在可以預見的將來，摩擦材料中重金屬組分的含量將會成為摩擦材料出口歐美的障礙。

因此，有必要開發出一種不含金屬絲、使汽車用離合器面片達到性能要求的增強復合線。

發明內容

針對上述問題，本發明的一個目的在于提供一種汽車離合器面片用碳纖維復合線，它不含石棉和金屬，能提高汽車離合器面片的各項技術性能，使用過程中平順性、耐磨性好，從而延長面片的使用壽命。

為了實現上述發明目的，本發明采用了如下的技術方案：

一種汽車離合器面片用碳纖維復合線，包括碳纖維長絲或以碳纖維長絲為芯紗的碳纖維包芯紗，不包括金屬絲；總線密度為1200～3500tex;

優選的，所述碳纖維長絲為碳含量超過98%的高碳纖維長絲；

更優選的，所述碳纖維長絲為3k、6k或12k的高碳纖維長絲。

所述碳纖維包芯紗的皮紗由復合短纖維制成；所述復合短纖維由粘膠纖維和腈綸纖維組成；以所述皮紗的重量為基準，粘膠纖維和腈綸纖維的重量百分比為：粘膠纖維30%～90%，腈綸纖維10%～70%；

優選的，以所述皮紗的重量為基準，粘膠纖維和腈綸纖維的重量百分比為：粘膠纖維40%～80%，腈綸纖維20%～60%；

更優選的，以所述皮紗的重量為基準，粘膠纖維和腈綸纖維的重量百分比為：粘膠纖維50%～70%，腈綸纖維30%～50%。

優選的，所述碳纖維包芯紗的線密度為350～1200tex，更優選為500～800tex，進一步優選為550～750tex。

所述汽車離合器面片用碳纖維復合線還包括玻璃纖維無捻粗紗、玻璃纖維無捻膨化紗和化纖粗紗；優選的，所述玻璃纖維無捻粗紗、玻璃纖維無捻膨化紗和化纖粗紗，與所述碳纖維長絲或碳纖維包芯紗捻合。

優選的，所述化纖粗紗由腈綸短纖維紡制。

優選的，所述玻璃纖維無捻粗紗的線密度為300～1200tex，更優選為450～750tex，進一步優選為500～700tex；

優選的，所述玻璃纖維無捻膨化紗的線密度為300～1200tex，更優選為450～750tex，進一步優選為500～700tex；

優選的，所述化纖粗紗的線密度為150～750tex，更優選為180～450tex，進一步優選為200～400tex。

本發明的另一個目的是提供所述汽車離合器面片用碳纖維復合線的制備方法，包括將所述碳纖維長絲或碳纖維包芯紗，與其它的紗合股加捻，捻度為S30～90TPM，優選為S50～60TPM。

作為本發明的一種優選的實施方案，本發明提供一種汽車離合器面片用碳纖維復合線，由上述碳纖維包芯紗、上述玻璃纖維無捻粗紗、上述玻璃纖維無捻膨化紗和上述化纖粗紗捻合制成。

本發明還提供上述優選的汽車離合器面片用碳纖維復合線的制備方法，包括如下步驟：

I.將玻璃纖維無捻粗紗膨化處理，得到所述玻璃纖維無捻膨化紗；

II.按照重量配比取所述粘膠纖維和腈綸短纖維，混合開松，制條，然后和所述碳纖維長絲進行紡紗，優選在空氣摩擦紡紗機上進行紡紗，得到所述碳纖維包芯紗；

III.腈綸短纖維開松、制條后，紡制成所述化纖粗紗；優選在空氣摩擦紡紗機上進行紡紗，得到所述化纖粗紗；