[發明專利]材料的退繞

有效

• 申請號: 201880064679.7
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN111164034B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: J·埃利斯;A·洛奇薩諾
• 申請（專利權）人: 赫克塞爾合成有限公司;赫克賽爾公司
• 主分類號: B65H49/18
• 分類號: B65H49/18;B29B15/12
• 代理公司: 北京坤瑞律師事務所 11494
• 代理人: 封新琴

提供一種用于從線軸(2)上退繞材料的方法，其中，在退繞的第一接觸點(4)處的取出角(θ)始終在0±20°的范圍內，且其中退繞的第一接觸點(4)距所述線軸(2)的旋轉軸(3)的距離不大于600mm。還提供一種用于從線軸(2)上退繞材料的設備，該設備包括線軸(2)可旋轉地安裝在其上的軸(3)以及位于距軸(3)中心的距離不大于600mm的退繞的材料的靜態第一接觸點(4)，其中在退繞的第一接觸點(4)處的取出角(θ)始終在0±20°的范圍內。

本發明涉及從諸如線軸之類的芯上退繞材料。特別地，本發明涉及在退繞之后鋪放的材料的退繞，特別是浸漬有樹脂并鋪放在模具中并在模具中固化的材料。

盡管本發明可用于退繞任何線性材料，但是特別可用于退繞纖維、帶材和復絲絲束，例如隨后用于生產纖維增強的復合材料的碳或玻璃纖維的復絲絲束。通常將這樣的復絲絲束纏繞在線軸上，使用時將其退繞，然后用樹脂組合物(熱固性樹脂組合物或熱塑性樹脂組合物)浸漬，隨后使其進行模塑和固化操作，以生產纖維增強的制品。

可使用復絲絲束以形成復合制品。絲束可以用未固化或部分固化形式的熱固性樹脂組合物浸漬、或用熱塑性組合物浸漬。以此方式浸漬的纖維層(例如復絲絲束層)稱為預浸料。可以將通常作為多個預浸料層的預浸料鋪放在模具中并在其中固化以形成復合制品。或者，可將復絲絲束鋪放在容器(諸如袋)中的模具中，且可將液體熱固性樹脂注射到(可能在真空下)袋中，使得液體熱固性樹脂浸漬復絲絲束，然后可將樹脂固化至生產成品復合制品。

在這樣的過程中，纖維或復絲絲束可方便地從它們先前已經纏繞在其上的線軸上提供。然后可將這些纏繞的纖維和絲束從線軸上退繞，這通常作為連續的浸漬、鋪放和模塑過程的一部分，以生產復合制品。

纖維，無論是復絲絲束還是單纖維，通常都纏繞在旋轉的芯或線軸上以進行運輸。它們通常從線軸的一端纏繞到另一端，以使纖維或復絲絲束沿線軸的長度均勻分布或基本上均勻分布，并且在纖維或復絲沿著線軸堆放而層層堆積時也在纖維或復絲的質量范圍內。

因此，退繞動作必須在整個線軸上往復進行以匹配纏繞方式。然而，這種傳統的退繞導致跨越線軸的整個長度從線軸移除材料時的角度發生變化。例如，當從中心位置退繞時，從線軸進行移除的角度將為約90°，但是當在遠離線軸中心處退繞材料時，線軸的末端處的角度將下降至顯著小于90°。當材料沿線軸移動時移除材料的角度將變化，并且該角度將取決于線軸的長度和線軸表面與移除點的距離。因此，隨著材料的退繞，角度及因此的材料中的張力會發生變化。

這種移除角度的變化會產生下述力的變化，所述力為當從線軸上抽出纖維或復絲絲束時作用在纖維或復絲絲束上的力，從而產生在纖維或復絲絲束內的變化；具體而言，當絲束從中心移動至芯上的絲束要從其退繞的任一端時，張力將增加，其中在末端處的張力最大。當纖維絲束改變方向以朝著退繞芯的另一端移動時，由尖銳的退繞角度所產生的該張力在絲束上起作用，從而產生使得纖維絲束可翻身并在纖維絲束中產生加捻(有時也稱為假捻)的環境。在采用復絲絲束的情況下，絲束內的單絲通常彼此平行，且絲束的一個重要特性是纖維在絲束內的分布使得可達到所期望的用樹脂浸漬纖維的程度。然而，如上討論的纖維或復絲絲束在退繞期間所經受的力的變化導致假捻，該假捻可扭曲一根或多根纖維的分布、和/或限制絲束的鋪展性以使其不能像絲束群體一樣均勻地鋪展，導致樹脂的浸漬和分布不均勻，最終導致預浸料中的空隙和由預浸料制成的復合產品中的缺陷。

在另一種退繞方法中，退繞的材料的第一接觸點沿著線軸向前和向后橫向運動，使得材料在沿著線軸的長度的每一處均以基本上90°的角度退繞。但是，在橫動的每一端都必須反轉退繞發生的方向，這里再次在方向改變點，將不同的力施加到纖維或復絲絲束上，再次破壞纖維或纖維在絲束內的分布，導致相同的問題，例如產生假捻。