CN102080284A - 一种织造碳纤维布专用热熔复合纬纱及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种织造碳纤维布专用热熔复合纬纱，为70％的玻璃纤维与30％的粘胶纤维的合股纱，纱线上均匀浸覆有热熔树脂。所述热熔树脂为聚氨酯热熔树脂，由不饱和脂肪酸的二聚体与二元胺经过缩聚反应制得。其生产工艺流程包括并纱、加低捻合股、浸透热熔树脂、恒温热压、冷却、卷绕、倒筒成型。本发明的有益之处在于：本方案的热熔复合纬纱为织造碳纤维布专用，提高和改善了原单一纤维的缺点不足，使碳纤维的固结作用增强。并纱加捻合股后抗折断性明显提高，吸附树脂溶剂量比单一玻璃纤维提高20％以上，粘结牢固度提高30％左右。使织物应用更加宽广，可广泛用于航天航空、汽车造段、化工机械、纺织器材、医疗体育，密封、增强、加固材料等复合领域。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种纺织领域的纬纱及其制造方法，特别是涉及一种织造碳纤维布专用热熔复合纬纱及其制造方法。
(二)背景技术
碳纤维是一种高强度、高模量的无机纤维材料，耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、耐冲击，具有优良的耐磨性及自润滑性，热导热率大，尺寸稳定，导电率高(体积电阻小于1×10-3Ωcm)，比重轻(1.75g/cm2)等许多优异性能。但碳纤维属于脆性材料，断裂伸长小，易折断，通常很难单独使用，而是与塑料、金属、陶瓷、石英等复合后制成复合材料。碳纤维织布时，也无法单独使用，只能用作经纱，纬纱通常用热熔纱，织布时用双热压辊熔融热熔纬纱形成增强复合纺织材料。目前，用于碳纤维布的热熔纬纱均是单一组分(如玻璃纤维)，其缺点是：吸附热熔树脂能力低，与树脂亲和力差，自滑性高，与碳纤维粘结牢度差。生产过程中消耗高，抗折断性差。纬纱热熔点单一，熔融温度可调性差。
(三)发明内容
为了克服现有产品和技术上的不足，本发明提供了一种织造碳纤维布专用热熔复合纬纱及其制造方法。
本发明的技术方案是这样实现的。
本方案的织造碳纤维布专用热熔复合纬纱，为70％的玻璃纤维与30％的粘胶纤维的合股纱，纱线上均匀浸覆有热熔树脂，上述含量均为重量百分比。
所述玻璃纤维为双股，粘胶为单股DTY全牵伸丝。
所述热熔树脂为聚氨酯热熔树脂，由不饱和脂肪酸的二聚体与二元胺经过缩聚反应制得。
所述热熔树脂内可加入单体二元酸以改变原料组分配比方式，调节成不同软化热熔点的聚酰胺树脂。
所述单体二元酸可选用癸二酸。
本方案的织造碳纤维布专用热熔复合纬纱的制造方法，其生产工艺流程如下：并纱、加低捻(8捻/米)合股、浸透热熔树脂、恒温热压、冷却、卷绕、倒筒成型。
具体讲：按重量百分比将70％的玻璃纤维双股与30％的粘胶单股DTY全牵伸丝，并纱加低捻(8捻/米)纺成合股纱，即复合纬纱；然后将聚酰胺热熔树脂投入自动控制调温热熔槽内升温融化，恒温，再将上述复合纬纱浸入热熔槽中；扦出后经热恒温辊及热恒温双压浆辊，使复合纬纱均匀浸沾包覆热熔树脂；经冷风机冷却、固化、卷绕成大园轴筒，经络筒机形成标准宝塔管成品。
本发明的思路是：用常规纤维中对溶剂吸附能力最强的粘胶纤维与玻璃纤维并纱加捻合股，制成复合纬纱。
单一玻璃纤维吸附能力低，而粘胶纤维吸附能力强，玻璃纤维抗折断性差，而粘胶纤维柔软性高。粘胶纤维还有一个特性是在260～300℃开始变色分解，低于260℃时不软化、不熔融，并纱加捻合股后能与玻璃纤维起到互补协调作用。用70％的玻璃纤维与30％粘胶纤维纺成的纬纱，对树脂溶剂吸附能力和抗折断能力均优于其他纤维。
选用聚酰胺树脂作为纬纱的热熔剂，聚酰胺树脂分子主链上带有许多重复的酰胺基团线型热塑性树脂，与乙烯-醋酸乙烯共聚树脂、聚酯树脂等相比有一个明显的特点，即在加热和冷却时，树脂的熔融和固化都在较窄的温度范围内发生。这一特点使聚酰胺热熔树脂在施工时，热熔后稍加冷却即可迅速固化。这一特点十分适合作为织造碳纤维布纬纱所用树脂。
另外聚酰胺树脂的酰胺基团上的氢能与另一酰胺基团链段上的给电子羟基结合成牢固的氢键，具有良好的柔韧性和胶接性能，能使碳纤维织造时提升其固结能力，织物应用更加广泛。
本发明的有益之处在于：本方案的热熔复合纬纱为织造碳纤维布专用，提高和改善了原单一纤维的缺点不足，使碳纤维的固结作用增强。并纱加捻合股后抗折断性明显提高，吸附树脂溶剂量比单一玻璃纤维提高20％以上，粘结牢固度提高30％左右。使织物应用更加宽广，可广泛用于航天航空、汽车造段、化工机械、纺织器材、医疗体育，密封、增强、加固材料等复合领域。
(四)具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例：
按重量百分比将70％的玻璃纤维双股与30％的粘胶单股DTY全牵伸丝，并纱加低捻(8捻/米)纺成合股纱，即复合纬纱。
复合纬纱所用聚酰胺热熔树脂是由不饱和脂肪酸的二聚体与二元胺经过缩聚反应制得，可通过加入单体二元酸(如癸二酸)改变原料组分配比的方式来调节，以获得不同软化热熔点的聚酰胺热熔树脂。增加癸二酸用量能提高树脂分子量和耐热性，比例越大软化点越高，加入癸二酸对聚酰胺热熔树脂软化点的影响见下表：
| 二聚体酸∶癸二酸 | 聚酰胺软化点 |
| 87.5∶12.5 | 125℃ |
| 75∶25 | 150℃ |
| 50∶50 | 190℃ |
因此，用户可根据自己生产的产品需要的熔点而改变热熔复合纬纱的熔点。
按用户所要求熔点调成的聚酰胺热熔树脂投入自动控制调温热熔槽内升温融化100℃，恒温。然后将上述复合纬纱浸入槽中，扦出后经100℃热恒温辊及100℃热恒温双压浆辊，使复合纬纱均匀浸沾包覆热熔树脂。最后，经冷风机冷却、固化、卷绕成大园轴筒，再经络筒机形成标准宝塔管成品。
Claims (6)
1.一种织造碳纤维布专用热熔复合纬纱，其特征在于：该热熔复合纬纱为70％的玻璃纤维与30％的粘胶纤维的合股纱，纱线上均匀浸覆有热熔树脂，上述含量均为重量百分比。
2.根据权利要求1所述的热熔复合纬纱，其特征在于：所述玻璃纤维为双股，粘胶为单股DTY全牵伸丝。
3.根据权利要求1所述的热熔复合纬纱，其特征在于：所述热熔树脂为聚氨酯热熔树脂，由不饱和脂肪酸的二聚体与二元胺经过缩聚反应制得。
4.根据权利要求3所述的热熔复合纬纱，其特征在于：所述热熔树脂内加入了单体二元酸。
5.根据权利要求4所述的热熔复合纬纱，其特征在于：单体二元酸为癸二酸。
6.一种织造碳纤维布专用热熔复合纬纱的制造方法，其特征在于：
其生产工艺流程如下：并纱、加低捻合股、浸透热熔树脂、恒温热压、冷却、卷绕、倒筒成型；
具体讲：按重量百分比将70％的玻璃纤维双股与30％的粘胶单股DTY全牵伸丝，并纱加8捻/米纺成合股纱，即复合纬纱；然后将聚酰胺热熔树脂投入自动控制调温热熔槽内升温100℃融化，恒温，再将上述复合纬纱浸入热熔槽中；扦出后经100℃热恒温辊及100℃热恒温双压浆辊，使复合纬纱均匀浸沾包覆热熔树脂；经冷风机冷却、固化、卷绕成大园轴筒，经络筒机形成标准宝塔管成品。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105506817A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-04-20 | 海宁安捷复合材料有限责任公司 | 碳纤维生态草生产工艺 |
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2009
- 2009-11-30 CN CN 200910228839 patent/CN102080284A/zh active Pending
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