CN102514334A

CN102514334A - 多向纤维复合材料及其制造设备

Info

Publication number: CN102514334A
Application number: CN2011103710672A
Authority: CN
Inventors: 李勇; 旷钟
Original assignee: CHENGDU CAIHONG ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHENGDU CAIHONG ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-11-21
Filing date: 2011-11-21
Publication date: 2012-06-27

Abstract

一种多向纤维复合材料，该多向纤维复合材料包含至少两层多向纤维层和至少一层位于该多向纤维层之间的中间夹层，该多向纤维层通过热熔方式形成，以及一种制造复合材料的制造设备，其通过包含多向纤维的纤维层以及中间夹层的相互应用，能得到较为均衡的性能和效果，适用于大部分的要求，且制造装置结构简单，操作方便，且效率更高，能有效降低成本。

Description

多向纤维复合材料及其制造设备

技术领域

本发明涉及复合材料的组成及制造领域，尤其涉及一种多向纤维复合材料及其制造设备。

背景技术

现有的材料不再仅仅包含单一材质或者单一层，为实现不同材质之间的优势组合，常常将两层或更多层材料贴合在一起，形成由多层材料制成的复合材料，这种复合材料可用于各种领域，由于复合材料可通过调整各个层的材料性质和厚度，从而可根据各个层的不同材料和厚度来选择最终产品的性质，从而适用于不同的技术领域。

常用的复合材料可选用不同纤维层复合成一块材料，通过发明人的不断研究发现，由多向纤维构成的纤维层能实现较好的强度和更轻的质量，这是由于纤维的多向分布，使得在各个方向上的纤维相对均衡，而如何能更好的在多向纤维层中实现较好的效果和性能，则成了急需解决的问题。

为此，本发明的设计者通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种多向纤维复合材料及其制造设备，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多向纤维复合材料及其制造设备，其通过包含多向纤维的纤维层以及中间夹层的相互应用，能得到较为均衡的性能和效果，适用于大部分的要求，且制造装置结构简单，操作方便，且效率更高，能有效降低成本。

为实现上述目的，本发明公开了一种多向纤维复合材料，其特征在于：

该多向纤维复合材料包含至少两层多向纤维层和至少一层位于该多向纤维层之间的中间夹层，该多向纤维层通过热熔方式形成。

其中：通过将纤维原料利用以下步骤制成多向纤维层：

步骤一：热熔，利用加热装置对原料进行加热，加热温度为高于原料的熔点温度，由此，原料形成为液态；

步骤二：高压吹制，通过高压气泵对热熔成液态的原料通入高压空气，高压空气打散液态原料形成纤维丝；

步骤三：加热，利用另一加热装置对纤维丝进行加热，加热温度为低于原料的熔点温度，使纤维丝的温度达到一定；

步骤四：喷出，通过抽吸装置将纤维丝打散分布至传动带上，形成不定向的纤维排列，从而层状的不定向的纤维丝均匀的分布至传动带上；

步骤五：压制，通过液体压力装置或者压力辊等对层状的纤维丝施加压力，从而使温度较高的纤维丝被压制成密度大、分布均匀、方向不定的纤维层。

其中：该多向纤维层的材质为碳纤维、玻璃纤维或矿物纤维。

其中：该中间夹层为格栅状设置的纤维板材，其通过横向布置的纤维和纵向布置的纤维共同组成。

其中：该中间夹层的材质为聚合脂、聚酰胺、聚酰亚胺、聚烯烃、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯中的任一种纤维。

其中：该中间夹层的纤维可包含两种原料，该纤维包含位于中心的第一纤维和包围于该第一纤维外的第二纤维，该第一纤维和第二纤维的材质不同。

其中：该中间夹层的纤维直径为10-30微米。

还公开了一种制造复合材料的制造设备，该设备包含位于两侧的辊子，一对热压紧辊子，该对热压紧辊子包含有加热装置。

本发明具有以下技术效果：

1、多向纤维层的应用使材料的结构强度大大增强；

2、可结合中间夹层的优点，适用于不同的地方。

本发明将通过下面的具体实施例进行进一步的详细描述，且进一步结合对附图的说明将得到更加清楚和明显的了解。

附图说明

图1A显示了本发明的多向纤维复合材料实施例一的示意图。

图1B显示了本发明的多向纤维复合材料实施例二的示意图。

图1C显示了本发明的多向纤维复合材料实施例三的示意图。

图2显示了本发明的多向纤维复合材料制造设备的简示图。

具体实施方式

参见图1A-C，显示了本发明的多向纤维复合材料实施例一的示意图。该多向纤维复合材料包含至少两层多向纤维层2和至少一层位于该多向纤维层2之间的中间夹层1，该多向纤维层2可通过热熔方式形成，既通过将纤维原料利用以下步骤制成多向纤维层：

该多向纤维层2的材质可为碳纤维、玻璃纤维、矿物纤维等。

参见图1A，显示出该多向纤维复合材料包含三层多向纤维层和两层中间夹层；图1B显示出该多向纤维复合材料包含四层多向纤维层和三层中间夹层；图1C显示出该多向纤维复合材料包含五层多向纤维层和四层中间夹层。

可见，每两层多向纤维层之间均具有一中间夹层1，该中间夹层1为格栅状设置的纤维板材，其通过横向布置的纤维和纵向布置的纤维共同组成，通过该中间夹层，一方面可进一步增强多向纤维层的强度，另一方面可利用其格栅状的形状，提高横向和纵向的抗拉强度，且其透过性较好，使复合材料可应用于需要更好透气性的领域。

优选的是，该中间夹层的材质为聚合脂、聚酰胺、聚酰亚胺、聚烯烃、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯中的任一种纤维。

优选的是，该中间夹层的纤维可包含两种原料，例如，该纤维可包含位于中心的第一纤维和包围于该第一纤维外的第二纤维，该第一纤维和第二纤维的材质不同，两者可选自聚合脂、聚酰胺、聚酰亚胺、聚烯烃、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯中的任一种，还可以在同一纤维中通过机械方法实现一半为第一纤维、

另一半为第二纤维。

优选的是，该中间夹层的纤维直径为1-100微米，优选的为10-30微米。

优选的是，该至少两层多向纤维层2和至少一层中间夹层1可通过粘合剂粘合，还可通过纺线3进行加固。

参见图2，显示了本发明的多向纤维复合材料制造设备的简示图。

多向纤维层12从两侧的辊子13贴靠至中间夹层14上，该中间夹层14的两侧表面上涂布有粘合剂，通过一对热压紧辊子16进行加热压紧，该对热压紧辊子16包含有加热装置，由此，两侧的多向纤维层12可通过加热后的粘合剂紧密贴合至中间夹层14上，最终形成本发明的具有两层多向纤维层和一层中间夹层的复合材料18。

由此可见，本发明的复合材料制造简单，成本低廉，且强度高。

显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。

Claims

1.一种多向纤维复合材料，其特征在于：

2.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于：通过将纤维原料利用以下步骤制成多向纤维层：

3.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于：该多向纤维层的材质为碳纤维、玻璃纤维或矿物纤维。

4.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于：该中间夹层为格栅状设置的纤维板材，其通过横向布置的纤维和纵向布置的纤维共同组成。

5.如权利要求4所述的复合材料，其特征在于：该中间夹层的材质为聚合脂、聚酰胺、聚酰亚胺、聚烯烃、聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯中的任一种纤维。

6.如权利要求4所述的复合材料，其特征在于：该中间夹层的纤维可包含两种原料，该纤维包含位于中心的第一纤维和包围于该第一纤维外的第二纤维，该第一纤维和第二纤维的材质不同。

7.如权利要求4所述的复合材料，其特征在于：该中间夹层的纤维直径为10-30微米。

8.一种制造如权利要求1-7中任一所述复合材料的制造设备，该设备包含位于两侧的辊子，一对热压紧辊子，该对热压紧辊子包含有加热装置。