CN107214877A - 纤维束成型半熟化含浸纤维束的装置及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纤维束成型半熟化含浸纤维束的制造方法，包括：一送料步骤，提供至少一纤维束至一送束轮组；一粗糙化处理步骤，将该纤维束表面形成复数坑洞；一树脂成型步骤，利用连续式螺杆以高压方式将该树脂附着于该纤维束的内部与表面以提高纤维束的含浸率；一半熟化成型步骤，通过控制温度及压力使纤维束成型一含浸纤维束的纤维束内、外层的树脂并形成半熟化的状态；一收卷步骤，将半熟化的含浸纤维束收卷，提供后续编织成布。本发明还提供一种纤维束成型半熟化含浸纤维束的制造装置。通过上述方法和装置使每一个纤维束成型含浸纤维束的纤维束内部为高含浸率，而外层确实包覆该树脂，以此提升布料的整体强度、刚性及弹性。

Description

纤维束成型半熟化含浸纤维束的装置及制造方法

技术领域

本发明与纤维布料有关，特别是关于一种纤维束成型半熟化含浸纤维束的装置及制造方法。

背景技术

所有的布料都是有复数纤维束交织而成，而纤维布料的应用层面既深且广，从衣物、设备外壳表面、甚至建筑材料都会利用到纤维布料，而这些纤维布料的对象的质量与纤维布料的性质息息相关，纤维布料通常经过上胶、黏合的制造过程，以使纤维布料的成型成品硬化后不易塌软，或使纤维布料的成品为多层的纤维布料迭合而增加其厚度或强度，纤维布料的成品或单层或多层迭合，透过各层的含浸上胶后层迭或单层或多层同时灌胶，于纤维布表面得以上胶，惟现有产品时有黏合不佳、胶层气体、胶层间搭合不良、或胶层间剥离等状况，皆会降低纤维布料成型的成品强度、刚性、弹性等性质。

然而，上述纤维布料成品之所以会产生以上缺点，请参阅图1、2所示，乃因传统纤维布料的上胶方式皆是将复数纤维束1先制作成整块布料2，再将整块布料2浸泡在胶里，或是先将该布料2放在成型模具里，再于成型模具内灌入胶，而此种上胶的方式仅能在布料2的表层形成胶层，无法使布料2内部每一束纤维束1的内部确实的含浸，甚至纤维束1的表面都无法确实的完整涂布到胶层3，但该纤维束1内部由于自然含浸的关系，其含浸深入的程度不足，即业界所称的含浸率不足，本身结构极为松散，故含浸胶固化后，纤维束1内各纤维间的结合力即十分的有限，而对整体固化的强度造成极大不良影响，而该各复数纤维束1间接触点A或接近该接触点A处狭小空间处胶无法流入，尤其胶的粘绸度越高，胶越难渗入该纤维束1表面以及相互接触A处，而造成于成化时，会因为该处缺乏胶层3导致整体的布料2成型成成品后，该各层纤维束1间或各纤维束1间的接合强度、刚性及弹性不足等问题。

因此，如何改善已知纤维布料强度、刚性及弹性不足题等缺失即为本发明目前首要研发课题。

发明内容

本发明提供一种纤维束成型半熟化含浸纤维束的装置及制造方法，其主要目的利用于单一纤维束内部的高含浸率以及外层形成结合性高的树脂，由此提升布料内每一纤维束之间的黏性，相对增加布料的整体强度、刚性及弹性。

为达前述目的，本发明提供一种纤维束成型半熟化含浸纤维束的装置及制造方法，包括：一送料步骤，提供至少一纤维束至一送束轮组；一粗糙化处理步骤，设置于一负压室，该负压室设有一电弧产生器，通过该电弧产生器产生连续性的放电气体对该纤维束表面制造出该复数坑洞，而该负压室则产生负压以吸收该粗糙化处理机构所制造出的坑洞粉尘并使该纤维束内部形成负压的真空状态；一树脂成型步骤，利用连续式螺杆以高压方式将树脂附着于该纤维束内部提高其树脂的含浸率并于表面形成树脂外层；一半熟化成型步骤，通过控制温度及压力使纤维束内部强力结合的结构而外表成型该树脂并形成半熟化状态；一收卷步骤，将半熟化的纤维束成型为含浸纤维束后予以收卷，提供后续编织成布；通过上述步骤使每一个纤维束表面成型出树脂外层，且该坑洞可确实的与该纤维束表面包覆的该树脂外层紧密接合，因此复数纤维束内部含浸率极高即可为一强固的结构，而该各纤维束同时以成型该树脂外层相接触到地方，则会因为涂布有黏胶或含有黏胶纤维束而使纤维束各层或各纤维束间的接合力更强，进而提升成品整体强度、刚性及弹性。

附图说明

图1为已知纤维布料成型示意图(一)。

图2为已知纤维布料成型示意图(一)。

图3为本发明纤维束成型半熟化含浸纤维束的装置示意图。

图4为本发明纤维束成型示意图一。

图5为本发明纤维束成型示意图二。

图6为本发明纤维束成型示意图三。

图7为本发明纤维束成型示意图四。

图8为本发明纤维束成型示意图五。

在说明书附图中用到的标识的含义解释如下：

＜已知＞

纤维束1 布料2

胶层3 接触点A

＜本发明＞

送料单元10 纤维束原料轮11

送束轮组12 纤维束20

坑洞21 粗糙化处理单元30

前捻束轮组31 后捻束轮组32

负压室33 粗糙化处理机构330

树脂成型单元40 押出装置41

输出管路410 输出窄口411

树脂送入装置42 输入管路420

树脂外层50 纤维束成型含浸纤维束60

纤维束成型含浸纤维束的纤维束61 半熟化成型单元70

收卷单元80 布料90

接触点B 输入角度θ

具体实施方式

为使贵审查员对本发明的目的、特征及功效能够有更进一步的了解与认识，以下兹请配合图式简单说明详述如后：

请参阅图3所示，本发明实施例是一种纤维束成型半熟化含浸纤维束的装置，包括：

一送料单元10，具有一纤维束原料轮11及一送束轮组12，其中该纤维束原料轮11提供至少一纤维束20至该送束轮组12；

一粗糙化处理单元30，连接该送料单元10，该粗糙化处理单元30具有一前捻束轮组31、一后捻束轮组32及一负压室33，由该前捻束轮组31及该后捻束轮组32将平行排列的纤维束20捻成一加工需要的纤维束20结构，或波状或直束状等，如图4所示；

另，该负压室33内部设一粗糙化处理机构330(为电弧产生器)，当该纤维束20经由该送束轮组12进入该负压室33内，则通过该粗糙化处理机构330产生连续性的放电气体对该纤维束20表面制造复数坑洞21，同时该负压室33则以机械方式将空气抽出负压室33外，使负压室33内的压力降低产生负压以吸收该粗糙化处理机构330所制造出的坑洞粉尘；并使经过该负压室33的纤维束20内部自然形成负压状态；

据此，当该纤维束20经由该粗糙化处理单元30之后会于其表面形成该复数坑洞21，如图5所示；

接续，一树脂成型单元40，连接该粗糙化处理单元30，该树脂成型单元40包括相互连通的一押出装置41及一树脂送入装置42(连续式螺杆)，该押出装置41具有一输出管路410，该输出管路410用以传输该表面形成复数坑洞21的纤维束20，而该树脂送入装置42具有一输入管路420，该输入管路420连通该输出管路410，通过连续式螺杆设计将一树脂以高压方式由该输入管路420输入至该押出装置41的输出管路410并含浸渗入纤维束20内部并于表面形成一树脂外层50，通过该纤维束20内部形成高含浸率的形态，而该纤维束20表面的复数坑洞21增加该树脂与该纤维束20的附着力及附着面积，而该押出装置41具有一输出窄口411，用以输出一纤维束成型含浸纤维束60；

其中，值得一提的是，该输入管路420延着该输出管路410外围以32度～64度的输入角度θ设置(最佳输入角度为32度～60度，且最大输入角度不得大于65度)，使该输入管路420所输入的树脂充份布满该纤维束20表面，同时可避免该纤维束20因输入管路420输送压力过大导致断裂。

当纤维束20经由该树脂成型单元40之后会形成该纤维束成型含浸纤维束60，如图6所示，据此每一个纤维束成型含浸纤维束60的各纤维束61内部具有极高含浸率的树脂而外层皆包覆该树脂外层50；

于本实施例中，该树脂可为一黏胶、一含有黏胶的纤维束；

接续，一半熟化成型单元70，连接该树脂成型单元40，该半熟化成型单元70接收来自该押出装置41所输出的内、外层具有高含浸率树脂的纤维束成型出含浸纤维束60，且该半熟化成型单元70通过控制内部温度及压力，使纤维束成型含浸纤维束60的各纤维束61内、外层的树脂形成半熟化状态，以利于后续编织成布的制程；

一收卷单元80(为收卷轮)，连接该半熟化成型单元70，将半熟化的纤维束成型含浸纤维束60收卷，提供后续编织成一布料90。

以及，本发明另一实施例为一种纤维束成型半熟化含浸纤维束的制造方法，包括：

一送料步骤，提供至少一纤维束20至一送束轮组12；

一粗糙化处理步骤，将该纤维束20表面形成复数坑洞21，且于该粗糙化处理步骤内进行一捻束步骤，该捻束步骤利用一前、后捻束轮组31、32将平行排列的纤维束20捻成一符合加工需求的波浪或直束状的形态；

以及该粗糙化处理步骤设置于该负压室33，该负压室33设有电弧产生器330，通过该电弧产生器330产生连续性的放电气体对该纤维束20表面制造出该复数坑洞21，而该负压室33则产生负压以吸收该粗糙化处理机构所制造出的坑洞粉尘，并使该纤维束20内部形成负压的真空状态；

一树脂成型步骤，采用一连续式螺杆以高压方式将该树脂内部含浸以及外表附着于该纤维束20，使其形成一纤维束成型含浸纤维束60，其中该树脂为黏胶或含有黏胶的纤维束；

一半熟化成型步骤，通过控制温度及压力使该纤维束成型含浸纤维束60的各纤维束61内、外层的树脂形成半熟化状态，以利于后续编织成布的制程；

一收卷步骤，将半熟化的纤维束成型含浸纤维束60收卷，提供后续编织成一布料90。

据此，请参阅图7、8所示，因本发明的纤维束成型含浸纤维束60的纤维束61外层皆包覆该树脂，因此当将其编织成布料90时，通过该布料90内每一个纤维束成型含浸纤维束的纤维束61内部皆有极高的树脂含浸率，固化后该纤维束成型含浸纤维束的纤维束61本身的结构强度即高，加上该纤维束成型含浸纤维束的各纤维束61的外层皆包覆有可以是黏胶或含有黏胶纤维束的树脂，因此复数纤维束成型含浸纤维束60接触点B则会因为涂布有黏胶或含有黏胶纤维束而提升布料90成型成品后的整体强度、刚性及弹性，达到改善习知纤维布料层与层或纤维束间的接合强度、刚性及弹性不足题等缺失。

综上所述，上述各实施例及图式仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以之限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (12)

1.一种纤维束成型半熟化含浸纤维束的装置，其特征在于，包括：

一送料单元，具有一纤维束原料轮及一送束轮组，该纤维束原料轮提供至少一纤维束至该送束轮组；

一粗糙化处理单元，连接该送料单元，该粗糙化处理单元具有一负压室，该负压室内部设一粗糙化处理机构，该纤维束经该送束轮组送至该负压室内，通过该粗糙化处理机构产生连续性的放电气体对该纤维束表面制造出复数坑洞，并使该纤维束内部形成负压的真空状态；

一树脂成型单元，连接该粗糙化处理单元，该树脂成型单元包括一押出装置与一树脂送入装置相互连通，该押出装置具有一输出管路用以接收表面形成复数坑洞的纤维束，该树脂送入装置具有一输入管路，该输入管路连通该输出管路，且该树脂送入装置的输入管路将一树脂以高压方式送入该押出装置的输出管路内并含浸于或附着于纤维束内部及表面并形成一树脂外层，通过该纤维束的复数坑洞增加该树脂与该纤维束的附着力及附着面积，使该纤维束内部形成高含浸率的形态，而该押出装置具有一输出窄口，用以输出一纤维束成型含浸纤维束；

一半熟化成型单元，连接该树脂成型单元，该半熟化成型单元接收来自该押出装置所输出的纤维束成型含浸纤维束，且该半熟化成型单元通过控制内部温度及压力，使纤维束成型含浸纤维束的内部与外层的树脂形成半熟化状态；

一收卷单元，连接该半熟化成型单元，将半熟化的纤维束成型含浸纤维束收卷，提供后续编织成布料。

2.如权利要求1所述的纤维束成型半熟化含浸纤维束的装置，其特征在于，其中该粗糙化处理机构为一电弧产生器。

3.如权利要求1所述的纤维束成型半熟化含浸纤维束的装置，其特征在于，其中该粗糙化处理单元包括一前捻束轮组及一后捻束轮组，由该前捻束轮组及该后捻束轮组将平行排列的纤维束捻合成一束状。

4.如权利要求1所述的纤维束成型半熟化含浸纤维束的装置，其特征在于，其中该负压室产生负压以吸收该粗糙化处理机构因制造坑洞所产生的粉尘。

5.如权利要求1所述的纤维束成型半熟化含浸纤维束的装置，其特征在于，其中该树脂送入单元的树脂为一黏胶、一含有黏胶的纤维束。

6.如权利要求1所述的纤维束成型半熟化含浸纤维束的装置，其特征在于，其中该树脂送入装置为一连续式螺杆。

7.如权利要求1所述的纤维束成型半熟化含浸纤维束的装置，其特征在于，其中该输入管路延着该输出管路外围以32度～64度的输入角度设置使该输入管路所输入的树脂充份布满该纤维束的内部与表面，同时可避免该纤维束因输入管路输送压力过大导致断裂。

8.如权利要求7所述的纤维束成型半熟化含浸纤维束的装置，其特征在于，其中该输入角度的最佳角度为32度～60度，且最大输入角度不得大于65度。

9.一种纤维束成型半熟化含浸纤维束的制造方法，其特征在于，包括：

一送料步骤，提供至少一纤维束至一送束轮组；

一粗糙化处理步骤，将该纤维束表面形成复数坑洞；

一树脂成型步骤，提供一树脂并以高压方式附着于该纤维束内部与表面，形

成一纤维束成型含浸纤维束；

一半熟化成型步骤，通过控制温度及压力使该纤维束成型含浸纤维束的内部

与外层的树脂形成半熟化状态；

一收卷步骤，将半熟化的纤维束成型含浸纤维束收卷，提供后续编织成布料。

10.如权利要求9所述的纤维束成型半熟化含浸纤维束的制造方法，其特征在于，其中该树脂成型步骤中的高压方式采用一连续式螺杆。

11.如权利要求9所述的纤维束成型半熟化含浸纤维束的制造方法，其特征在于，其中该粗糙化处理步骤是设置于一负压室，该负压室设有一电弧产生器，通过该电弧产生器产生连续性的放电气体对该纤维束表面制造出该复数坑洞，而该负压室则产生负压以吸收该粗糙化处理机构因制造坑洞所产生的粉尘并使该纤维束内部形成负压的真空状态。

12.如权利要求9所述的纤维束成型半熟化含浸纤维束的制造方法，其特征在于，其中该树脂成型步骤中的树脂为一黏胶、一含有黏胶的纤维束。