CN113005596A - 一种超薄易复合扁纱型玻璃纤维布及其制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及玻璃纤维布技术领域，尤其涉及一种超薄易复合扁纱型玻璃纤维布，包括：采用同样纱线的0°经纱层和±45°纬纱层，以及对三者进行捆绑的捆绑纱；±45°纬纱层中的单股纬纱展开宽度大于0°经纱层中单股经纱的展开宽度，其中，捆绑纱的成圈位置在相邻两股经纱之间。本发明中，通过对各层纱线进行展开宽度以及捆绑纱成圈位置的限定，实现了玻璃纤维布厚度的降低和内部流通通道的优化，有效的提高了树脂的浸润速度和效果，降低了复合难度。同时，本发明中还请求保护一种超薄易复合扁纱型玻璃纤维布的制造工艺，具有同样的技术效果。

Description

一种超薄易复合扁纱型玻璃纤维布及其制造工艺

技术领域

本发明涉及玻璃纤维布技术领域，尤其涉及一种超薄易复合扁纱型玻璃纤维布及其制造工艺。

背景技术

目前提高热塑性复合材料性能的方法主要依靠提高预浸料的浸润性效果，增加树脂与纤维间的结合能力，从而提高预浸料的力学性能。目前常规的方法是使用高熔指树脂，提高树脂的流动性，从而有效的改善预浸料的性能，但由于国内的树脂熔融指数无法满足设定需求，因此满足要求的原材料需从国外进行采购，无疑增加产品的采购周期以及增加成本。

鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期设计一种超薄易复合扁纱型玻璃纤维布及其制造工艺。

发明内容

本发明提供了一种超薄易复合扁纱型玻璃纤维布，可有效解决背景技术中问题，同时本发明中还请求保护一种超薄易复合扁纱型玻璃纤维布制造工艺，具有同样的技术效果。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种超薄易复合扁纱型玻璃纤维布，包括：纱线相同的0°经纱层和±45°纬纱层，以及对三者进行捆绑的捆绑纱；

所述±45°纬纱层中的单股纬纱展开宽度大于所述0°经纱层中单股经纱的展开宽度，其中，所述捆绑纱的成圈位置在相邻两股所述经纱之间。

进一步地，所述0°经纱层中的经纱供给张力大于所述±45°纬纱层中的纬纱供给张力。

进一步地，所述±45°纬纱层位于所述0°经纱层一侧。

进一步地，所述0°经纱层位于所述±45°纬纱层之间。

一种超薄易复合扁纱型玻璃纤维布制造工艺，包括以下步骤：

对纱线相同的 0°经纱层和±45°纬纱层进行铺设，其中，所述±45°纬纱层相对于所述0°经纱层在幅面方向边缘向外延伸，且延伸部分通过针座上的支撑面进行支撑，相邻两股纬纱之间通过针体结构分隔；

对所述±45°纬纱层被所述支撑面支撑的部分进行挤压，使得所述±45°纬纱层中的单股纬纱展开宽度大于所述0°经纱层中单股经纱的展开宽度，且挤压力在通过捆绑纱对所述0°经纱层和±45°纬纱层的捆绑结束后解除；

控制所述捆绑纱的成圈位置在相邻两股所述经纱之间。

进一步地，对所述0°经纱层中的经纱和±45°纬纱层中的纬纱进行张力控制，且使得所述经纱供给张力大于所述纬纱供给张力。

进一步地，在纱线铺设过程中，按照纬纱层、纬纱层和经纱层的顺序进行铺设。

进一步地，在纱线铺设过程中，按照纬纱层、经纱层和纬纱层的顺序进行铺设。

进一步地，用于对所述±45°纬纱层进行挤压的结构包括：

若干摇臂，沿0°经纱长度方向并列设置，所述摇臂一端与所述针座转动连接，通过转动执行或解除挤压动作；

若干挤压条，安装于所述摇臂末端，对所述纬纱进行挤压；

其中，所述挤压条与所述纬纱接触时，对所述纬纱所施加的挤压力为竖直向下和水平朝向纤维布内侧两个方向力的合力。

进一步地，所述摇臂上还设置有二次施压结构，包括：

若干缓冲单元，沿0°经纱长度方向并列设置，所述缓冲单元包括固定杆、弹簧和配重块；

所述固定杆固定设置在所述摇臂上，所述弹簧和配重块均套设在所述固定杆上，且所述弹簧与所述摇臂贴合，所述固定杆包括位于顶端的帽体，所述帽体在所述固定杆的长度方向上对所述配重块进行限位。

通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：

本发明中，经纱和纬纱采用相同的纱线，可降低产品采购的难度，从一定程度上节约了生产成本，在三层结构中，通过增加±45°纬纱层中单股纱线的展开宽度，有效的降低了两层级的厚度，从而更易获得超薄的玻璃纤维布形式，通过对各层纱线进行展开宽度以及捆绑纱成圈位置的限定，实现了玻璃纤维布内部流通通道的优化，有效的提高了树脂的浸润速度和效果，降低了复合难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为针座的结构形式；

图2为图1中A处的局部放大图；

图 3为摇臂与针座的连接示意图；

图4为图3中B处的局部放大图；

图5为对±45°纬纱层进行挤压的结构的正视图；

图6为图5中D处的局部放大图；

图7为图3中C处的局部放大图；

附图标记：

1、针座；11、支撑面；12、针体结构；2、摇臂；3、挤压条；4、缓冲单元；41、固定杆；42、弹簧；43、配重块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

一种超薄易复合扁纱型玻璃纤维布，包括：纱线相同的0°经纱层和±45°纬纱层，以及对三者进行捆绑的捆绑纱；±45°纬纱层中的单股纬纱展开宽度大于0°经纱层中单股经纱的展开宽度，其中，捆绑纱的成圈位置在相邻两股经纱之间。

本发明中，经纱和纬纱采用相同的纱线，可降低产品采购的难度，从一定程度上节约了生产成本，在三层结构中，通过增加±45°纬纱层中单股纱线的展开宽度，有效的降低了两层级的厚度，从而更易获得超薄的玻璃纤维布形式，通过对各层纱线进行展开宽度以及捆绑纱成圈位置的限定，实现了玻璃纤维布内部流通通道的优化，有效的提高了树脂的浸润速度和效果，降低了复合难度。

为了使得上述技术效果更优，0°经纱层中的经纱供给张力大于±45°纬纱层中的纬纱供给张力。在本优选方案中，通过对纬纱供给张力和经纱供给张力的限定，一方面使得纬纱因相对松弛的状态而在宽度展开的过程中降低纱线的断纱几率，另一方面使得经纱因相对紧绷的状态而使得相邻两束纱线之间的间隙更加清晰，从而在捆绑纱成圈的过程中，可有效的避免捆绑纱贯穿单股纱线而使得经纱的角度发生弯曲，从而保证最终的纤维布性能。

针对三层铺层的方式，本发明中具有两种具体的实施方式：

实施方式一：

±45°纬纱层位于0°经纱层一侧，此种方式在树脂浸润过程中，以树脂自0°经纱层向±45°纬纱层浸润为优，在此过程中，由于捆绑纱的成圈位置在相邻两股经纱之间，使得树脂可快速的通过因成圈位置而形成的流道，以及各股经纱之间而向纬纱层浸入，此过程中，虽然单股经纱的展开宽度有限，但是由于其更早的与树脂接触，因此在树脂完全浸润前，具有更长的浸润时间，当树脂到达纬纱层后，由于单股纬纱的展开宽度较大，从而使得间隙密度更加均匀且流道更加清晰，因此可使得树脂快速的在±45°纬纱之间进行流通；同时由于纬纱的分布密度均匀，因此捆绑纱贯穿单股纬纱的中间位置时影响范围小，减少了纬纱的弯曲程度，也有效的保证了最终玻璃纤维布的力学性能。

实施方式二：

0°经纱层位于±45°纬纱层之间，此种方式在树脂浸润过程中，自纬纱层向经纱层浸润，在此过程中由于纬纱展开宽度较大，纱线间间距较为均匀，因此使得树脂可快速的自纬纱层而到达经纱层，而经纱层流道的清晰性使得树脂的浸润也较为完全，此种实施方式下，树脂在上下的纬纱层间流动较为流畅，夹设在中间的经纱层可因上下较好的流动性而获得更为均匀的浸润效果。

一种超薄易复合扁纱型玻璃纤维布制造工艺，包括以下步骤：

对纱线相同的 0°经纱层和±45°纬纱层进行铺设，其中，±45°纬纱层相对于0°经纱层在幅面方向边缘向外延伸，且延伸部分通过针座1上的支撑面11进行支撑，相邻两股纬纱之间通过针体结构12分隔；对±45°纬纱层被支撑面11支撑的部分进行挤压，使得±45°纬纱层中的单股纬纱展开宽度大于0°经纱层中单股经纱的展开宽度，且挤压力在通过捆绑纱对0°经纱层和±45°纬纱层的捆绑结束后解除；控制捆绑纱的成圈位置在相邻两股经纱之间。

本制造工艺在实施的过程中，通过对±45°纬纱层相对于0°经纱层在幅面方向边缘向外的延伸部分进行挤压，使得原本相同的纱线中作为纬纱的纱线获得更大的展开宽度，且通过控制捆绑纱的成圈位置，实现了与上述实施例相同的技术目的，此处不再赘述。在捆绑纱捆绑完成后，解除对纬纱的挤压可实现下料的目的，整个实施方式对原本的设备改进较小，实施成本低，且效果较为明显。

作为上述实施例的优选，对0°经纱层中的经纱和±45°纬纱层中的纬纱进行张力控制，且使得经纱供给张力大于纬纱供给张力。如上，同样地可降低纬纱的断纱几率和捆绑纱成圈位置的准确性，从而保证最终的纤维布性能。

针对铺层方式，可在纱线铺设过程中，按照纬纱层、纬纱层和经纱层的顺序进行铺设，或者，在纱线铺设过程中，按照纬纱层、经纱层和纬纱层的顺序进行铺设。以上两种铺层方式所实现的最终树脂的流通方式在上述实施例中已经介绍，实现的技术目的相同，此处不再赘述。

作为上述实施例的优选，如图1~7所示，用于对±45°纬纱层进行挤压的结构包括：若干摇臂2，沿0°经纱长度方向并列设置，摇臂2一端与针座1转动连接，通过转动执行或解除挤压动作；若干挤压条3，安装于摇臂2末端，对纬纱进行挤压；其中，挤压条3与纬纱接触时，参见图6，对纬纱所施加的挤压力为竖直向下和水平朝向纤维布内侧两个方向力的合力。

本优选方案中，为了实现单股纱线更好的展开，通过摇臂2的转动带动挤压条3执行或解除挤压动作，在具体实施过程中，可采用柔性材料的挤压条3，此种柔性材料可通过其上设置的凸起挤压进摇臂2上的孔位而实现挤压条3的固定，从而降低对纬纱的损伤，当然此处的纬纱位于纤维布的边缘，在使用过程中一般作为边角废料，因此不会对纤维布性能造成影响。

通过上述挤压使得各股纬纱之间因针体结构12的阻隔而产生的间隙也被弥补，形成了较为均匀平整且厚度降低的铺层结构，本实施例中，挤压力包括竖直和水平两个方向的分力，因此，除了对纱线向下进行挤压外，还可通过向内的水平推力而增加纱线展开的效果，从而保证最终的展开达到预定的宽度。

在具体实施的过程中，本实施例中采用了分体的针座1结构，其中一部分为U型结构，提供针体结构12和摇臂2的安装位置，此部分一般为现有设备上的结构，另一部分为条状结构，用于提供支撑面11，此部分可针对现有的设备进行改进。通过摇臂2的挤压可同时实现两层纬纱层的同步挤压，且优选摇臂2的挤压范围与铺位小车的铺纬宽度同步，从而实现摇臂2和铺纬小车同频率的动作，可提高操作效率和精准性。

在实施过程中，摇臂2的形状可根据实际的情况进行设计，本实施例中采用近似L型的结构形式，从而避免和针体结构12的干涉，除了挤压条3的安装位置外，其他部分可采用贯通孔的形式降低重量。带动摇臂2转动的动力则可包括但不限于转动气缸、电机等动力源。

为了进一步提高纬纱展开效果，作为上述实施例的优选，摇臂2上还设置有二次施压结构，包括：若干缓冲单元4，沿0°经纱长度方向并列设置，缓冲单元4包括固定杆41、弹簧42和配重块43；固定杆41固定设置在摇臂2上，弹簧42和配重块43均套设在固定杆41上，且弹簧42与摇臂2贴合，固定杆41包括位于顶端的帽体，帽体在固定杆41的长度方向上对配重块43进行限位。

当挤压条3与纬纱接触后，由于配重块43自身具有惯性，因此会对弹簧42进行挤压，从而从多个位置通过弹簧42而对摇臂2形成冲击力，此种冲击力会在纬纱受到第一次挤压后被二次施压获得进一步的展开趋势，整个结构简单易行，固定杆41可采用标准的螺栓结构。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种超薄易复合扁纱型玻璃纤维布，其特征在于，包括：纱线相同的0°经纱层和±45°纬纱层，以及对三者进行捆绑的捆绑纱；

所述±45°纬纱层中的单股纬纱展开宽度大于所述0°经纱层中单股经纱的展开宽度，其中，所述捆绑纱的成圈位置在相邻两股所述经纱之间。

2.根据权利要求1所述的超薄易复合扁纱型玻璃纤维布，其特征在于，所述0°经纱层中的经纱供给张力大于所述±45°纬纱层中的纬纱供给张力。

3.根据权利要求1或2所述的超薄易复合扁纱型玻璃纤维布，其特征在于，所述±45°纬纱层位于所述0°经纱层一侧。

4.根据权利要求1或2所述的超薄易复合扁纱型玻璃纤维布，其特征在于，所述0°经纱层位于所述±45°纬纱层之间。

5.一种超薄易复合扁纱型玻璃纤维布制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：

对纱线相同的 0°经纱层和±45°纬纱层进行铺设，其中，所述±45°纬纱层相对于所述0°经纱层在幅面方向边缘向外延伸，且延伸部分通过针座上的支撑面进行支撑，相邻两股纬纱之间通过针体结构分隔；

对所述±45°纬纱层被所述支撑面支撑的部分进行挤压，使得所述±45°纬纱层中的单股纬纱展开宽度大于所述0°经纱层中单股经纱的展开宽度，且挤压力在通过捆绑纱对所述0°经纱层和±45°纬纱层的捆绑结束后解除；

控制所述捆绑纱的成圈位置在相邻两股所述经纱之间。

6.根据权利要求5所述的超薄易复合扁纱型玻璃纤维布制造工艺，其特征在于，对所述0°经纱层中的经纱和±45°纬纱层中的纬纱进行张力控制，且使得所述经纱供给张力大于所述纬纱供给张力。

7.根据权利要求5或6所述的超薄易复合扁纱型玻璃纤维布制造工艺，其特征在于，在纱线铺设过程中，按照纬纱层、纬纱层和经纱层的顺序进行铺设。

8.根据权利要求5或6所述的超薄易复合扁纱型玻璃纤维布制造工艺，其特征在于，在纱线铺设过程中，按照纬纱层、经纱层和纬纱层的顺序进行铺设。

9.根据权利要求5所述的超薄易复合扁纱型玻璃纤维布制造工艺，其特征在于，用于对所述±45°纬纱层进行挤压的结构包括：

若干摇臂，沿0°经纱长度方向并列设置，所述摇臂一端与所述针座转动连接，通过转动执行或解除挤压动作；

若干挤压条，安装于所述摇臂末端，对所述纬纱进行挤压；

其中，所述挤压条与所述纬纱接触时，对所述纬纱所施加的挤压力为竖直向下和水平朝向纤维布内侧两个方向力的合力。

10.根据权利要求9所述的超薄易复合扁纱型玻璃纤维布制造工艺，其特征在于，所述摇臂上还设置有二次施压结构，包括：

若干缓冲单元，沿0°经纱长度方向并列设置，所述缓冲单元包括固定杆、弹簧和配重块；

所述固定杆固定设置在所述摇臂上，所述弹簧和配重块均套设在所述固定杆上，且所述弹簧与所述摇臂贴合，所述固定杆包括位于顶端的帽体，所述帽体在所述固定杆的长度方向上对所述配重块进行限位。

Images