CN207643835U - 一种新型碳纤维布料结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型碳纤维布料结构，包括由若干碳纤维基材纵横交叉编织而成的碳纤维编织层，每两片相邻的碳纤维基材之间、以及每两片相邻的纵向碳纤维基材之间均留有间隙，并且使碳纤维编织层形成若干均匀分布的热熔胶连通方孔；设置于碳纤维编织层上、下两表面的热熔胶层；固定设置于热熔胶层外表面的抗拉抗压面层。本实用新型可使碳纤维基材在减轻重量的基础上反而会提高抗拉抗压强度，广泛应用于各类箱包等产品的制作；通过在热熔胶层外表面根据不同生产需求而增加PC层、PVC层或TPU层，整体结构相比传统碳纤维布进一步提升了抗拉抗压强度，而重量明显减轻。

Description

一种新型碳纤维布料结构

技术领域

本实用新型涉及碳纤维材料技术领域，尤其涉及一种用于手袋、箱包等制作的新型碳纤维布料结构。

背景技术

碳纤维是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料，由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。其质量比金属铝轻，强度高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量特性，不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。

同时，碳纤维具有许多优良性能，碳纤维的轴向强度和模量高，密度低、比性能高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性较佳，热膨胀系数小且具有各向异性，耐腐蚀性较佳。

碳纤维碳材料已在军事及民用工业的各个领域取得广泛应用，从航天、航空、汽车、电子、机械、化工、轻纺等民用工业到运动器材和休闲用品等。本领域技术人员对现有公知技术的缺陷进行了分析，目前在箱包技术领域，尚无主要采用碳纤维编织体进行结构设计的先例，而采用传统结构形成的手袋、箱包外包结构等，普遍采用皮、革、塑胶、布料、金属等，首先，对于产品的外观、质量均受到一定的限制，无法满足消费者的需求；同时，对于产品抗拉抗压强度也无法得到提升，特别是在采用碳纤维结构的基础上，目前根本无法解决在减轻重量的同时随之降低产品的生产质量以及产品性能的问题。

综上所述，本发明正是在现有公知技术的基础上，结合实际应用的验证，对同一技术领域内的产品结构提出进一步研发与设计的技术方案，这些所提出的技术方案完全能解决现有技术存在的问题，同时也有利于同一技术领域的众多技术问题的解决以及提高技术方案的可拓展性。

实用新型内容

针对以上缺陷，本实用新型提供一种新型碳纤维布料结构，通过将碳纤维作基材依次结合热熔胶层、抗拉抗压面层，使应用制作的手袋箱包等产品质量更轻且提升了抗拉抗压强度，同时解决现有技术的诸多不足。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种新型碳纤维布料结构，所述碳纤维布料结构包括：

由若干碳纤维基材纵横交叉编织而成的碳纤维编织层，每两片相邻的碳纤维基材之间、以及每两片相邻的纵向碳纤维基材之间均留有间隙，并且使所述碳纤维编织层形成若干均匀分布的热熔胶连通方孔；

设置于所述碳纤维编织层上、下两表面的热熔胶层，并且每一热熔胶层通过所述热熔胶连通方孔与所述碳纤维编织层对应一面热压贴合；

抗拉抗压面层，固定设置于所述热熔胶层外表面。

对于上述技术方案的附加结构，还包括以下任意一项：

所述碳纤维编织层与所述热熔胶层组成碳纤维熔胶体；

所述抗拉抗压面层与所述碳纤维编织层、所述热熔胶层组成立体式碳纤维抗拉抗压编织体；

所述碳纤维编织层外边缘具有双层基材。

优选地，所述抗拉抗压面层采用TPU层，或PVC层；所述TPU层通过注塑、挤出、吹塑或压延与碳纤维熔胶体固定。

对于上述技术方案以及具有任一项附加结构的技术方案，还包括：

所述间隙包括横向间隙与纵向间隙，即每两条相邻的横向碳纤维基材之间在位置上留有一定的横向间隙，每两条相邻的纵向碳纤维基材之间在位置上留有一定的条形纵向间隙。

相应地，同一位置处的横向间隙与纵向间隙位置上下重叠，使横向间隙与纵向间隙分隔成若干孔位，该孔位分别与碳纤维编织层的上、下表面连通。

本实用新型所述的新型碳纤维布料结构的有益效果为：

(1)可有效解决目前产品重量减轻时导致的性能下降的问题，使本方案设计的碳纤维基材在减轻重量的基础上反而会提高抗拉抗压强度，广泛应用于各类箱包等产品的制作；

(2)采用方孔的结构，使原本需要胶合的部位由之前的整体胶合面的方式减少为若干胶合孔的方式，减轻了产品重量，同时也使抗拉抗压程度随之得到初步的提升；

(3)通过在热熔胶层外表面根据不同生产需求而增加PC层、PVC层或TPU层，整体结构相比传统碳纤维布进一步提升了抗拉抗压强度，而重量明显减轻。

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例一所述新型碳纤维布料结构的整体示意图；

图2是本实用新型实施例一所述新型碳纤维布料结构的分解示意图；

图3是本实用新型实施例二所述新型碳纤维布料结构的整体示意图；

图4是本实用新型实施例二所述新型碳纤维布料结构的分解示意图；

图5是本实用新型实施例三所述新型碳纤维布料结构的整体示意图；

图6是本实用新型实施例三所述新型碳纤维布料结构的分解示意图；

图7是本实用新型所述新型碳纤维布料结构的碳纤维编织层示意图；

图8是图2的2A部分放大示意图。

图中：

1、PC层；2、热熔胶层；3、碳纤维编织层；4、TPU层；5、PVC层；6、热熔胶连通方孔。

具体实施方式

实施例一

如图1-2、图7-8所示，本实用新型实施例一所述的新型碳纤维布料结构，是基于现有碳纤维结构基础上实施的，由于现有的碳纤维产品根据不同生产需求，很多产品需要减轻重量，在减轻重量的同时也随之降低了产品的生产质量以及产品性能，本技术领域根据实际使用验证，无论减少碳纤维结构的层次、减少碳纤维基材数量、或者是直接减少碳纤维结构与各个结构层之间的连接关系，显而易见，相比减少重量之前的碳纤维产品，这些减轻重量的手段都会在一定程度上影响碳纤维产品的性能，特别是抗拉抗压强度，因此，本实用新型所实施的技术手段要达到的目的在于，使碳纤维基材在减轻重量的基础上反而会提高抗拉抗压强度，所实施的技术方案包括碳纤维编织层3。

对于上述设置的碳纤维编织层3结构进行分析：

所实施的碳纤维编织层3由若干条形碳纤维基材，通过横向、纵向的位置设置，以纵横交叉的方式编织而成，同时使形成的碳纤维编织层3外边缘具备双层基材结构；

进一步地，所形成的碳纤维编织层3每两条相邻的横向碳纤维基材与纵向碳纤维基材之间留有热熔胶连通方孔6；

相应地，对于该热熔胶连通方孔6具体实施时，首先，每两条相邻的横向碳纤维基材之间在位置上留有一定的条形横向间隙，同时，每两条相邻的纵向碳纤维基材之间在位置上留有一定的条形纵向间隙，因而，在编织之后，由于同一位置处的横向间隙与纵向间隙位置上下重叠，相当于使相互交叉的横向间隙与纵向间隙互相分隔，从而使横向间隙与纵向间隙分隔为若干孔位，即形成碳纤维编织层纵横交叉处的方孔，由于这些方孔均分别与碳纤维编织层3的上、下表面连通，因而，这些方孔实则为通孔结构。

对于上述设置的碳纤维编织层3的固定熔合进一步分析：

所实施的碳纤维编织层3上、下表面分别与对应的热熔胶层2热压贴合形成碳纤维熔胶体；具体实施时，由于热熔胶连通方孔6的实施，可通过每个连通的热熔胶连通方孔6将碳纤维编织层3与对应的上、下热熔胶层2进行熔合，从而使原本需要胶合的部位由之前的整体胶合面的方式减少为若干胶合孔的方式，而采用间隔的小面积胶合所形成的碳纤维熔胶体牢固程度要大于采用一片大面积胶合所形成的碳纤维熔胶体，同时，改进之后，抗拉抗压程度也随之得到初步的提升。

对于上述设置的碳纤维熔胶体进一步分析：

所实施的碳纤维熔胶体上、下表面分别增设一层PC层1并且每一层PC层1与对应一侧的热熔胶层2固定贴合，所实施的PC层1为聚碳酸酯层，该聚碳酸酯层具有高强度及弹性系数、高冲击强度，因而，通过与碳纤维熔胶体的配合，使整体结构相比传统碳纤维布进一步提升了抗拉抗压强度，而重量由上述技术手段可知，明显减轻。

实施例二

如图3-4、图7所示，本实用新型实施例二所述的新型碳纤维布料结构，本实用新型所实施的技术手段要达到的目的在于，使碳纤维基材在减轻重量的基础上反而会提高抗拉抗压强度，所实施的技术方案包括碳纤维编织层3。

对于上述设置的碳纤维编织层3结构进行分析：

所实施的碳纤维编织层3由若干条形碳纤维基材，通过横向、纵向的位置设置，以纵横交叉的方式编织而成，同时使形成的碳纤维编织层3外边缘具备双层基材结构；

进一步地，所形成的碳纤维编织层3每两条相邻的横向碳纤维基材与纵向碳纤维基材之间留有热熔胶连通方孔6；

相应地，对于热熔胶连通方孔6的形成，可参照实施例一或在其基础上进行改进，此处不再赘述。

进一步地，所实施的碳纤维编织层3上、下表面分别与对应的热熔胶层2热压贴合形成碳纤维熔胶体，所实施的碳纤维熔胶体上、下表面分别增设一层TPU层4并且每一层TPU层4与对应一侧的热熔胶层2固定贴合，所实施的TPU层4为热塑性聚氨酯弹性体橡胶层，该热塑性聚氨酯弹性体橡胶层具有高模量、高强度、优良的耐磨性、耐化学品、耐水解性、耐高低温和耐霉菌性，可广泛应用于鞋材、箱包、服装、汽车、医药卫生、管材、薄膜和片材等领域，可采用与热塑性塑料同样的技术和设备来加工，如注塑、挤出、吹塑、压延等，因而，通过与碳纤维熔胶体的配合，使整体结构相比传统碳纤维布进一步提升了抗拉抗压强度，而重量由上述技术手段可知，明显减轻。

实施例三

如图5-6、图7所示，本实用新型实施例三所述的新型碳纤维布料结构，本实用新型所实施的技术手段要达到的目的在于，使碳纤维基材在减轻重量的基础上反而会提高抗拉抗压强度，所实施的技术方案包括碳纤维编织层3。

对于上述设置的碳纤维编织层3结构进行分析：

所实施的碳纤维编织层3由若干条形碳纤维基材，通过横向、纵向的位置设置，以纵横交叉的方式编织而成，同时使形成的碳纤维编织层3外边缘具备双层基材结构；

进一步地，所形成的碳纤维编织层3每两条相邻的横向碳纤维基材与纵向碳纤维基材之间留有热熔胶连通方孔6；

相应地，对于热熔胶连通方孔6的形成，可参照实施例一或在其基础上进行改进，此处不再赘述。

进一步地，所实施的碳纤维编织层3上、下表面分别与对应的热熔胶层2热压贴合形成碳纤维熔胶体，所实施的碳纤维熔胶体上、下表面分别增设一层PVC层5并且每一层PVC层5与对应一侧的热熔胶层2固定贴合，所实施的PVC层5为聚氯乙烯层，该聚氯乙烯层具有较佳的机械性能，其具备一定的抗张强度，例如，可达到抗拉强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2，具备优异的介电性能，因而，通过与碳纤维熔胶体的配合，使整体结构相比传统碳纤维布进一步提升了抗拉抗压强度，而重量由上述技术手段可知，明显减轻。

在本说明书的描述中，若出现术语″实施例一″、″本实施例″、″具体实施″等描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型或发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例；而且，所描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以恰当的方式结合。

在本说明书的描述中，术语″连接″、″安装″、″固定″、″设置″、″具有″等均做广义理解，例如，″连接″可以是固定连接或在不影响部件关系与技术效果的基础上通过中间组件间接进行，也可以是一体连接或部分连接，如同此例的情形对于本领域普通技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型或发明中的具体含义。

上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本案技术，熟悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本案不限于以上实施例，对于以下几种情形的修改，都应该在本案的保护范围内：①以本实用新型技术方案为基础并结合现有公知常识所实施的新的技术方案，该新的技术方案所产生的技术效果并没有超出本实用新型技术效果之外，例如，将碳纤维编织体的方孔结构应用于其它碳纤维产品且未产生其它的预期效果；②采用公知技术对本实用新型技术方案的部分特征的等效替换，所产生的技术效果与本实用新型技术效果相同，例如，采用与PVC、PC相近性能的结构层进行替换；③以本实用新型技术方案为基础进行可拓展，拓展后的技术方案的实质内容没有超出本实用新型技术方案之外；④利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域。

Claims (10)

1.一种新型碳纤维布料结构，其特征在于，所述碳纤维布料结构包括：

由若干碳纤维基材纵横交叉编织而成的碳纤维编织层，每两片相邻的碳纤维基材之间、以及每两片相邻的纵向碳纤维基材之间均留有间隙，并且使所述碳纤维编织层形成若干均匀分布的热熔胶连通方孔；

设置于所述碳纤维编织层上、下两表面的热熔胶层，并且每一热熔胶层通过所述热熔胶连通方孔与所述碳纤维编织层对应一面热压贴合；

抗拉抗压面层，固定设置于所述热熔胶层外表面。

2.根据权利要求1所述的新型碳纤维布料结构，其特征在于：所述碳纤维编织层与所述热熔胶层组成碳纤维熔胶体。

3.根据权利要求1所述的新型碳纤维布料结构，其特征在于：所述抗拉抗压面层与所述碳纤维编织层、所述热熔胶层组成立体式碳纤维抗拉抗压编织体。

4.根据权利要求1所述的新型碳纤维布料结构，其特征在于：所述抗拉抗压面层采用TPU层。

5.根据权利要求4所述的新型碳纤维布料结构，其特征在于：所述TPU层通过注塑、挤出、吹塑或压延与碳纤维熔胶体固定。

6.根据权利要求1所述的新型碳纤维布料结构，其特征在于：所述抗拉抗压面层采用PVC层。

7.根据权利要求1所述的新型碳纤维布料结构，其特征在于：所述碳纤维编织层外边缘具有双层基材。

8.根据权利要求1-7任一项所述的新型碳纤维布料结构，其特征在于：所述间隙包括横向间隙与纵向间隙，即每两条相邻的横向碳纤维基材之间在位置上留有一定的横向间隙，每两条相邻的纵向碳纤维基材之间在位置上留有一定的条形纵向间隙。

9.根据权利要求8所述的新型碳纤维布料结构，其特征在于：同一位置处的横向间隙与纵向间隙位置上下重叠，使横向间隙与纵向间隙分隔成若干孔位。

10.根据权利要求9所述的新型碳纤维布料结构，其特征在于：所述孔位分别与碳纤维编织层的上、下表面连通。