ES2909740T3

ES2909740T3 - Procedimiento de producción y dispositivo de recubrimiento para el haz de fibras de refuerzo similar a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento y un objeto integrado similares a una lámina

Info

Publication number: ES2909740T3
Application number: ES18772651T
Authority: ES
Inventors: Takashi Ochi; So Nishino; Tamotsu Suzuki; Junichi Aoki
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2017-03-23
Filing date: 2018-02-22
Publication date: 2022-05-10
Anticipated expiration: 2038-02-22
Also published as: JP2019022886A; EP3603917B1; JP6418356B1; EP3603917A4; JP6451891B1; US20200039114A1; JPWO2018173617A1; CN110430984A; WO2018173617A1; KR102434377B1; CN110430984B; TW201834752A; RU2019133129A; US11224993B2; EP3603917A1; KR20190131483A

Abstract

Un procedimiento de producción de un haz (1b) de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento, que comprende permitir que un haz (1a) de fibras de refuerzo similares a una lámina, que son fibras (1) de refuerzo dispuestas unidireccionalmente, pase sustancialmente en sentido vertical hacia abajo a través del interior de una sección (20, 20b, 20c, 20d, 20e) de recubrimiento que almacena un líquido (2) de recubrimiento, por lo que el procedimiento proporciona dicho haz de fibras de refuerzo similares a una lámina con dicho líquido de recubrimiento; en el que dicha sección de recubrimiento incluye una piscina (22, 22a, 22b) de líquido y una sección (23) estrecha que están en comunicación entre sí; en el que dicha piscina de líquido tiene una porción cuya área (22a) de sección transversal disminuye continuamente a lo largo de una dirección de funcionamiento de dicho haz de fibras de refuerzo similares a una lámina, en el que dicha sección estrecha tiene una sección transversal similares a un corte y tiene un área de sección transversal más pequeña que la parte superior de dicha piscina de líquido y tiene una salida (25), en la que dicha sección estrecha comunica entre la porción inferior de dicha piscina (22, 22a, 22b) de líquido y la salida (25) y en el que dicha sección de recubrimiento comprende, en dicha piscina de líquido, un mecanismo de regulación de la anchura para regular la anchura de dicho haz de fibras de refuerzo similares a una lámina, en el que la relación entre la anchura (W) de dicho haz de fibras de refuerzo similares a una lámina inmediatamente debajo de dicha sección estrechada y la anchura (L2) regulada por dicho mecanismo de regulación de la anchura en el extremo inferior de dicho mecanismo de regulación de la anchura satisface L2 <= W + 10 (mm).

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de producción y dispositivo de recubrimiento para el haz de fibras de refuerzo similar a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento y un objeto integrado similares a una lámina

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a un procedimiento de producción y a un dispositivo de recubrimiento para un haz de fibras de refuerzo similar a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento y un objeto integrado similar a una lámina, y en particular se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para impregnar un haz de fibras de refuerzo similar a una lámina con un líquido de recubrimiento de manera uniforme.

TÉCNICA ANTERIOR

Los materiales compuestos reforzados con fibra (FRP), en los que una resina matriz que contiene una resina termoplástica o una resina termoendurecible se refuerza con una fibra de refuerzo, se utilizan en diversos campos, tales como los materiales aeroespaciales, los materiales para automóviles, los materiales industriales, los recipientes a presión, los materiales de construcción, las carcasas, las aplicaciones médicas y las aplicaciones deportivas. Los materiales reforzados con fibra de carbono (CFRP) se utilizan ampliamente y de forma adecuada sobre todo en los casos donde se requiere una alta propiedad mecánica y ligereza. Por otro lado, en algunos casos donde el coste tiene prioridad sobre una propiedad mecánica y la ligereza, se utilizan materiales compuestos reforzados con fibra de vidrio (GFRP). El FRP se obtiene como material base intermedio impregnando un haz de fibras de refuerzo con una resina matriz, el material de base intermedio se lamina y moldea y, además, se cura térmicamente si se utiliza una resina termoendurecible, y luego, se producen miembros compuestos de FRP. En las aplicaciones mencionadas, a menudo se utilizan objetos planos o formados por el plegado de objetos planos, y los objetos bidimensionales similares a una lámina se utilizan más ampliamente como materiales de base intermedios de FRP que los filamentos unidimensionales y los objetos en forma de mecha, desde el punto de vista de la eficacia de la laminación y la capacidad de moldear conseguida en la producción de dichos miembros.

Además, un intento de mejorar la eficiencia de la producción de miembros compuestos de FRP ha promovido recientemente la mecanización y la automatización de la laminación de materiales intermedios similares a una lámina, y aquí se utilizan adecuadamente materiales intermedios estrechos en forma de cinta. Los materiales base intermedios similares a cinta estrecha pueden obtenerse cortando materiales base intermedios similares a una lámina ancha en cintas que tengan la anchura deseada o impregnando haces de fibras de refuerzo similares a una lámina estrecha directamente con resinas de matriz.

Como materiales intermedios bidimensionales similares a una lámina, se utilizan ampliamente los preimpregnados obtenidos mediante la impregnación, con resinas de matriz, de haces de fibras de refuerzo similares a una lámina cuyas fibras reforzadas están dispuestas unidireccionalmente. Entre los ejemplos de haces de fibras de refuerzo similares a una lámina utilizados para los preimpregnados incluyen los haces de fibras de refuerzo unidireccionales obtenidos en forma de lámina mediante la disposición de las fibras de refuerzo unidireccionalmente y los tejidos obtenidos mediante la disposición de las fibras de refuerzo multidireccionalmente. Los haces de fibras de refuerzo dispuestos unidireccionalmente se utilizan a menudo sobre todo en los casos donde una propiedad mecánica tiene prioridad.

Un procedimiento de fusión en caliente, que es uno de los procedimientos de producción de preimpregnados, es un procedimiento en el que se funde una resina de matriz y se aplica a continuación sobre hojas de papel antiadherente, se produce una estructura laminada en la que un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina se intercala entre las láminas de resina de matriz en el lado superior y el lado inferior del haz, y a continuación, el interior del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina se impregna con la resina de matriz mediante calor y presión. El problema es que este procedimiento tiene muchos pasos, no puede aumentar la velocidad de producción y es costoso.

Para una impregnación más eficaz, por ejemplo, la Literatura 1 de Patentes ha hecho una propuesta. Se trata de un procedimiento en el que la fibra de vidrio se funde y se hila, y la hilatura resultante en forma de filamento o en forma de mecha se deja pasar por una piscina líquida llena de una resina termoplástica y que tiene una trayectoria de flujo cónica.

Como otro ejemplo, la Literatura 2 de Patentes describe un procedimiento en el que se forma una película de recubrimiento en ambas caras de un objeto similar a una lámina simultáneamente, pero este es un procedimiento en el que se permite que un objeto similar a una lámina pase a través de una guía de banda y se recubra utilizando una cuchilla doctora de tipo tubo para evitar la fluctuación del objeto similar a una lámina en la formación de la película de recubrimiento.

Como procedimiento de producción de preimpregnados similar a una tira utilizando una resina termoplástica, se conoce un procedimiento de pultrusión de tipo horizontal en el que un haz de fibras de refuerzo similar a una tira se transporta en la dirección horizontal (dirección transversal) y se deja pasar a través de un troquel, donde el haz de fibras de refuerzo similar a una tira se proporciona y se impregna con una resina termoplástica (Literatura 3 de Patentes y Literatura 4 de Patentes). De acuerdo con la Literatura 3 de Patentes, se permite que una fibra de refuerzo similar a una cinta pase a través de un travesaño (en la Fig. 2 de la Literatura 3 de Patentes), y el haz de fibras de refuerzo similar a una cinta es provisto con una resina inmediatamente antes de un troquel lineal en el travesaño. La Literatura 4 de Patentes explica que una pluralidad de haces de fibras de refuerzo similares a una tira se introduce por separado en un troquel lleno de resina termoplástica fundida, se ensanchan, se impregnan y se laminan utilizando una guía fija (por ejemplo, una barra de compresión), y finalmente se retiran del troquel como una lámina de preimpregnado. La Literatura 5 de Patentes divulga una caja de mojado que incluye un contenedor hecho de dos mitades que se apoyan y que son separables, en la que una primera cara de sellado es llevada por una primera de las dos mitades que se apoyan y una segunda cara de sellado es llevada por una segunda de las dos mitades que se apoyan. Se proporciona un sistema de sujeción para mantener las dos mitades en contacto con la primera cara de sellado que se acopla a la segunda cara de sellado para mantener un volumen de resina líquida dentro del contenedor y limpiar el exceso de resina líquida de las fibras cuando éstas pasan entre la primera cara de sellado y la segunda cara de sellado durante el mojado de las fibras.

Lista de citas

Literatura de Patentes

Documento 1 de Patentes: WO 2001/028951

Documento 2 de Patentes: JP 3252278 B2

Documento 3 de Patentes: JP 06-031821 A

Documento 4 de Patentes: WO 2012/002417

Documento 5 de Patentes: WO 2007/062516

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

PROBLEMAS QUE DEBE RESOLVER LA INVENCIÓN

Sin embargo, el procedimiento de la Literatura 1 de Patentes sólo permite producir un objeto similar a una hebra o a una mecha, y no es aplicable a la producción de un preimpregnado similar a una lámina al que se dirige la presente invención. Además, la Literatura 1 de la Patentes explica que, para mejorar la eficacia de la impregnación, se permite que un fluido de resina termoplástica golpee contra un lado del haz de fibras de refuerzo similar a una hebra o similar a una mecha para generar activamente turbulencia en una trayectoria de flujo cónica. Se considera que el objetivo es perturbar parte de la disposición del haz de fibras de refuerzo para que la resina de la matriz pueda fluir, pero si se aplica esta idea a un haz de fibras de refuerzo dispuesto de forma unidireccional, es posible que se perturbe la disposición del haz de fibras de refuerzo, lo que provoca no sólo la degradación del grado del preimpregnado, sino también la disminución de las propiedades mecánicas del FRP.

Además, el objeto similar a una lámina en la Literatura 2 de Patentes es una película, tela, papel, lámina, placa de perforación, material de lámina similar a una red, o similares, y no está destinado a un haz de fibras de refuerzo dispuesto unidireccionalmente al que se dirige la presente invención. Si la tecnología de la Literatura 2 de Patentes se aplica a un haz de fibras de refuerzo dispuestas unidireccionalmente y compuestas de fibra de carbono, la abrasión en la banda-guía genera pelusas, lo que posiblemente dificulta el funcionamiento del haz de fibras de refuerzo dispuesto unidireccionalmente. Además, la tecnología de la Literatura 2 de Patentes está destinada al recubrimiento con resina, no a la impregnación.

De acuerdo con la tecnología de la Literatura 3 de Patentes, una fibra de refuerzo similar a una cinta pasa a través de un chip de guía en forma de corte sin resina en la porción delantera de un troquel en un travesaño, y en consecuencia, la porción delantera es más probable que se obstruya con pelusa y también no tiene ninguna función para eliminar la pelusa, lo que posiblemente dificulta el funcionamiento de la fibra de refuerzo similar a una cinta de manera continua durante mucho tiempo. Esta tendencia se considera notable sobre todo con la fibra de carbono, que es más propensa a generar pelusas.

Además, el procedimiento de la Literatura 4 de Patentes hace más probable que la pelusa se retenga en una piscina de líquido durante la producción continua y que la pelusa obstruya una porción de pultrusión. El problema es que, en particular, hacer funcionar un haz de fibras de refuerzo similar a una tira de manera continua a una alta velocidad hace que la frecuencia de obstrucción con pelusa sea muy alta y, en consecuencia, permite que la producción se realice sólo a una velocidad muy baja y no logra aumentar la productividad. Además, un procedimiento de pultrusión de tipo horizontal hace necesario sellar la matriz herméticamente para evitar la fuga de líquidos y hace que sea insuficiente la recogida de pelusas durante la producción continua. Además, en el de pultrusión de tipo horizontal, la impregnación del interior de un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina con un líquido de recubrimiento hace que las burbujas que quedan en el haz de fibras de refuerzo similares a una tira se descarguen, por fuerza ascendente, en una dirección perpendicular a la dirección de orientación del haz de fibras de refuerzo (en la dirección del grosor del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina), y en consecuencia, la descarga de las burbujas progresa de tal manera que las burbujas empujan el líquido de recubrimiento que entra para la impregnación. Debido a esto, existe el problema de que no sólo el movimiento de las burbujas es inhibido por el líquido, sino que también la impregnación con el líquido de recubrimiento es inhibida por las burbujas, lo que resulta en una baja eficiencia de impregnación. A este respecto, la Literatura 4 de Patentes también propone agotar las burbujas a través de un respiradero, pero el agotamiento sólo tiene lugar cerca de la salida de un troquel, y el efecto del agotamiento se considera limitativo.

Por lo tanto, aún no se ha establecido un procedimiento eficiente para aplicar un líquido de recubrimiento a un haz de fibras de refuerzo dispuesto unidireccionalmente, en particular un procedimiento eficiente para producir un preimpregnado similar a una lámina utilizando un haz de fibras de refuerzo unidireccional.

Un objeto de la presente invención se refiere a un procedimiento de producción de un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento, y consiste en proporcionar un procedimiento de producción y un dispositivo de recubrimiento para un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento, en el que se suprime la generación de pelusas, la producción continua es posible sin que se obstruya con pelusas, un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina se impregna eficazmente con un líquido de recubrimiento, y la velocidad de producción puede ser mayor.

Soluciones al problema

El problema mencionado anteriormente se resuelve mediante el procedimiento de producción de un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento de acuerdo con la presente invención, que incluye permitir que un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina, que es de fibras de refuerzo dispuestas unidireccionalmente, pase sustancialmente de forma vertical hacia abajo a través del interior de una sección de recubrimiento que almacena un líquido de recubrimiento, por lo que el procedimiento proporciona al haz de fibras de refuerzo similares a una lámina con el líquido de recubrimiento; en el que la sección de recubrimiento incluye una piscina de líquido y una sección estrecha que están en comunicación entre sí; en el que la piscina de líquido tiene una porción cuya sección transversal disminuye continuamente a lo largo de una dirección de funcionamiento del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina, y en el que la sección estrecha tiene una sección transversal similar a un corte y tiene una sección transversal más pequeña que la parte superior de la piscina de líquido y tiene una salida (25), en el que dicha sección estrecha se comunica entre la porción inferior de dicha piscina (22, 22a, 22b) de líquido y la salida (25) y en el que dicha sección de recubrimiento comprende, en dicha piscina de líquido, un mecanismo de regulación de la anchura para regular la anchura de dicho haz de fibras de refuerzo similares a una lámina, en el que la relación entre la anchura (W) de dicho haz de fibras de refuerzo similares a una lámina inmediatamente debajo de dicha sección estrechada y la anchura (L2) regulada por dicho mecanismo de regulación de la anchura en el extremo inferior de dicho mecanismo de regulación de la anchura satisface L2 < W 10 (mm).

Además, la presente invención proporciona el procedimiento de producción de un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento, en el que el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina se calienta y luego se introduce en la piscina de líquido.

Además, la presente invención proporciona el procedimiento de producción de un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento, en el que el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina se alisa y luego se introduce en la piscina de líquido.

Además, la presente invención proporciona el procedimiento de producción de un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento, en el que el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina se ensancha y luego se introduce en la piscina de líquido.

Además, el procedimiento de producción de un objeto integrado similar a una lámina de acuerdo con la presente invención es un procedimiento que incluye: obtener un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnados con líquido de recubrimiento mediante el procedimiento mencionado anteriormente de producción de un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnados con líquido de recubrimiento; proporcionar al menos un lado del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnados con líquido de recubrimiento obtenido con una lámina de liberación para formar un objeto integrado similar a una lámina; y tomar el objeto integrado similar a una lámina.

Además, la presente invención proporciona el procedimiento de producción de un objeto integrado similar a una lámina, en el que el objeto integrado similar a una lámina se forma y luego se somete a una impregnación posterior.

Además, el dispositivo de recubrimiento de acuerdo con la presente invención es un dispositivo de recubrimiento para proporcionar un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina, que son fibras de refuerzo dispuestas unidireccionalmente, con un líquido de recubrimiento, incluyendo el dispositivo de recubrimiento un mecanismo de funcionamiento que permite que el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina corra sustancialmente en sentido vertical hacia abajo; y un mecanismo de recubrimiento, en el que el mecanismo de recubrimiento es capaz de almacenar el líquido de recubrimiento en su interior, e incluye además una piscina de líquido y una sección estrecha que están en comunicación entre sí, en el que la piscina de líquido tiene una porción cuya área de sección transversal disminuye continuamente a lo largo de la dirección de funcionamiento del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina, y en el que la sección estrecha tiene una sección transversal similar a un corte y tiene un área de sección transversal menor que el lado superior de la piscina de líquido.

Además, la presente invención proporciona un dispositivo para producir un objeto integrado similar a una lámina que incluye: un mecanismo para disponer las fibras de refuerzo para formar un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina; un mecanismo para calentar el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina; el dispositivo de recubrimiento; un dispositivo para suministrar una lámina de liberación; un rodillo de corte y/o un rodillo dispuesto en forma de S; y una bobinadora.

Además, la presente divulgación proporciona un preimpregnado producido utilizando el procedimiento de producción y/o el dispositivo de producción mencionados anteriormente.

Además, la presente divulgación proporciona una cinta de preimpregnado obtenida mediante el corte del preimpregnado.

Además, la presente divulgación proporciona un material compuesto reforzado con fibra obtenido mediante el moldeo del preimpregnado y/o la cinta de preimpregnado.

Efectos Ventajosos de la Invención

El procedimiento de producción de un haz de fibras de refuerzo impregnados con líquido de recubrimiento de acuerdo con la presente invención permite suprimir y prevenir significativamente la obstrucción con pelusa. Además, el procedimiento permite que el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina se ejecute de forma continua a una alta velocidad, y mejora la productividad del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina provisto con un líquido de recubrimiento.

Además, el procedimiento permite obtener un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado uniformemente con un líquido de recubrimiento.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Fig. 1 es una vista esquemática en sección transversal que representa el procedimiento de producción y el dispositivo de un recubrimiento de un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Fig. 2 es una vista en sección transversal ampliada de la sección 20 de recubrimiento de la Fig. 1.

La Fig. 3 es una vista lateral inferior de la sección 20 de recubrimiento de la Fig. 2, vista en la dirección A de la Fig. 2.

La Fig. 4a es una vista en sección transversal que representa la estructura del interior de la sección 20 de recubrimiento de la Fig. 2, vista en la dirección B de la Fig. 2.

La Fig. 4b es una vista en sección transversal que representa el flujo del líquido 2 de recubrimiento en el espacio 26 libre de la Fig. 4a.

La Fig. 5 es una vista que representa un ejemplo de instalación de un mecanismo de regulación de la anchura. La Fig. 6 es una vista en sección transversal de la sección 20b de recubrimiento de acuerdo con una realización distinta a la de la Fig. 2.

La Fig. 7 es una vista en sección transversal de la sección 20c de recubrimiento de acuerdo con una realización distinta a la de la Fig. 6.

La Fig. 8 es una vista en sección transversal de la sección 20d de recubrimiento de acuerdo con una realización distinta a la de la Fig. 6.

La Fig. 9 es una vista en sección transversal de la sección 20e de recubrimiento de acuerdo con una realización distinta a la de la Fig. 6.

La Fig. 10 es una vista en sección transversal de la sección 30 de recubrimiento de acuerdo con una realización distinta de la presente invención.

La Fig. 11 es una vista que representa un aspecto en el que la piscina de líquido incluye barras, en la que el aspecto es un ejemplo de una realización de la presente invención.

La Fig. 12 es un diagrama esquemático que representa un ejemplo de un procedimiento/dispositivo de producción de un preimpregnado utilizando la presente invención.

La Fig. 13 es un diagrama esquemático de un ejemplo de otro procedimiento/dispositivo de producción de un preimpregnado utilizando la presente invención.

La Fig. 14 es un diagrama esquemático de un ejemplo de otro procedimiento/dispositivo de producción de un preimpregnado utilizando la presente invención.

La Fig. 15 es un diagrama esquemático de un ejemplo de otro procedimiento/dispositivo de producción de un preimpregnado utilizando la presente invención.

La Fig. 16 es un diagrama que representa un ejemplo de un aspecto en el que se laminan una pluralidad de haces de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnados con líquido de recubrimiento, en el que el aspecto es de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Fig. 17 es un diagrama que representa un ejemplo de un aspecto en el que se incluye una pluralidad de secciones de recubrimiento, en el que el aspecto es de acuerdo con una realización de la presente invención. La Fig. 18 es un diagrama que representa un ejemplo de otro aspecto en el que se incluye una pluralidad de secciones de recubrimiento, en el que el aspecto es de acuerdo con una realización de la presente invención. La Fig. 19 es un diagrama esquemático de un ejemplo de otro procedimiento/dispositivo de producción de un preimpregnado utilizando la presente invención.

La Fig. 20 es un diagrama esquemático de un ejemplo de otro procedimiento/dispositivo de producción de un preimpregnado utilizando la presente invención.

La Fig.21 es un diagrama esquemático de otro procedimiento/dispositivo de producción de un preimpregnado utilizando la presente invención.

DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES

Las realizaciones preferidas de la presente invención se describirán con referencia a los dibujos. A este respecto, la siguiente descripción ilustra realizaciones de la presente invención, la presente invención no debe interpretarse como limitada a las realizaciones, y pueden realizarse diversas modificaciones a la invención en la medida en que no se aparten del objeto y efecto de la presente invención.

En primer lugar, se describirá el esquema del procedimiento de producción de un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento de acuerdo con la presente invención con referencia a la Fig. 1. La Fig. 1 es una vista esquemática en sección transversal que representa el procedimiento y el dispositivo de producción de un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento de acuerdo con una realización de la presente invención. Un dispositivo 100 de recubrimiento incluye: rodillos 13 y 14 de transporte como mecanismo de funcionamiento para hacer correr un haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina en la dirección Z sustancialmente vertical hacia abajo; y una sección 20 de recubrimiento como mecanismo de recubrimiento que se dispone entre los rodillos 13 y 14 de transporte y almacena un líquido 2 de recubrimiento. También antes y después del dispositivo 100 de recubrimiento, es posible proporcionar una pluralidad de filetas 11 para desenrollar las fibras 1 de refuerzo, un dispositivo 12 de disposición para obtener un haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina en el que las fibras 1 de refuerzo desenrolladas están dispuestas unidireccionalmente (dispuestas en la dirección de profundidad de la página en la Fig. 1), y un dispositivo 15 de enrollado para obtener un haz 1b de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento, y además, el dispositivo 100 de recubrimiento está equipado con un dispositivo de suministro de un líquido de recubrimiento, aunque el dispositivo de suministro no se muestra en el dibujo. Además, el dispositivo 100 de recubrimiento puede estar equipado con un dispositivo 16 de suministro de láminas de liberación para suministrar una lámina 3 de liberación, si es necesario.

Aquí, los ejemplos de la fibra 1 de refuerzo incluyen fibras de carbono, fibras de vidrio, fibras metálicas, fibras de óxido metálico, fibras de nitruro metálico, fibras orgánicas (fibras de aramida, fibras de polibenzoxazol, fibras de alcohol polivinílico, fibras de polietileno y similares), y similares, y se utilizan preferentemente fibras de carbono, desde el punto de vista de la propiedad mecánica y la ligereza del FRP.

Además, un haz de fibras de refuerzo dispuestas unidireccionalmente similares a una lámina se refiere a una pluralidad de fibras de refuerzo dispuestas unidireccionalmente en un plano, y la pluralidad de fibras de refuerzo no tiene que estar necesariamente integrada, por ejemplo, por entrelazamiento. Es decir, el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina se denomina así por conveniencia para representar un estado en el que las fibras de refuerzo están dispuestas, debido a que el procedimiento de producción de acuerdo con la presente invención hace posible que se obtenga un objeto similar a una lámina impregnado con un líquido de recubrimiento cuando el objeto ha sido recubierto con el líquido de recubrimiento. Un objeto similar a una lámina impregnado con resina con fibras de refuerzo dispuestas unidireccionalmente sirve como material base del FRP, que se denomina "material unidireccional" o "material UD" en la industria de los materiales compuestos. En este caso, el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina no está limitado a un grosor o una anchura determinados, y el grosor y la anchura pueden seleccionarse convenientemente de acuerdo con la finalidad o la aplicación. En el caso de la fibra de carbono, normalmente entre 1.000 y 1.000.000 de fibras individuales ensambladas en forma de cinta se denominan "mecha", y dichas mechas pueden disponerse para obtener un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina, pero las mechas pueden laminarse en la dirección del grosor. A este respecto, un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina es fácil de manejar y, en consecuencia, es preferible cuando la relación de aspecto definida mediante la anchura y el grosor es de 10 o más. En la presente invención, se entiende que un "mecha" similar a una cinta es una forma del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina.

Además, el procedimiento utilizado para formar un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina puede ser un procedimiento conocido y no se limita a uno en particular, y es preferible, desde el punto de vista de la eficiencia del procedimiento y la uniformidad de la disposición, disponer preliminarmente las fibras individuales para formar un haz de fibras de refuerzo, seguido de la disposición posterior del haz de fibras de refuerzo para formar un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina. Por ejemplo, en el caso de la fibra de carbono, una "mecha" que es un haz de fibras de refuerzo similares a una cinta se enrolla en una bobina como se ha mencionado anteriormente, y se puede obtener un haz de fibras de refuerzo similares a una lamina disponiendo el haz de fibras de refuerzo similares a una cinta retirado de la bobina. Además, es preferible contar con un mecanismo de disposición de las fibras de refuerzo para disponer ordenadamente los haces de fibras de refuerzo retirados de las bobinas que se ajustan a las filetas, de modo que no se produzcan solapamientos ni pliegues indeseables en los haces de fibras de refuerzo en el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina y no se produzcan divisiones entre los haces de fibras de refuerzo. Como mecanismo de disposición de la fibra de refuerzo, se puede utilizar un rodillo conocido, un dispositivo de disposición tipo peine o similares. Además, la estratificación de una pluralidad de láminas de haces de fibras de refuerzo similares a una lámina dispuestas de forma preliminar es útil con vistas a disminuir la división entre las fibras de refuerzo. A este respecto, las filetas están preferentemente provistas con un mecanismo de control de la tensión operado cuando se retiran las fibras de refuerzo. Como mecanismo de control de la tensión, se puede utilizar uno conocido, y ejemplos del mismo incluyen un mecanismo de frenado. Además, la tensión también puede controlarse, por ejemplo, ajustando un guíahilos.

En la presente invención, el aumento de la suavidad de la superficie del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina puede mejorar la uniformidad de la cantidad de recubrimiento en la sección de recubrimiento. Por esta razón, el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina se introduce preferentemente en la piscina líquida después de ser alisada. El procedimiento de tratamiento de alisado no se limita a uno en particular, y los ejemplos del mismo incluyen un procedimiento en el que se aplica presión física utilizando rodillos opuestos o similares y un procedimiento en el que las fibras de refuerzo se mueven utilizando el flujo de aire. Un procedimiento en el que se aplica una presión física es fácil y conveniente, es menos probable que perturbe la disposición de las fibras reforzadas y, por lo tanto, es preferible. Más concretamente, se puede utilizar el calandrado o algo similar. El procedimiento en el que se utiliza el flujo de aire no sólo es menos probable que cause abrasión, sino que también tiene el efecto de ensanchar el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina y, por consiguiente, es preferible.

<Ampliación del Haz de Fibras de Refuerzo Similares a una Lámina>

En la presente invención, también es preferible, con vistas a permitir la producción eficiente de un preimpregnado fino, que el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina se introduzca en la piscina líquida después de ser tratado para ensanchar el haz de fibras. El procedimiento de tratamiento de ensanchamiento del haz de fibras no se limita a uno en particular, y los ejemplos del mismo incluyen un procedimiento en el que se aplica la vibración mecánicamente, un procedimiento en el que el haz de fibras de refuerzo se expande utilizando el flujo de aire, y similares. Los ejemplos de procedimientos en los que se aplica la vibración mecánicamente incluyen un procedimiento en el que un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina se pone en contacto con rodillos vibratorios, como se describe, por ejemplo, en el documento JP 2015-22799 A. En cuanto a la dirección de vibración, la vibración se aplica preferentemente en la dirección del eje Y (dirección horizontal) o en la dirección del eje Z (dirección vertical), suponiendo que la dirección de funcionamiento del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina es el eje X. También es preferible utilizar una combinación de los rodillos vibratorios horizontales y los rodillos vibratorios verticales. Además, la provisión de una pluralidad de salientes en la superficie del rodillo de vibración permite suprimir la abrasión de la fibra de refuerzo en el rodillo, y en consecuencia es preferible. Como procedimiento en el que se utiliza el flujo de aire, por ejemplo, se puede utilizar un procedimiento descrito en SEN-I GAKKAISHI, vol. 64, P-262-267 (2008) .

En la presente invención, la introducción del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina en la piscina de líquido después de calentar el haz suprime una disminución de la temperatura del líquido de recubrimiento y mejora la uniformidad de la viscosidad del líquido de recubrimiento, y, por consiguiente, es preferible. El haz de fibras de refuerzo similares a una lámina se calienta preferentemente hasta la temperatura del líquido de recubrimiento o en sus proximidades, y entre los ejemplos de diversos medios de calentamiento que pueden utilizarse para este fin se incluyen el calentamiento por aire, el calentamiento por infrarrojos, el calentamiento por infrarrojos lejanos, el calentamiento por láser, el calentamiento por contacto, el calentamiento por medio de calor (por ejemplo, vapor), y otros similares. Entre otros, un dispositivo de calentamiento por infrarrojos es fácil y conveniente y puede calentar directamente la lámina del haz de fibras de refuerzo, y, en consecuencia, puede lograr un calentamiento eficiente hasta una temperatura deseada incluso a una alta velocidad de funcionamiento, y es preferible.

<Líquido de Recubrimientos

Un líquido de recubrimiento utilizado en la presente invención puede seleccionarse adecuadamente de acuerdo con el propósito de la aplicación y, por ejemplo, para la aplicación de un líquido de recubrimiento para la producción de preimpregnados similares a una lámina, puede utilizarse un líquido de recubrimiento hecho de una resina matriz. Un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento y recubierto con una resina de matriz y obtenido de acuerdo con la presente invención se encuentra en un estado en el que el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina está impregnado con una resina de matriz, y el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento puede laminarse y moldearse directamente como un preimpregnado similar a una lámina para obtener miembros compuestos de FRP. El grado de impregnación puede controlarse de acuerdo con el diseño de la sección de recubrimiento y mediante la impregnación posterior realizada después del recubrimiento. Una resina matriz puede seleccionarse adecuadamente de acuerdo con la aplicación, y generalmente se utiliza una resina termoplástica o una resina termoestable. La resina matriz puede ser una resina fundida por calentamiento o una resina matriz que es un líquido de recubrimiento a temperatura ambiente. Además, la resina matriz puede formarse en una solución o barniz utilizando un disolvente.

Entre los ejemplos de resinas matrices que pueden utilizarse se encuentran las resinas matrices generalmente utilizadas para FRP, tal como las resinas termoplásticas, las resinas termoestables y las resinas fotocurables. Si son líquidos a temperatura ambiente, pueden utilizarse directamente. Si son sólidos o líquidos viscosos a temperatura ambiente, se pueden calentar para disminuir la viscosidad, se pueden fundir para utilizarlos como fundidos o se pueden disolver en un disolvente para utilizarlos como solución o barniz.

Los ejemplos de resinas termoplásticas que pueden utilizarse incluyen polímeros que tienen, en la cadena principal, un enlace seleccionado entre un enlace carbono-carbono, un enlace amida, un enlace imida, un enlace éster, un enlace éter, un enlace carbonato, un enlace uretano, un enlace urea, un enlace tioéter, un enlace sulfona, un enlace imidazol y un enlace carbonilo. Algunos ejemplos específicos son poliacrilato, poliolefina, poliamida (PA), aramida, poliéster, policarbonato (PC), polifenilenosulfuro (PPS), polibenzimidazol (PBI), poliimida (PI), lapolieterimida (PEI) polisulfona (PSU), polietersulfona (PES), polieteretercetona (PEK), polieteretercetona (PEEK), polieteretercetona (PEKK), poliaretercetona (PAEK), poliamidaimida (PAI), y similares. En los campos que requieren resistencia al calor, tal como las aplicaciones aeronáuticas, son adecuados PPS, PES, PI, PEI, PSU, PEEK, PEKK, PEAK y similares. En las aplicaciones industriales y del automóvil, PA, poliéster, PPS, una poliolefina tal como polipropileno (PP), y similares, son adecuados para aumentar la eficacia del moldeo. Estos pueden ser polímeros, o se pueden utilizar oligómeros o monómeros, debido a la baja viscosidad y al recubrimiento a baja temperatura. Sin necesidad de mencionarlo pueden copolimerizarse en función de su finalidad, o que pueden mezclarse diversos tipos de ellos para utilizarlos como mezclas/aleaciones de polímeros.

Entre los ejemplos de resinas termoendurecibles se encuentran las resinas epoxi, las resinas de maleimida, las resinas de poliimida, las resinas con un terminal de acetileno, las resinas con un terminal de vinilo, las resinas con un terminal de ácido nádico y las resinas que tienen un terminal de éster de cianato. Pueden utilizarse generalmente en combinación con un endurecedor o un catalizador de curado. Además, estas resinas termoestables pueden utilizarse adecuadamente en mezcla.

Como resinas termoendurecibles adecuadas para la presente invención, las resinas epoxi se utilizan adecuadamente porque las resinas epoxi tienen una excelente resistencia al calor, resistencia química y propiedades mecánicas. En particular, son preferibles las aminas, los fenoles y las resinas epoxi cuyo precursor es un compuesto que tiene un doble enlace carbono-carbono. Los ejemplos específicos incluyen, pero no se limitan a: resinas epoxídicas cuyos precursores son aminas, tales como diversos isómeros de tetraglicidil diaminodifenilmetano, triglicidil-p-aminofenol, triglicidil-m-aminofenol y triglicidilaminocresol resinas epoxídicas cuyos precursores son fenoles, tales como las resinas epoxídicas de bisfenol A, las resinas epoxídicas de bisfenol F, las resinas epoxídicas de bisfenol S, las resinas epoxídicas de fenol novolac y las resinas epoxídicas de cresol novolac; resinas epoxídicas cuyos precursores son compuestos que tienen un doble enlace carbono-carbono, tal como las resinas epoxídicas alicíclicas; y similares. También se utilizan resinas epoxi bromadas resultantes del bromado de estas resinas epoxi. Las resinas epoxi cuyos precursores son aminas aromáticas tipificadas por el tetraglicidil diaminodifenilmetano son las más adecuadas para la presente invención debido a que las resinas epoxi tienen buena resistencia al calor y buena adhesividad a las fibras de refuerzo.

Las resinas termoestables se utilizan preferentemente en combinación con endurecedores. Por ejemplo, para las resinas epoxi, se puede utilizar un endurecedor si éste es un compuesto que tiene un grupo activo capaz de reaccionar con un grupo epoxi. Preferentemente, son adecuados los compuestos que tienen un grupo amino, un grupo anhídrido ácido o un grupo azido. Específicamente, son adecuados diversos isómeros de diciandiamida y diaminodifenil sulfona, y tipos de ésteres de ácido aminobénico. De acuerdo con la descripción específica, la diciandiamida proporciona una excelente estabilidad de almacenamiento del preimpregnado y, en consecuencia, se utiliza preferentemente. Además, diversos isómeros de la diaminodifenil sulfona proporcionan objetos curados que tienen una resistencia al calor favorable y, por consiguiente, son los más adecuados para la presente invención. Como tipos de ésteres de ácido aminobénico, di-p-aminobenzoato de trimetilenglicol y di-p-aminobenzoato de neopentilglicol se utilizan preferentemente, aunque su resistencia al calor sea baja, debido a que tienen una excelente resistencia a la tracción en comparación con la diaminodifenil sulfona y, por consiguiente, se utilizan selectivamente de acuerdo con la aplicación. Por supuesto, también se puede utilizar un catalizador de curado, si es necesario. Además, pueden utilizarse conjuntamente un endurecedor o un catalizador de curado y un agente complejante capaz de formar un complejo, con el fin de mejorar la vida útil de un líquido de recubrimiento.

En la presente invención, también se utiliza adecuadamente una mezcla de una resina termoestable y una resina termoplástica. Una mezcla de una resina termoestable y una resina termoplástica ofrece mejores resultados que una resina termoestable utilizada por separado. Esto se debe a que una resina termoendurecible y una resina termoplástica tienen características antinómicas, es decir, una resina termoendurecible es generalmente frágil, pero puede ser moldeada a baja presión en un autoclave, y por el contrario, una resina termoplástica es generalmente resistente, pero difícil de moldear a baja presión en un autoclave, y en consecuencia, el uso de estos en la mezcla puede efectuar un equilibrio entre las propiedades y la capacidad de moldear. Dicha mezcla que se va a utilizar contiene preferentemente más del 50 % en masa de resina termoendurecible, desde el punto de vista de la propiedad mecánica del FRP obtenido por el curado del preimpregnado.

<Partícula de Polímero>

En la presente invención, el uso de un líquido de recubrimiento que contenga partículas de polímero también es preferible debido a que el uso puede mejorar la tenacidad y la resistencia al impacto del CFRP obtenido. En este caso, la temperatura de transición vítrea (Tg) o la temperatura de fusión (Tm) de las partículas de polímero que es 20 °C o más alta que la temperatura de un líquido de recubrimiento facilita la retención de la forma de la partícula de polímero en el líquido de recubrimiento, y por consiguiente es preferible. La Tg de las partículas de polímero puede medirse en las siguientes condiciones utilizando un DSC de temperatura modulada. Como dispositivo DSC de temperatura modulada, es adecuado Q1000 fabricado por TA Instruments, Inc., que puede utilizarse con base en una calibración realizada utilizando indio de alta pureza bajo una atmósfera de nitrógeno. Las condiciones de medición pueden basarse en una tasa de rampa de temperatura de 2 °C/min., y la condición de modulación de la temperatura puede basarse en un ciclo de 60 segundos y una amplitud de 1 °C. Los componentes reversibles se separan del flujo de calor total obtenido en estas condiciones, y la temperatura en el punto medio de la señal de paso puede considerarse como Tg.

Además, la Tm puede medirse utilizando un DSC común a una tasa de rampa de temperatura de 10 °C/min., y la temperatura en la cima de la señal en forma de pico correspondiente a la fusión se considera como Tm.

Además, las partículas de polímero son preferiblemente insolubles en un líquido de recubrimiento, y como tales partículas de polímero, se pueden utilizar las adecuadas descritas en, por ejemplo, el documento WO 2009/142231 como referencia. Más concretamente, se utilizan preferentemente poliamidas y poliimidas, y son preferibles las poliamidas que tienen una excelente tenacidad y que, en consecuencia, pueden mejorar significativamente la resistencia al impacto. Entre los ejemplos de poliamidas que pueden utilizarse adecuadamente se encuentran nailon 12, nailon 11, nailon 6, nailon 66, copolímeros de nailon 6/12, un nailon modificado para tener una estructura de red interpenetrante macromolecular (IPN) con un compuesto epoxi descrito en El ejemplo 1 del documento JP 01-104624 A (nailon semi-IPN), y similares. En cuanto a la forma de esta partícula de resina termoplástica, la partícula puede ser una partícula esférica, una partícula no esférica o una partícula porosa, y la forma esférica es particularmente preferible en el procedimiento de producción de acuerdo con la presente invención para no disminuir la propiedad de flujo de la resina. Además, se prefiere la forma esférica también porque la forma esférica no tiene punto de partida para la concentración de tensiones y ofrece una alta resistencia al impacto.

Ejemplos de partículas de poliamida disponibles en el mercado que pueden utilizarse son SP-500, SP-10, TR-1, TR-2, 842P-48, 842P-80 (todas ellas fabricadas por Toray Industries, Inc.), "Orgasol (marca registrada)" 1002D, 2001UD, 2001EXD, 2002D, 3202D, 3501D, 3502D (todas ellas fabricadas por Arkema K.K.), "Grilamid (marca registrada)" TR90 (fabricada por Emser Werke, Inc.), "TROGAMID (marca registrada)" CX7323, CX9701, CX9704 (fabricadas por Degussa AG), y similares. Estas partículas de poliamida pueden utilizarse por separado o pueden combinarse dos o más tipos de las mismas.

Además, las partículas de polímero se retienen preferentemente en la capa de resina intercalada del CFRP para impartir una alta tenacidad a la capa de resina intercalada. Para ello, el tamaño promedio de las partículas de polímero está preferentemente en el intervalo de 5 a 50 pm, más preferentemente en el intervalo de 7 a 40 pm, y aún más preferentemente en el intervalo de 10 a 30 pm. Tener un tamaño promedio nominal de partícula igual o superior a 5 pm permite que las partículas no se introduzcan en el haz de fibras de refuerzo, sino que queden retenidas en la capa de resina intercalada del material compuesto reforzado con fibras obtenido. Tener un tamaño promedio nominal de partícula de 50 pm o menos hace posible que el grosor de la capa de resina de la matriz en la superficie del preimpregnado sea adecuado, y eventualmente que el contenido de masa de fibra en el CFRP obtenido sea adecuado.

<Viscosidad del Líquido de Recubrimientos

Un líquido de recubrimiento utilizado en la presente invención tiene preferentemente una viscosidad óptima seleccionada desde el punto de vista de la capacidad de procesamiento y la estabilidad. Específicamente, es preferible tener una viscosidad en el intervalo de 1 a 60 Pas porque tal viscosidad hace posible que se suprima el goteo del líquido de recubrimiento en la salida de la sección estrechada y que se mejoren las propiedades de funcionamiento a alta velocidad y las propiedades de funcionamiento estable del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina. Tal y como se utiliza en el presente documento, la viscosidad se refiere a la medida a una tasa de deformación de 3,14 s_1 a una temperatura de líquido de recubrimiento en la piscina de líquido. Como dispositivo de medición, puede utilizarse un dispositivo de medición de la viscoelasticidad, tal como de un tipo disco paralelo o de tipo cónico. La viscosidad del líquido de recubrimiento es más preferentemente de 10 a 30 Pas.

<Paso de Recubrimientos

Como se describe en la Fig. 1 como referencia, el procedimiento para proporcionar el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina con el líquido 2 de recubrimiento en el dispositivo 100 de recubrimiento es un procedimiento en el que una pluralidad de las fibras 1 de refuerzo desenrolladas de las filetas 11 se disponen unidireccionalmente (en la dirección de profundidad de la página) a través del dispositivo 12 de disposición para obtener el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina, y, a continuación, se permite que el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina pase a través de la sección 20 de recubrimiento en la dirección Z, sustancialmente vertical, hacia abajo, para proporcionar ambas caras del haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina con el líquido 2 de recubrimiento. De este modo, se puede obtener el haz 1b de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento.

Además, si es necesario, al menos un lado del haz 1b de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento puede estar provisto con la lámina 3 de liberación, y el haz 1b de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento y la lámina 3 de liberación pueden enrollarse simultáneamente utilizando el dispositivo 15 de enrollado. En particular, en los casos en los que una parte o la totalidad del líquido 2 de recubrimiento aplicado al haz 1b de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento está presente en la superficie del haz 1b de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento y tiene una alta fluidez y adhesividad aunque el líquido 2 de recubrimiento haya llegado al rodillo 14 transportador, la lámina 3 de liberación puede impedir que parte del líquido 2 de recubrimiento de la superficie del haz 1b de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento se transfiera al rodillo 14 transportador. Además, el procedimiento puede evitar la adherencia entre los haces 1b de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnados con líquido de recubrimiento y proporciona un fácil manejo en el postprocedimiento. La lámina de liberación no se limita a una en particular, siempre y cuando la lámina de liberación logre el efecto antes mencionado, y los ejemplos de la misma incluyen no sólo un papel de liberación, sino también una película de polímero orgánico cuya superficie está recubierta con un agente de liberación, y similares.

A continuación, con referencia a las Figs. 2 a 4, se describirá en detalle un paso de suministro del haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina con el líquido 2 de recubrimiento. La Fig. 2 es una vista transversal ampliada de la sección 20 de recubrimiento de la Fig. 1. La sección 20 de recubrimiento tiene unos miembros 21a y 21b de superficie de pared opuestos entre sí con un espacio D determinado, y entre los miembros 21a y 21b de superficie de pared, se forman una piscina 22 de líquido cuya área de sección transversal disminuye continuamente en la dirección Z vertical descendente (es decir, en la dirección de funcionamiento del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina) y una sección 23 estrecha similar a un corte situada debajo de la piscina 22 de líquido (en el lado de descarga del haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina) y que tiene un área de sección transversal menor que el área de sección transversal del lado superior de la piscina 22 de líquido (el lado de introducción del haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina). En la Fig. 2, el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina está dispuesto en la dirección de la profundidad de la página.

En la sección 20 de recubrimiento, el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina introducido en la piscina 22 de líquido corre en la dirección Z vertical descendente y, al mismo tiempo, es acompañado por el líquido 2 de recubrimiento que rodea el haz de fibras. Durante esto, el líquido 2 de recubrimiento que lo acompaña se comprime gradualmente, y la presión del líquido 2 de recubrimiento aumenta hacia la parte inferior de la piscina 22 de líquido, debido a que el área de la sección transversal de la piscina 22 de líquido disminuye en la dirección Z vertical descendente (en la dirección de funcionamiento del haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina). Cuando la presión en la porción inferior de la piscina 22 de líquido aumenta, es más difícil para el flujo de líquido acompañante fluya más hacia la porción inferior , y el líquido acompañante fluye en la dirección de los miembros 21a y 21b de superficie de pared, y entonces es impedido por los miembros 21a y 21b de superficie de pared, resultando en que fluye hacia arriba. Como resultado, se forma una corriente T circular a lo largo del plano del haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina y las superficies de las paredes de los miembros 21a y 21b de superficie de pared en la piscina 22 de líquido. Por lo tanto, aunque la fibra de refuerzo similares a una lámina 1a traiga pelusa en la piscina 22 de líquido, la pelusa se mueve a lo largo de la corriente T circular, y no puede acercarse a la porción inferior de la piscina 22 de líquido, donde la presión del líquido es mayor, o a la sección 23 estrecha. Además, como se menciona a continuación, las burbujas se adhieren a la pelusa y, en consecuencia, la pelusa se mueve hacia arriba a lo largo de la corriente T circular, y pasa cerca de la superficie del líquido en la parte superior de la piscina 22 de líquido. Esto también hace posible no sólo que se evite que la pelusa obstruya la porción inferior de la piscina 22 de líquido y la sección 23 estrecha, sino también que la pelusa retenida se recoja fácilmente a través de la superficie de líquido en la porción superior de la piscina 22 de líquido. Además, cuando el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina se ejecuta a gran velocidad, la presión del líquido aumenta aún más y, en consecuencia, el efecto de eliminación de la pelusa es mayor. Como resultado, esto hace posible proporcionar el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina con el líquido 2 de recubrimiento a una mayor velocidad, y mejora la productividad de manera significativa.

Además, el aumento de la presión del líquido tiene el efecto de facilitar la impregnación del haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina con el líquido 2 de recubrimiento. Esto se basa en la propiedad (ley de Darcy) de acuerdo con la cual el grado de impregnación de un objeto poroso, tal como un haz de fibras de refuerzo, con un líquido de recubrimiento aumenta con la presión del líquido de recubrimiento. Esto también puede mejorar el efecto de impregnación, ya que el funcionamiento del haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina a una velocidad más alta aumenta la presión del líquido. En este sentido, el líquido 2 de recubrimiento se impregna a través de la sustitución de gas-líquido con las burbujas que quedan en el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina, y las burbujas se descargan a través de la división del haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina por la presión del líquido y la fuerza ascendente en la dirección de orientación (en la dirección vertical hacia arriba) de las fibras. En este caso, las burbujas se descargan sin empujar el líquido 2 de recubrimiento entrante para la impregnación, y, en consecuencia, también tiene el efecto de no inhibir la impregnación. Además, parte de las burbujas se descargan en la dirección fuera del plano (en la dirección normal) desde la superficie del haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina, y las burbujas se eliminan rápidamente por la presión del líquido y la fuerza ascendente en la dirección vertical hacia arriba, y en consecuencia, no se retienen en la porción inferior de la piscina 22 de líquido que proporciona un alto efecto de impregnación, por lo que también se consigue el efecto de promover la descarga de las burbujas de manera eficiente. Estos efectos permiten impregnar eficazmente el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina con el líquido 2 de recubrimiento y, como resultado, permiten obtener un haz 1b de fibras de refuerzo similares a una lámina de alta calidad impregnado uniformemente con el líquido 2 de recubrimiento.

Además, el aumento de la presión del líquido permite que el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina se alinee automáticamente con el centro del espacio D, y el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina no se desgastará directamente contra las superficies de las paredes de la piscina 22 de líquido y la sección 23 estrecha, con lo que también se consigue el efecto de suprimir la generación de pelusa. Esto se debe a que, cuando cualquier perturbación externa o similar hace que el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina se acerque a cualquiera de los lados del espacio D, el líquido 2 de recubrimiento es empujado y comprimido en el espacio más estrecho resultante en el lado acercado y, en consecuencia, la presión del líquido aumenta aún más en el lado acercado, empujando el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina hacia el centro del espacio D.

La sección 23 estrecha está diseñada para tener un área de sección transversal más pequeña que el lado superior de la piscina 22 de líquido. Como se entiende de la Fig. 2 y la Fig. 4, la menor área de la sección transversal se debe simplemente al hecho de que la longitud en la dirección perpendicular al pseudoplano del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina es menor, es decir, la distancia entre los miembros es más estrecha. Con ello se pretende conseguir la impregnación y el efecto de alineación automática mediante el aumento de la presión del líquido en la sección estrechada como se ha mencionado anteriormente. Además, la forma de la sección transversal de la cara superior de la sección 23 estrecha se hace preferentemente para ajustarse a la forma de la sección transversal de la cara más inferior de la piscina 22 de líquido, desde el punto de vista de las propiedades de funcionamiento del haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina y el control del flujo del líquido 2 de recubrimiento, pero, si es necesario, la forma de la sección transversal de la cara superior de la sección 23 estrecha puede hacerse ligeramente mayor.

A este respecto, el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina en la sección 20 de recubrimiento de la Fig. 2 corre en la dirección Z completamente vertical hacia abajo (a 90 grados con respecto a la cara horizontal), pero, sin limitación a esto, puede correr en la dirección sustancialmente vertical hacia abajo en la medida en que pueda obtenerse el efecto de recogida de pelusa y el efecto de descarga de burbujas, y que el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina pueda correr de forma estable y continua.

Además, la cantidad total del líquido 2 de recubrimiento aplicado al haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina puede controlarse en el espacio D de la sección 23 estrecha. Por ejemplo, en los casos en los que se desea que la cantidad total del líquido 2 de recubrimiento aplicado al haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina sea mayor (se desea que el peso base sea mayor), los miembros 21a y 21b de superficie de pared pueden estar dispuestos de tal manera que el espacio D sea más amplio.

La Fig. 3 es una vista lateral inferior de la sección 20 de recubrimiento, vista en la dirección A de la Fig. 2. En la sección 20 de recubrimiento, los miembros 24a y 24b de pared lateral se proporcionan para evitar que el líquido 2 de recubrimiento se filtre por ambos extremos del haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina en la dirección de la disposición, y la salida 25 de la sección 23 estrecha se forma en el espacio rodeado por los miembros 21a y 21b de superficie de pared y los miembros 24a y 24b de pared lateral. En este caso, la salida 25 es en forma de corte, y la relación de aspecto de la sección transversal (Y/D en la Fig. 3) puede establecerse de acuerdo con la forma del haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina que se desea suministrar con el líquido 2 de recubrimiento.

La Fig. 4a es una vista en sección transversal que representa la estructura del interior de la sección 20 de recubrimiento, vista en la dirección B. Aquí, para facilitar la visualización, se omite el miembro 21b de superficie de pared y, además, el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina se representa como si las fibras 1 de refuerzo estuvieran dispuestas con una hendidura entre las fibras, pero, en realidad, es preferible disponer las fibras 1 de refuerzo sin separación entre las fibras, desde el punto de vista del grado del preimpregnado similares a una lámina y la propiedad mecánica del FRP.

La Fig. 4b representa el flujo del líquido 2 de recubrimiento en el espacio 26 libre. Cuando el espacio 26 libre es grande, se genera una corriente circular en el borde en la dirección de R en el líquido 2 de recubrimiento. Esta corriente R circular en el borde se convierte en un flujo hacia afuera (Ra) en la porción inferior de la piscina 22 de líquido, y en consecuencia, resulta en el desgarro del haz de fibras de refuerzo en forma de lámina (causando la división del haz de fibras similares a una lámina) o la expansión de la distancia entre las fibras de refuerzo, y debido a esto, existe la posibilidad de que la disposición no sea uniforme en las fibras de refuerzo en el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento resultante. Además, la corriente circular R se convierte en un flujo hacia el interior (Rb) en la porción superior de la piscina 22 de líquido, y, en consecuencia, el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina se comprime en la dirección de la anchura, dando lugar a la rotura del borde del haz de fibras en algunos casos. En un dispositivo, tal como el tipificado por la Literatura 2 de Patentes (JP 3252278 B2), para el recubrimiento de ambas caras de un material base integrado similares a una lámina (en particular, una película) con un líquido de recubrimiento, dicha una corriente circular como la causada en el borde en el espacio 26 de separación afecta a la calidad de forma insignificante, y, en consecuencia, no ha atraído la atención.

En vista de ello, en la presente invención se lleva a cabo la regulación de la anchura para hacer más pequeño el espacio 26 libre, con lo que se suprime preferentemente la generación de la corriente circular en el borde. En concreto, la anchura L de la piscina 22 de líquido, es decir, la distancia L entre los miembros 24a y 24b de placa lateral, se adapta preferentemente para satisfacer la siguiente relación con la anchura W del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina, medida inmediatamente debajo de la sección 23 estrecha.

Esto suprime la generación de una corriente circular en el borde y permite suprimir la división y el plegado de los bordes del haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina y obtener el haz 1b de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento en el que las fibras 1 de refuerzo están dispuestas uniformemente en toda la anchura (W) del haz 1b de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento y que es de alta calidad y tiene una gran estabilidad. Además, esta tecnología aplicada a un preimpregnado no sólo puede mejorar la calidad y el grado del preimpregnado, sino también la propiedad mecánica y la calidad del FRP obtenido con el preimpregnado. La relación entre L y W es más preferiblemente L < W 2 (mm), y así, la división y el plegado de los bordes del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina pueden suprimirse aún más.

Además, es preferible realizar ajustes para que el límite inferior de L sea igual o mayor que W - 5 (mm), con el fin de mejorar la uniformidad de la dimensión en la dirección de la anchura del haz 1b de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento.

A este respecto, esta regulación de la anchura se realiza preferentemente al menos en la porción inferior de la piscina 22 de líquido (la posición G en la Fig. 4a), con el fin de suprimir la generación de la corriente R circular en el borde debido a una presión de líquido elevada en la porción inferior de la piscina 22 de líquido. Además, esta regulación de la anchura se lleva a cabo más preferentemente en toda la región de la piscina 22 de líquido, por lo que la generación de la corriente R circular en el borde puede suprimirse sustancialmente por completo y, como resultado, la división y el plegado del borde del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina pueden suprimirse sustancialmente por completo.

Además, la regulación de la anchura puede llevarse a cabo sólo en la piscina 22 de líquido si se lleva a cabo sólo con el fin de suprimir la corriente circular en el borde en el espacio 26 libre, pero es preferible llevar a cabo la regulación de la anchura también en la sección 23 estrecha de la misma manera, con el fin de suprimir la aplicación excesiva del líquido 2 de recubrimiento a los lados del haz 1b de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento.

«Mecanismo de Regulación de la Anchura>

Lo anterior ha descrito un caso en el que los miembros 24a y 24b de pared lateral sirven para la regulación de la anchura, pero, como se muestra en la Fig. 5, también es posible proporcionar mecanismos 27a y 27b de regulación de anchura entre los miembros 24a y 24b de pared lateral y llevar a cabo la regulación de la anchura utilizando dichos mecanismos. Esto es preferible porque la capacidad de cambiar libremente la anchura regulada por los mecanismos de regulación de la anchura hace posible utilizar una sección de recubrimiento para producir diferentes haces de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento que tienen diferentes anchuras. Aquí, la relación entre la anchura (W) del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina inmediatamente debajo de la sección estrecha y la anchura (L2) regulada por los mecanismos de regulación de la anchura en los extremos inferiores de los mecanismos de regulación de la anchura es preferiblemente L2 < W 10 (mm), más preferiblemente L2 < W 2 (mm). Además, es preferible realizar ajustes para que el límite inferior de L2 sea igual o mayor que W - 5 (mm), con el fin de mejorar la uniformidad de la dimensión en la dirección de la anchura del haz 1b de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento. La forma y el material del mecanismo de regulación de la anchura no están limitados a uno en particular, y un tipo de casquillo en forma de placa es fácil y conveniente, y, en consecuencia, preferible. Además, permitir que el mecanismo de regulación de la anchura tenga una anchura menor que la distancia entre los miembros 21a y 21b de superficie de pared en la porción superior, por otra parte, cerca de la superficie del líquido (como se ve en la Fig. 5, la anchura se refiere a la longitud vertical del mecanismo de regulación de la anchura en la "Visualización vista en la dirección Z") es preferible porque dicha anchura permite no impedir el flujo horizontal del líquido de recubrimiento. Por otra parte, la forma desde la porción media hasta la porción inferior del mecanismo de regulación de la anchura es preferiblemente conforme a la forma interna de la sección de recubrimiento, ya que dicha conformidad puede permitir suprimir la retención del líquido de recubrimiento en la piscina de líquido y suprimir la degradación del líquido de recubrimiento. En este sentido, el mecanismo de regulación de la anchura se inserta preferentemente en la sección 23 estrecha. La Fig. 5 muestra un ejemplo de un casquillo en forma de placa como mecanismo de regulación de la anchura, y muestra un ejemplo en el que la porción que va desde la porción central hasta la porción inferior del casquillo está en conformidad con la forma cónica de la piscina 22 de líquido y en el que la porción se inserta en la sección 23 estrecha. La Fig. 5 muestra un ejemplo en el que L2 es constante desde la superficie del líquido hasta la salida, pero la anchura que se va a regular puede variar en función del lugar en el que se encuentre, en la medida en que se cumpla la finalidad del mecanismo de regulación de la anchura. El mecanismo de regulación de la anchura puede fijarse en la sección 20 de recubrimiento por cualquier procedimiento, y la fijación del mecanismo de tipo casquillo tipo placa en una pluralidad de sitios en la dirección vertical puede permitir suprimir la variación de la anchura de regulación debido a la deformación del casquillo tipo placa causada por una alta presión del líquido. Por ejemplo, el uso de un soporte para la porción superior y la inserción de la porción inferior en la sección de revestimiento facilita la regulación de la anchura mediante el mecanismo de regulación de la anchura y, por consiguiente, es preferible.

Como se ha descrito anteriormente en detalle, es importante en la presente invención que permitir que el área de la sección transversal disminuya de forma continua en la dirección de funcionamiento del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina en la piscina 22 de líquido aumenta la presión del líquido en la dirección de funcionamiento del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina, y aquí, la forma del área de la sección transversal que disminuye de forma continua en la dirección de funcionamiento del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina no se limita a una en particular siempre que la forma permita que la presión del líquido aumente de forma continua en la dirección de funcionamiento. La forma puede ser cónica (lineal) o mostrar una forma curvada, como una forma de trompeta en la vista de sección transversal de la piscina de líquido. Además, la porción de disminución del área de la sección transversal puede ser continua en toda la longitud de la piscina de líquido, o la piscina de líquido puede contener una parte en la que el área de la sección transversal no disminuya o, por el contrario, aumente, en la medida en que pueda lograrse el objeto y el efecto de la presente invención. Estos se describirán en detalle más adelante con referencia a las Figs. de 6 a 9.

La Fig.6 es una vista en sección transversal de la sección 20b de recubrimiento de acuerdo con una realización distinta a la de la Fig. 2. La sección 20b de recubrimiento es la misma que la sección 20 de recubrimiento de la Fig. 2, salvo que los miembros 21c y 21d de superficie de pared que constituyen la piscina 22 de líquido tienen una forma diferente. Al igual que en la sección 20b de recubrimiento de la Fig. 6, la piscina 22 de líquido puede seccionarse en la región 22a en la que el área de la sección transversal disminuye continuamente en la dirección Z vertical descendente y la región 22b en la que el área de la sección transversal no disminuye. En este caso, la altura vertica1H a lo largo de la cual el área de la sección transversal disminuye continuamente es preferiblemente de 10 mm o más. La altura H vertical a lo largo de la cual el área de la sección transversal disminuye continuamente es más preferiblemente 50 mm o más. De este modo, se consigue una distancia a lo largo de la cual el líquido 2 de recubrimiento que acompaña al haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina se comprime en la región 22a en la que el área de la sección transversal de la piscina 22 de líquido disminuye de forma continua, por lo que la presión del líquido generada en la parte inferior de la piscina 22 de líquido puede incrementarse suficientemente. Por consiguiente, esto permite obtener el efecto de permitir que la presión del líquido impida que la pelusa obstruya la sección 23 estrecha y el efecto de permitir que la presión del líquido induzca la impregnación del haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina con el líquido 2 de recubrimiento.

En los casos donde, como en la sección 20 de recubrimiento de la Fig. 2 y la sección 20b de recubrimiento de la Fig. 6, la región 22a en la que el área de la sección transversal de la piscina 22 de líquido disminuye de forma continua es cónica, más es preferible que el ángulo de apertura 0 de la conicidad sea más pequeño, y específicamente, el ángulo es preferiblemente un ángulo agudo (90° o menos). Esto hace posible que se potencie el efecto de compresión del líquido 2 de recubrimiento en la región 22a (porción cónica) en la que el área de la sección transversal de la piscina 22 de líquido disminuye continuamente, y que se facilite la obtención de una alta presión de líquido.

La Fig. 7 es una vista en sección transversal de la sección 20c de recubrimiento de acuerdo con una realización distinta a la de la Fig. 6. La sección 20c de recubrimiento es la misma que la sección 20b de recubrimiento de la Fig. 6, salvo que los miembros 21e y 21f de superficie de pared que constituyen la piscina 22 de líquido forman un cono de dos niveles. De este modo, la región 22a en la que el área de la sección transversal de la piscina 22 de líquido disminuye de forma continua puede estar constituida por una porción de múltiples niveles compuesta por dos o más niveles. En este caso, el ángulo de apertura 0 de la porción cónica más cercana a la sección 23 estrecha es preferentemente un ángulo agudo, con el fin de potenciar el efecto de compresión antes mencionado. También en este caso, la altura H de la región 22a a lo largo de la cual el área de la sección transversal de la piscina 22 de líquido disminuye continuamente es preferiblemente de 10 mm o más. La altura H vertical a lo largo de la cual el área de la sección transversal disminuye continuamente es más preferiblemente 50 mm o más. Tener una porción cónica de múltiples niveles como la región 22a en la que el área de la sección transversal de la piscina 22 de líquido disminuye continuamente, como en la Fig. 7, permite mantener el volumen del líquido 2 de recubrimiento que puede almacenarse en la piscina 22 de líquido y, al mismo tiempo, disminuir el ángulo 0 de la porción cónica más cercana a la sección 23 estrecha. Esto aumenta la presión del líquido causada en la porción inferior de la piscina 22 de líquido, y puede mejorar aún más el efecto de eliminación de la pelusa y el efecto de impregnación del líquido 2 de recubrimiento.

La Fig. 8 es una vista en sección transversal de la sección 20d de recubrimiento de acuerdo con una realización distinta a la de la Fig. 6. La sección 20d de recubrimiento es la misma que la sección 20b de recubrimiento de la Fig. 6, excepto que los miembros 21g y 21h de superficie de pared que constituyen la piscina 22 de líquido forman un nivel. De esta manera, permitir que la porción más baja de la piscina 22 de líquido tenga la región 22a en la que el área de la sección transversal disminuye continuamente hace posible obtener el efecto de aumentar la presión del líquido, en el que el efecto es un objeto de la presente invención, y, en consecuencia, la otra parte de la piscina 22 de líquido puede incluir una región 22c en la que el área de la sección transversal disminuye intermitentemente. Permitir que la piscina 22 de líquido tenga una forma como la de la Fig. 8 hace posible que se mantenga la forma de la región 22a en la que el área de la sección transversal disminuye continuamente y, al mismo tiempo, que la profundidad B de la piscina 22 de líquido se amplíe para aumentar el volumen del líquido 2 de recubrimiento que puede almacenarse. Como resultado, incluso en los casos en los que el líquido 2 de recubrimiento no puede ser suministrado en la sección 20d de recubrimiento de forma continua, el líquido 2 de recubrimiento puede seguir siendo suministrado al haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina durante un largo tiempo, por lo que la productividad del haz 1b de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento puede ser mejorada.

La Fig. 9 es una vista en sección transversal de la sección 20e de recubrimiento de acuerdo con una realización distinta a la de la Fig. 6. La sección 20e de recubrimiento es la misma que la sección 20b de recubrimiento de la Fig. 6, salvo que los miembros 21i y 21j de superficie de pared que constituyen la piscina 22 de líquido tienen forma de trompeta (forma curva). En la sección 20b de recubrimiento de la Fig. 6, la región 22a en la que el área de la sección transversal de la piscina 22 de líquido disminuye continuamente es cónica (lineal), pero, sin limitación a esto, puede tener, por ejemplo, forma de trompeta (forma curva) como en la Fig. 9. Sin embargo, la porción inferior de la piscina 22 de líquido y la porción superior de la sección 23 estrecha están preferiblemente conectadas suavemente. Esto se debe a que cualquier escalón en el límite entre la porción inferior de la piscina 22 de líquido y la porción superior de la sección 23 estrecha hace que el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina quede atrapado por el escalón, donde se generará pelusa de forma indeseable. En los casos donde, de este modo, la región en la que el área de la sección transversal de la piscina 22 de líquido disminuye continuamente tiene forma de trompeta, el ángulo de apertura 0 entre las líneas tangentes virtuales de la región 22a más baja en la que el área de la sección transversal de la piscina 22 de líquido disminuye continuamente es preferiblemente un ángulo agudo.

A este respecto, la descripción anterior ilustra un ejemplo en el que el área de la sección transversal disminuye suavemente, pero el área de la sección transversal de la piscina de líquido en la presente invención no necesita necesariamente disminuir suavemente, en la medida en que el objeto de la presente invención no se vea perjudicado.

La Fig. 10 es una vista en sección transversal de la sección 30 de recubrimiento de acuerdo con una realización distinta de la presente invención. A diferencia de una realización de la presente invención, la piscina 32 de líquido en la Fig. 10 no contiene una región en la que el área de la sección transversal disminuye continuamente en la dirección Z vertical descendente, sino que la piscina 32 de líquido está configurada de tal manera que el área de la sección transversal disminuye discontinua y repentinamente en el límite 33 con la sección 23 estrecha. Esto hace que sea más probable que el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina provoque obstrucciones.

Además, también es posible mejorar el efecto de impregnación permitiendo que el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina esté en contacto con una pluralidad de barras en la sección de recubrimiento. La Fig. 11 muestra un ejemplo en el que se utilizan tres barras (35a, 35b y 35c), y aquí, cuanto mayor sea el número de barras, y cuanto mayor sea la longitud de contacto entre el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina y las barras, y cuanto mayor sea el ángulo de contacto, más se puede mejorar la relación de impregnación. En el ejemplo de la Fig. 11, la proporción de impregnación puede ser 90 % o más. A este respecto, pueden utilizarse en combinación dos o más tipos de dichos medios para mejorar el efecto de impregnación.

Los rodillos conocidos o similares pueden utilizarse adecuadamente como mecanismo de funcionamiento para transportar un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina y el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento de acuerdo con la presente invención. En la presente invención, el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina se transporta verticalmente hacia abajo y, en consecuencia, los rodillos se disponen preferentemente por encima y por debajo de la sección de recubrimiento, que se encuentra entre los rodillos.

Además, es preferible en la presente invención que el recorrido del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina sea lo más lineal posible para suprimir la perturbación de la disposición y el desvanecimiento de las fibras de refuerzo. Además, el recorrido del objeto integrado similar a una lámina es preferiblemente tan lineal como sea posible porque una curva existente en un paso de transporte del objeto integrado similar a una lámina que es un laminado de un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento y una lámina de liberación genera arrugas debido a una diferencia de perímetro entre la capa interior y la capa exterior en algunos casos. Desde este punto de vista, los rodillos de pinza se utilizan preferentemente en el recorrido del objeto integrado similar a una lámina.

La elección de los rodillos dispuestos en forma de S y de los rodillos de pinza puede determinarse adecuadamente de acuerdo con las condiciones de producción y las características del producto.

<Dispos¡tivo de Recogida de Alta Tensión>

En la presente invención, es preferible que un dispositivo de recogida de alta tensión para retirar el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento de la sección de recubrimiento esté dispuesto corriente abajo de la sección de recubrimiento en el procedimiento. Esto se debe a que se genera una gran fuerza de fricción y tensión de cizallamiento entre el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina y el líquido de recubrimiento en la sección de recubrimiento y, por lo tanto, es preferible que se genere corriente abajo una gran tensión de recogida en el procedimiento, con el fin de superar la gran fuerza de fricción y la tensión de cizallamiento y retirar el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento. Como dispositivo de recogida de alta tensión, se pueden utilizar rodillos de pinza, rodillos dispuestos en forma de S, y similares, y en cualquier caso de los mismos, mejorar la fuerza de fricción entre los rodillos y el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento puede evitar el deslizamiento y lograr un funcionamiento estable. Para conseguirlo, es preferible disponer un material de alto coeficiente de fricción en la superficie del rodillo, aumentar la presión de pinzamiento o aumentar la presión de prensado del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento contra los rodillos dispuestos en forma de S. Los rodillos dispuestos en forma de S permiten controlar más fácilmente la fuerza de fricción con base en el diámetro del rodillo y de la longitud de contacto y, por consiguiente, son más preferibles para evitar el deslizamiento.

d ispositivo de Suministro de Láminas Sueltas y Bobinador>

Un dispositivo de suministro de láminas de liberación y una bobinadora pueden utilizarse adecuadamente en la producción de preimpregnados o FRP utilizando la presente invención. Como dispositivo de este tipo, puede utilizarse cualquiera conocido y, en cualquier caso, es preferible, con vistas a que la hoja funcione de forma estable, que dicho dispositivo incluya un mecanismo que permita alimentar una tensión de desbobinado o enrollado a la velocidad de desbobinado o enrollado.

<Después de la impregnación>

Con el fin de realizar ajustes a un grado de impregnación deseado, es posible combinar, además, con la presente invención, un medio para mejorar aún más el grado de impregnación utilizando un dispositivo de impregnación por separado después del recubrimiento. Aquí, para distinguir este medio de la impregnación en la sección de recubrimiento, dicha impregnación adicional realizada después del recubrimiento se denomina impregnación posterior, y un dispositivo para la impregnación posterior se denomina dispositivo de impregnación posterior. Un dispositivo utilizado como dispositivo de impregnación posterior no se limita a uno en particular, y puede seleccionarse adecuadamente entre los conocidos de acuerdo con el propósito. Por ejemplo, como se describe en el documento JP 2011-132389 A y WO 2015/060299la impregnación puede promoverse precalentando un laminado de un haz de fibra de carbono similares a una lámina y una resina en una placa caliente y ablandando suficientemente la resina en el haz de fibra de carbono similares a una lámina, seguido de la utilización de un dispositivo para prensar con rodillos de pinza que también se calientan. La temperatura de la placa caliente y la temperatura de la superficie de los rodillos de pinza para el precalentamiento, la presión lineal de los rodillos de pinza , y el diámetro y el número de los rodillos de pinza pueden seleccionarse adecuadamente para lograr el grado de impregnación deseado. Alternativamente, también es posible utilizar tales "rodillos de envoltura en S" como se describe en el documento WO 2010/150022en el que una lámina de preimpregnado se desplaza en forma de S a través de los rodillos de envoltura en S. En la presente invención, los "rodillos en S" se denominan simplemente "rodillos dispuestos en forma de S". La Fig. 1 en el WO 2010/150022 describe un ejemplo en el que una lámina de preimpregnado tiene forma de S, pero la longitud de contacto entre la lámina y el rodillo puede ajustarse en forma de U, en forma de V o en forma de A, siempre y cuando pueda llevarse a cabo la impregnación. Además, se pueden añadir rodillos de contacto opuestos en los casos en los que se aumenta la presión de impregnación para mejorar el grado de impregnación. Además, como se describe en la Fig. 4 del documento WO 2015/076981, también es posible intentar aumentar la velocidad de producción del preimpregnado disponiendo una cinta transportadora opuesta a los "rodillos de envoltura en S" y mejorando así la eficacia de la impregnación. Alternativamente, como se describe en el documento WO 2017/068159, el documento JP2016-203397A, y similares, también es posible mejorar la eficacia de la impregnación sometiendo el preimpregnado a ultrasonidos para calentar el preimpregnado rápidamente antes de la impregnación. Alternativamente, como se describe en el documento JP2017-154330A, también es posible utilizar un dispositivo de impregnación en el que una pluralidad de "cuchillas de apriete" son vibradas por un generador de ultrasonidos. Alternativamente, como se describe en el documento JP2013-22868Atambién es posible plegar un preimpregnado y llevar a cabo la impregnación.

<Simplif¡cado Después de la Impregnación>

La descripción anterior muestra un ejemplo en el que se aplica un dispositivo de impregnación posterior convencional, pero, en algunos casos, la temperatura del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento sigue siendo alta inmediatamente debajo de la sección de recubrimiento, y en tales casos también es posible simplificar y hacer más pequeño un dispositivo de impregnación significativamente añadiendo una operación de impregnación posterior en una etapa donde el tiempo aún no ha transcurrido mucho después de que el haz de fibras salga de la sección de recubrimiento, omitiendo o simplificando así un dispositivo de calentamiento tal como una placa caliente para calentar de nuevo el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento. Un dispositivo de impregnación colocado inmediatamente debajo de la sección de recubrimiento se denomina dispositivo simplificado de impregnación posterior. Como dispositivo simplificado de impregnación posterior, se pueden utilizar rodillos calentados de pinza y rodillos calentados dispuestos en forma de S. En comparación con un dispositivo de impregnación habitual, pueden hacer posible no sólo la disminución del diámetro del rodillo, la presión de ajuste y la longitud de contacto entre el preimpregnado y los rodillos, haciendo así el dispositivo más pequeño, sino también la disminución del consumo de energía, y, en consecuencia, son preferibles.

Además, la aplicación de una lámina de liberación al haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento antes de que el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento entre en el dispositivo simplificado de impregnación posterior mejora las propiedades de funcionamiento del preimpregnado y, en consecuencia, es preferible. La Fig. 15 muestra un ejemplo de dispositivo de producción para un haz de fibras de refuerzo impregnados con líquido de recubrimiento, en el que se incorpora al dispositivo de producción un dispositivo simplificado de impregnación posterior.

<Haz de Fibras de Refuerzo Similares a una Lámina Impregnado con Líquido de Recubrimientos

La proporción de impregnación del líquido de recubrimiento es deseablemente del 10% o más en el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento obtenido por el procedimiento de producción de acuerdo con la presente invención. Para la proporción de impregnación del líquido de recubrimiento, se puede comprobar visualmente el interior de un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con el líquido de recubrimiento que se ha arrancado para ver si el haz de fibras ha sido impregnado, y la proporción de impregnación se puede evaluar cuantitativamente, por ejemplo, mediante un procedimiento de desprendimiento. La medición de la relación de impregnación del líquido de recubrimiento mediante un procedimiento de desprendimiento puede llevarse a cabo de la siguiente manera. Es decir, un haz de fibras de refuerzo impregnado con líquido de recubrimiento se intercala entre cintas adhesivas, éstas se despegan y se separan la fibra de refuerzo a la que se ha adherido el líquido de recubrimiento y la fibra de refuerzo a la que no se ha adherido el líquido de recubrimiento. A continuación, la relación entre la masa de todo el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina que se ha utilizado y la masa de la fibra de refuerzo a la que se ha adherido el líquido de recubrimiento puede considerarse como una relación de impregnación del líquido de recubrimiento con base en un procedimiento de desprendimiento.

Un preimpregnado que es un tipo de precursor de FRP es una forma del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento que se obtiene en la presente invención, y, en consecuencia, a continuación, se describirá un caso en el que la presente invención se aplica a aplicaciones de FRP, en el que el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento se refiere a un preimpregnado.

La anchura de un preimpregnado no se limita a una determinada, y la anchura puede ser amplia, de varias decenas de centímetros a aproximadamente dos metros, o puede ser tipo cinta, de varios milímetros a varias decenas de milímetros. La anchura puede seleccionarse de acuerdo con la aplicación. En los últimos años, se ha utilizado ampliamente un dispositivo llamado ATL (Automated Tape Laying) o AFP (Automated Fiber Placement) en el que se laminan automáticamente preimpregnados estrechos o cintas de preimpregnado para hacer más eficiente el paso de laminación del preimpregnado, y la anchura también se adapta preferentemente a dicho dispositivo. El ATL a menudo implica el uso de preimpregnados estrechos con una anchura de aproximadamente 7,5 cm, aproximadamente 15 cm y aproximadamente 30 cm, y el AFP a menudo implica el uso de cintas de preimpregnado con una anchura de aproximadamente 3 mm a aproximadamente 25 mm.

Un procedimiento para obtener un preimpregnado que tenga una anchura deseada no se limita a uno en particular, y puede utilizarse un procedimiento en el que un preimpregnado ancho que tenga una anchura de aproximadamente 1 m a aproximadamente 2 m se corta en preimpregnados estrechos. Alternativamente, para simplificar u omitir el paso de corte, la anchura de la sección de recubrimiento utilizada en la presente invención puede ajustarse para que tenga la anchura deseada desde el principio. Por ejemplo, en los casos en los que se produce un preimpregnado estrecho con una anchura de 30 cm para ATL, la anchura de la salida de la sección de recubrimiento puede ajustarse de acuerdo con la anchura anterior. Además, para producir este preimpregnado con forma eficiente, es preferible producir un producto que tenga una anchura de 30 cm, y la yuxtaposición de una pluralidad de dispositivos de producción de este tipo permite producir preimpregnados en una pluralidad de líneas utilizando los mismos dispositivos de funcionamiento, dispositivos de transporte, diversos rodillos y bobinadoras. La Fig. 17 muestra un ejemplo en el que cinco secciones de recubrimiento están conectadas en paralelo. Aquí, cinco haces 416 de fibras de refuerzo similares a una lámina pueden pasar a través de los respectivos dispositivos 420 de precalentamiento de cinco fibras de refuerzo independientes y de las secciones 430 de recubrimiento para producir cinco preimpregnados 471, o los dispositivos 420 de precalentamiento de fibras de refuerzo pueden estar integrados en paralelo, y las secciones 430 de recubrimiento también pueden serlo. En este caso, las secciones 430 de recubrimiento sólo tienen que incluir cinco mecanismos independientes de regulación de la anchura y cinco anchuras independientes de salida de la sección de recubrimiento.

Además, las cintas preimpregnados pueden obtenerse formando un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina a partir de aproximadamente uno a tres hilos de haces de fibras de refuerzo similares a una cinta y permitiendo que el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina resultante pase a través de la sección de recubrimiento cuya anchura se ajusta para obtener una anchura de cinta deseada. En el caso de las cintas preimpregnados, a menudo se requiere la precisión de la anchura de la cinta, con el fin de controlar el solapamiento transversal entre las cintas. Debido a esto, es preferible controlar más estrictamente la anchura de salida de la sección de recubrimiento, y en este caso, es preferible que los mencionados L, L2 y W satisfagan las relaciones de L < W 1 mm y/o L2 < W 1 mm.

<Corte>

El procedimiento de corte del preimpregnado no se limita a uno en particular, y se puede utilizar un dispositivo de corte conocido. Un preimpregnado puede ser cortado después de que el preimpregnado sea enrollado y montado por separado en un dispositivo de corte, o, para obtener eficiencia, un paso de corte puede ser dispuesto continuamente después de un paso de producción de preimpregnado sin enrollar una vez el preimpregnado. Además, el paso de corte puede ser un paso en el que un preimpregnado con 1 m o más de anchura se corta directamente en preimpregnados que tengan la anchura deseada, o una vez cortados y divididos en preimpregnados estrechos de aproximadamente 30 cm y luego cortados de nuevo en preimpregnados que tengan la anchura deseada.

Aquí, en los casos donde la mencionada pluralidad de secciones de recubrimiento para preimpregnados estrechos o cintas de preimpregnados se yuxtaponen, se pueden suministrar las respectivas láminas de liberación independientes, o se puede laminar una pluralidad de láminas de preimpregnados en una lámina de liberación amplia que se ha suministrado. Los bordes en dirección de la anchura del preimpregnado así obtenido pueden cortarse y suministrarse a un dispositivo ATL o AFP. En este caso, la mayor parte de los bordes que se van a cortar son de la hoja de liberación, y, en consecuencia, la cantidad del componente líquido de recubrimiento (el componente de resina en el caso del CFRP) que se adhiere a la cuchilla de corte puede ser disminuida, resultando también ventajoso en que el ciclo de limpieza de la cuchilla de corte puede ser extendida.

<Variación y Aplicación de la Presente Invención>

En la presente invención, se puede utilizar una pluralidad de secciones de recubrimiento para intentar hacer que el procedimiento de producción sea más eficiente y de mayor capacidad.

Por ejemplo, una pluralidad de secciones de recubrimiento puede estar dispuesta de manera que una pluralidad de haces de fibras de refuerzo impregnados con líquido de recubrimiento puede ser laminada. La Fig. 16 muestra un ejemplo de un aspecto en el que los haces de fibras de refuerzo impregnados con líquido de recubrimiento se laminan utilizando dos secciones de recubrimiento. Dos haces 471 de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnados con líquido de recubrimiento retirados de una primera sección 431 de recubrimiento y de una segunda sección 432 de recubrimiento pasan por los rodillos 445 de desviación, y se laminan con láminas 446 de liberación en los rodillos 447 de laminación que se encuentran debajo. La colocación de la lámina de liberación entre el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento y el rodillo de desviación puede suprimir la adhesión del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento al rodillo de pinza y estabilizar el funcionamiento y, por consiguiente, es preferible. La Fig. 16 representa un ejemplo de dispositivo en el que las láminas 446 de liberación hacen un circuito de dos rodillos 445 de desviación . A este respecto, el rodillo de desviación puede sustituirse por una guía de desviación provista con tratamiento de liberación, o sustituirse por algo similar. En la Fig. 16, el dispositivo 444 de recogida de alta tensión está dispuesto después de la posición de laminación del haz 471 de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento, y obviamente, también puede estar dispuesto antes de la posición de laminación.

Este tipo de laminación de un haz de fibras de refuerzo similares a una lamina impregnado con líquido de recubrimiento hace posible intentar hacer que la laminación de preimpregnado sea eficiente, y es eficaz, por ejemplo, en la producción de un tipo grueso de FRP. Además, la colocación de preimpregnados con un tipo fino en un laminado multicapa permite esperar que la tenacidad del FRP y la resistencia al impacto se mejoren, y la aplicación del presente procedimiento de producción permite obtener un tipo fino de preimpregnado laminado multicapa de forma eficiente. Además, la laminación de diferentes tipos de preimpregnados permite obtener fácilmente un preimpregnado heteroligado con funcionalidad impartida. En este caso, es posible cambiar el tipo y la finura de la fibra de refuerzo, el número de filamentos, la propiedad mecánica, la propiedad de la superficie de la fibra, y similares. Además, el líquido de recubrimiento (una resina en el caso del preimpregnado) utilizado también puede ser otro. Por ejemplo, se puede obtener un preimpregnado heterogéneo en el que se laminan diferentes preimpregnados que tienen diferentes espesores o diferentes preimpregnados que tienen diferentes propiedades mecánicas. Además, se puede obtener fácilmente un preimpregnado que pueda conseguir tanto propiedades mecánicas como propiedades de pegajosidad aplicando una resina que tenga una excelente propiedad mecánica en la primera sección de recubrimiento, aplicando una resina que tenga excelentes propiedades de pegajosidad en la segunda sección de recubrimiento, y laminando éstas. A la inversa, también puede disponerse en la superficie una resina que no tenga propiedades de pegajosidad. Además, se puede obtener fácilmente un preimpregnado que tiene partículas en la superficie de la misma aplicando una resina sin partículas en la primera sección de recubrimiento y aplicando una resina que contiene partículas en la segunda sección de recubrimiento.

En otro aspecto, una pluralidad de secciones de recubrimiento puede estar yuxtapuestas con respecto a la dirección de funcionamiento del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina, en otras palabras, una pluralidad de secciones de recubrimiento puede estar yuxtapuesta en la dirección de la anchura del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina, como se ilustra en la Fig. 17 y se describe anteriormente. Esto permite producir eficazmente haces de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnados con líquido de recubrimiento, de tipo estrecho o similares a una cinta. Además, el uso de diferentes fibras de refuerzo y diferentes líquidos de recubrimiento para diferentes secciones de recubrimiento permite obtener un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento que tiene propiedades que varían en la dirección de la anchura.

En otro aspecto, una pluralidad de secciones de recubrimiento también puede estar dispuestas en serie en la dirección de funcionamiento del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina. La Fig. 18 muestra un ejemplo en el que dos secciones de recubrimiento están dispuestas en serie. La disposición de un dispositivo 448 de recogida de alta tensión entre la primera sección 431 de recubrimiento y la segunda sección 432 de recubrimiento es preferible con vistas a estabilizar el funcionamiento del haz 416 de fibras de refuerzo similares a una lámina , y puede omitirse dependiendo de las condiciones de recubrimiento y las condiciones de recogida corriente abajo en el procedimiento. Además, la colocación de una lámina de liberación entre el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento que se retira de la sección de recubrimiento y el dispositivo de recogida de alta tensión puede suprimir la adhesión del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento al rodillo de pinza y estabilizar el funcionamiento y, en consecuencia, es preferible. La Fig. 18 representa un ejemplo de un dispositivo en el que el dispositivo 448 de recogida de alta tensión es un rodillo de pinza, y las láminas 446 de liberación circuitos de dos rodillos.

Este tipo de disposición en serie permite variar los tipos de líquidos de recubrimiento en la dirección del grosor del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento. Además, incluso el uso del mismo tipo de líquido de recubrimiento permite mejorar la estabilidad de funcionamiento y las propiedades de funcionamiento a alta velocidad al permitir que las condiciones de recubrimiento varíen en función de la sección de recubrimiento. Por ejemplo, se puede obtener fácilmente un preimpregnado que pueda alcanzar tanto propiedades mecánicas como propiedades de pegajosidad aplicando una resina que tenga excelentes propiedades mecánicas en la primera sección de recubrimiento, aplicando una resina que tenga excelentes propiedades de pegajosidad en la segunda sección de recubrimiento, y laminando éstas. A la inversa, también puede disponerse en la superficie una resina que no tenga propiedades de pegajosidad. Además, se puede obtener fácilmente un preimpregnado que tiene partículas en superficie de la misma aplicando una resina sin partículas en la primera sección de recubrimiento y aplicando una resina que tiene partículas en la segunda sección de recubrimiento.

Como se ha mencionado anteriormente, se han mostrado algunos aspectos en los que se dispone una pluralidad de secciones de recubrimiento, el número de secciones de recubrimiento no está limitado a uno en particular, y los aspectos pueden aplicarse de diversas maneras de acuerdo con el propósito. No hay necesidad de mencionar que este tipo de disposiciones también pueden combinarse. Además, los diversos tamaños, formas y condiciones de recubrimiento (temperatura y similares) de la sección de recubrimiento pueden utilizarse en mezcla.

Como se ha descrito anteriormente, el procedimiento de producción de acuerdo con la presente invención no sólo permite que la producción sea eficiente y estable, sino que también permite que el producto sea de alto rendimiento y capaz, y tiene una excelente capacidad de extensión.

<Mecanismo de Suministro de Líquido de Recubrimientos

En la presente invención, el líquido de recubrimiento se almacena en la sección de recubrimiento, pero es preferible reponer el líquido de recubrimiento convenientemente debido a que el recubrimiento progresa. El mecanismo para suministrar a la sección de recubrimiento un líquido de recubrimiento no está limitado a uno en particular, y puede utilizarse un dispositivo conocido. El suministro de la sección de recubrimiento con un líquido de recubrimiento de forma continua permite no perturbar la superficie del líquido en la parte superior de la sección de recubrimiento y estabilizar el funcionamiento del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina y, por consiguiente, es preferible. Por ejemplo, el líquido de recubrimiento puede ser suministrado por su propio peso como fuerza de accionamiento desde un recipiente que almacena el líquido de recubrimiento, o suministrado continuamente utilizando una bomba o similares. Como bomba, se puede utilizar adecuadamente una bomba de engranajes, una bomba de tubo, una bomba de presión y similares, de acuerdo con las propiedades del líquido de recubrimiento. Además, en los casos donde el líquido de recubrimiento es sólido a temperatura ambiente, se proporciona preferentemente un fundidor en la porción superior del recipiente de almacenamiento. Además, se puede utilizar un extrusor continuo y similares. En cuanto a la cantidad de suministro de líquido de recubrimiento, se proporciona preferentemente un mecanismo para permitir que el líquido de recubrimiento se suministre continuamente de acuerdo con la cantidad de recubrimiento, de modo que el nivel de líquido del líquido de recubrimiento en la porción superior en la sección de recubrimiento pueda ser lo más constante posible. Para ello, por ejemplo, es concebible un mecanismo en el que el nivel de líquido y el peso de la sección de recubrimiento se controlan y se retroalimentan a un dispositivo de suministro.

<Monitor¡zac¡ón en línea>

Además, se proporciona preferentemente un mecanismo que permite controlar la cantidad de recubrimiento en línea para monitorizar la cantidad de recubrimiento. El procedimiento de monitorización en línea no se limita a uno en particular, y se puede utilizar uno conocido. Por ejemplo, como dispositivo para la medición del espesor, por ejemplo, se puede utilizar un medidor de rayos p. En este caso, la cantidad de recubrimiento puede estimarse midiendo el grosor de un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina y el grosor de un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento y analizando la diferencia entre los grosores. La cantidad de recubrimiento controlada en línea puede ser devuelta inmediatamente a la sección de recubrimiento, y utilizada para ajustar la temperatura de la sección de recubrimiento y la separación D de la sección 23 estrecha (véase la Fig. 2). No hay necesidad de mencionar que el control de la cantidad de recubrimiento puede utilizarse como control de los defectos. En cuanto a la posición de medición del grosor, por ejemplo, en la Fig. 12, el grosor del haz 416 de fibras de refuerzo similares a una lámina puede medirse en las proximidades del rodillo 419 de desviación , y el grosor del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento puede medirse entre la sección 430 de recubrimiento y el rodillo 441 de desviación . Además, la monitorización en línea de los defectos se lleva a cabo preferentemente mediante infrarrojos, infrarrojos cercanos, cámaras (análisis de imágenes) y similares.

El dispositivo de recubrimiento de acuerdo con la presente invención tiene un mecanismo de funcionamiento y un mecanismo de recubrimiento, en el que el mecanismo de funcionamiento permite que un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina, que son fibras de refuerzo dispuestas unidireccionalmente, se desplace sustancialmente en sentido vertical hacia abajo, y en el que el mecanismo de recubrimiento es capaz de almacenar el líquido de recubrimiento en el interior del mismo, y además incluye una piscina de líquido y una sección estrecha que están en comunicación entre sí, en la que la piscina de líquido tiene una porción cuya área de sección transversal disminuye continuamente a lo largo de la dirección de funcionamiento del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina, y en la que la sección estrecha tiene una sección transversal similar a un corte y tiene un área de sección transversal menor que el lado superior de la piscina de líquido.

A continuación, la presente invención se describirá en detalle con referencia a un ejemplo específico en el que se produce un preimpregnado utilizando el dispositivo de recubrimiento, como ejemplo de un preimpregnado que es un aspecto del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento. A este respecto, la siguiente descripción es un ejemplo, y la presente invención no se interpreta como limitada al aspecto descrito a continuación.

La Fig. 12 es un diagrama esquemático de un ejemplo de procedimiento/dispositivo de producción de un preimpregnado utilizando la presente invención. Una pluralidad de bobinas 412 de fibra de refuerzo se ajustan a las filetas 411, y las fibras de refuerzo pasan por las guías 413 de desviación y se retiran hacia arriba. En este caso, un mecanismo de frenado previsto en la fileta permite retirar el haz 414 de fibras de refuerzo con una tensión constante. Una pluralidad de haces 414 de fibras de refuerzo que han sido retirados son ordenados por un dispositivo 415 de disposición de fibras de refuerzo para formar un haz 416 de fibras de refuerzo en similares a una lámina. Aquí, la Fig. 12 representa sólo tres hilos de haces de fibra de refuerzo, pero en realidad, son posibles desde dos hilos hasta cientos de hilos, y se pueden hacer ajustes para conseguir una anchura de preimpregnado y un peso base de fibra deseados. A continuación, el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina pasa a través de un dispositivo 417 de ensanchamiento del haz de fibras, y un dispositivo 418 de alisado pasa por un rodillo 419 de desviación y se transporta verticalmente hacia abajo. En la Fig. 12, el haz 416 de fibras de refuerzo similares a una lámina se transporta linealmente entre los dispositivos desde el dispositivo 415 de disposición de fibras de refuerzo hasta el rodillo 419 de desviación . A este respecto, el dispositivo 417 de ensanchamiento de haz de fibras y el dispositivo 418 de alisado pueden omitirse convenientemente, u omitirse dependiendo del propósito. Además, el orden de disposición del dispositivo 415 de disposición de fibra de refuerzo, el dispositivo 417 de ensanchamiento de haz de fibras y el dispositivo 418 de alisado puede cambiarse adecuadamente de acuerdo con el propósito. El haz 416 de fibras de refuerzo similares a una lámina corre verticalmente hacia abajo desde el rodillo 419 de desviación, pasa por el dispositivo 420 de precalentamiento de fibras de refuerzo y la sección 430 de recubrimiento, y llega al rodillo 441 de desviación. Para la sección 430 de recubrimiento, se puede adoptar cualquier forma de sección de recubrimiento en la medida en que se pueda lograr el objeto de la presente invención. Los ejemplos incluyen formas como las de las Figs. 2 y 6 hasta 9. Además, si es necesario, se puede prever un casquillo como el de la Fig. 5. Además, si es necesario, se pueden colocar barras en la sección de recubrimiento, como en la Fig. 11. En la Fig. 12, una lámina 446 de liberación desenrollada desde un dispositivo 442 de suministro de lámina de liberación (superior) puede laminarse sobre el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento, un preimpregnado 471 en este caso, en el rodillo 441 de desviación para obtener un objeto integrado similar a una lámina. Además, la lámina 446 de liberación desenrollada de un dispositivo 443 de suministro de lámina de liberación (inferior) puede insertarse en el lado inferior del objeto integrado similar a una lámina. En este caso, se puede utilizar un papel de liberación, una película de liberación o similares como una lámina de liberación. El objeto resultante puede ser retirado en un dispositivo 444 de recogida de alta tensión. La Fig. 12 muestra los rodillos de pinza como el dispositivo 444 de recogida de alta tensión. A continuación, el objeto integrado similar a una lámina pasa a través de un dispositivo 450 de impregnación posterior que incluye placas 451 calientes y rodillos 452 de pinza calentados, se enfría en un dispositivo 461 de enfriamiento, es recogido por un dispositivo 462 de recogida, seguido por el desprendimiento de la lámina 446 de liberación, y a continuación, se enrolla en una bobinadora 464, con lo que se puede obtener como producto un objeto 472 integrado similar a una lámina compuesto por preimpregnado y una lámina de liberación. El objeto integrado similar a una lámina se transporta básicamente de forma lineal desde el rodillo 441 de desviación hasta la bobinadora 464 y, por consiguiente, se puede suprimir la generación de arrugas. En la Fig. 12 se omite la representación de un dispositivo de suministro de líquido de recubrimiento y de un dispositivo de monitorización en línea.

La Fig. 13 es un diagrama esquemático de otro ejemplo de un procedimiento/dispositivo de producción de un preimpregnado utilizando la presente invención. La Fig. 13 difiere de la Fig. 12 en que el haz 414 de fibras de refuerzo retirado de las filetas 411 se forma directamente en el haz 416 de fibras de refuerzo similares a una lámina en el dispositivo 415 de disposición de fibras de refuerzo, y se transporta linealmente a través del dispositivo 417 de ensanchamiento de haz de fibras y el dispositivo 418 de alisado, seguido de la introducción del haz 416 de fibras de refuerzo similares a una lámina hacia arriba. Tal configuración elimina la necesidad de instalar los dispositivos en los lugares superiores y puede simplificar la instalación de plataformas y similares de manera significativa.

La Fig. 14 es un diagrama esquemático de otro ejemplo de un procedimiento/dispositivo de producción de un preimpregnado utilizando la presente invención. En la Fig. 14, las filetas 411 se instalan arriba, y el recorrido del haz 416 de fibras de refuerzo similares a una lámina se linealiza aún más.

La Fig. 15 es un diagrama esquemático de otro ejemplo de un procedimiento/dispositivo de producción de un preimpregnado utilizando la presente invención. Aquí se muestra un ejemplo en el que se utiliza un dispositivo de impregnación posterior simplificado, en lugar del dispositivo de impregnación posterior habitual mostrado en la Fig. 12. En la Fig. 15, se instala un dispositivo 453 de impregnación posterior simplificado inmediatamente debajo de la sección 430 de recubrimiento, y, en consecuencia, el haz 471 de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento en un estado de alta temperatura se introduce en el dispositivo 453 de impregnación posterior simplificado, de modo que el dispositivo de impregnación puede simplificarse y hacerse más pequeño. En la Fig. 15, se representan a modo de ejemplo los rodillos 454 calentados, pero no hace falta decir que se pueden utilizar rodillos calentados en forma de S más pequeños, dependiendo del propósito. El uso de un dispositivo simplificado de impregnación posterior también tiene la ventaja de que todo el dispositivo de producción de preimpregnado puede hacerse muy compacto.

La Fig. 19 es un diagrama esquemático de otro ejemplo de un procedimiento/dispositivo de producción de un preimpregnado utilizando la presente invención. La Fig. 19 representa un ejemplo en el que se utilizan rodillos 449 dispuestos en forma de S de alta tensión como dispositivo de recogida de alta tensión y dos conjuntos de dos rodillos 455 dispuestos en forma de S calentados (cuatro rodillos en total) del tipo "rodillo de envoltura en S" como dispositivo de impregnación posterior, pero el número de rodillos puede ser mayor o menor de acuerdo con el propósito. Además, la Fig. 19 muestra los rodillos 456 de contacto para mejorar el efecto de impregnación, pero los rodillos de contacto pueden omitirse dependiendo del propósito.

La Fig. 20 es un diagrama esquemático de otro ejemplo de un procedimiento/dispositivo de producción de un preimpregnado utilizando la presente invención. Esto ilustra un ejemplo en el que se utilizan rodillos calentados en forma de S del tipo "rodillo en S" también como dispositivo de recogida de alta tensión. Esto también tiene la ventaja de que todo el dispositivo de producción de preimpregnados puede hacerse muy compacto.

EJEMPLOS

La Tabla 1 tabula los resultados experimentales obtenidos al proporcionar el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina con el líquido 2 de recubrimiento en la Referencia 1 y en el Ejemplo 1 Comparativo en el que no se utilizó la presente invención. Entre ambos casos, las condiciones en las que se llevaron a cabo fueron comunes: se utilizaron tres hilos (que tenían una anchura de 20 mm/tres hilos) de fibra de carbono (TORAYCA T800S (24K), fabricada por Toray Industries, Inc.) como fibra 1 de refuerzo; y se utilizó el líquido 2 de recubrimiento obtenido mediante la preparación de UNILUB incoloro y transparente (fabricado por NOF Corporation) de manera que la viscosidad fuera de 10 Pas a 25°C. Además, el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina se desplazó verticalmente hacia abajo y pasó por la piscina 22 de líquido y la sección 23 estrecha. La velocidad de funcionamiento era de 20 m/minuto, la sección 23 estrecha tenía una anchura Y de 20 mm, y la separación D de la sección 23 estrecha era de 0,2 mm (en forma de corte, con una relación de aspecto de 100). Se utilizaron bloques de acero inoxidable como miembros 21 de superficie de pared que forman la piscina 22 de líquido y la sección 23 estrecha, y se utilizaron placas transparentes hechas de acrílico como miembros 24a y 24b de placa lateral . La temperatura de la sección de recubrimiento fue 25 °C. Como otra condición de ejecución, la forma de la piscina 22 de líquido (si el área de la sección transversal disminuye continuamente o no) fue diferente entre el Ejemplo y el Ejemplo comparativo.

Para evaluar la estabilidad de funcionamiento (productividad continua) de un haz de fibra de carbono similar a una lámina en la sección de suministro de líquido de recubrimiento, el haz de fibra de carbono similar a una lámina se hizo funcionar continuamente durante 60 minutos. Uno que no causó obstrucción de pelusa ni rotura de hilo fue calificado como "Bueno", y uno que causó obstrucción de pelusa y rotura de hilo fue calificado como "Malo". Además, las formas de los haces de fibra de carbono similar a una lámina obtenidos se comprobaron mediante observación visual. Además, para evaluar el estado en el que el haz de fibra de carbono similar a una lámina obtenido estaba provisto del líquido de recubrimiento, se comprobó la superficie del haz de fibra de carbono similar a una lámina mediante observación visual. La superficie mojada con el líquido de recubrimiento fue calificada como "Buena", y la superficie no mojada con el líquido de recubrimiento fue calificada como "Mala". Además, para examinar la propiedad de impregnación del líquido de recubrimiento en el haz de fibra de carbono similar a una lámina, se obtuvo rápidamente un haz de fibra de carbono similar a una lámina inmediatamente bajo el dispositivo de recubrimiento, y la propiedad de impregnación del líquido de recubrimiento se comprobó mediante observación visual. El haz de fibras de carbono similares a una lámina dentro del cual las fibras estaban mojadas con el líquido de recubrimiento fue calificado como "Buena" propiedad de impregnación, y el haz de fibras de carbono similares a una lámina sólo en y cerca de la superficie de la cual las fibras estaban mojadas con el líquido de recubrimiento fue calificado como "Mala" propiedad de impregnación. A continuación, se describirán detalladamente los Ejemplos, las Referencias y los Ejemplos Comparativos.

[Referencia 1]

Utilizando la sección 20 de recubrimiento de la Fig. 2, el haz 1a de fibra de carbono similar a una lámina fue provisto de UNILUB (un líquido 2 de recubrimiento). La dirección de funcionamiento del haz 1a de fibra de carbono similar a una lámina era la dirección Z vertical descendente, la piscina 22 de líquido era cónica (el ángulo de apertura de la cónica era 30°, y la cónica tenía una altura de 100 mm), y la piscina 22 de líquido tenía una anchura L de 40 mm. El funcionamiento continuo a una velocidad de 20 m/minuto durante 60 minutos no provocó la obstrucción de la pelusa ni la rotura del hilo, y no mostró ningún signo de obstrucción de la pelusa. Además, cuando el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina que pasa a través de la piscina 22 de líquido se observó desde el lado del miembro 24 de placa lateral (transparente), se generaron continuamente burbujas finas que tienen un diámetro de 1 mm o menos desde la superficie del haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina en y cerca de la porción inferior de la piscina 22 de líquido. Las burbujas generadas fueron eliminadas hacia arriba en la piscina 22 de líquido por la fuerza ascendente, y no fueron retenidas en la porción inferior de la piscina 22 de líquido. Además, el haz 1b de fibra de carbono similar a una lámina obtenido tenía una anchura W de 20 mm y era un objeto similar a una lámina provisto con UNILUB en ambas caras del mismo y que tenía una relación de aspecto de 100 o más. El interior del haz 1b de fibra de carbono similar a una lámina que se arrancó con la mano se comprobó mediante observación visual y así se encontró que estaba impregnado con UNILUB.

La Referencia 1, en la que la piscina 22 de líquido tenía una anchura L de 40 mm, y el haz 1b de fibra de carbono similar a una lámina obtenido tenía una anchura W de 20 mm, no satisfacía la relación, L < W 10 mm. En la Referencia 1, parte del haz 1a de fibra de carbono similar a una lámina presentaba división del haz de fibra y plegado de los bordes del haz de fibra de forma intermitente en el tiempo de ejecución de 60 minutos, y la relación del tiempo durante el cual el haz 1a de fibra de carbono similar a una lámina se ejecutaba uniformemente era de aproximadamente 20 % (véase la Tabla 2).

[Ejemplo 1 Comparativo]

La Fig. 10 es una vista en sección transversal de la sección 30 de recubrimiento de acuerdo con una realización distinta de la presente invención. A diferencia de una realización de la presente invención, la piscina 32 de líquido de la Fig. 10 no contiene una región en la que el área de la sección transversal disminuye de forma continua en la dirección Z vertical descendente, sino que la piscina 32 de líquido está configurada de forma que el área de la sección transversal disminuye de forma intermitente (repentina) en el límite 33 con la sección 23 estrecha. En el caso en el que el haz 1a de fibra de carbono similar a una lámina estaba provisto don UNILUB utilizando esta sección 30 de recubrimiento en las mismas condiciones que en la Referencia 1, el haz 1a de fibra de carbono similar a una lámina sufrió una rotura dentro de la sección 30 de recubrimiento inmediatamente después del inicio del funcionamiento a una velocidad de 20 m/minuto, y se volvió incapaz de funcionar. A continuación, se desmontó la sección 30 de recubrimiento y se observó internamente, revelándose que el límite 33 entre la piscina 32 de líquido y la sección 23 estrecha estaba obstruido con una gran cantidad de pelusa.

(continuación)

A continuación, en la Tabla 2 se tabulan los resultados obtenidos mediante la realización de los Ejemplos 2 y 3, en los que se modificó la relación entre la anchura W del haz 1b de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento, medida inmediatamente debajo de la sección 23 estrecha, y la anchura L medida en la porción inferior de la piscina 22 de líquido (en la posición G de la Fig. 4). Las condiciones en las que se llevaron a cabo los Ejemplos 2 y 3 fueron las mismas que en la Referencia 1, salvo que la piscina 22 de líquido tenía una anchura L menor. Para evaluar la uniformidad del haz de fibra de carbono similar a una lámina, el haz de fibra de carbono similar a una lámina se hizo funcionar de forma continua a una velocidad de 20 m/minuto durante 60 minutos, y se midió el tiempo durante el cual el haz 1a de fibra de carbono similar a una lámina se hizo funcionar de forma uniforme sin que se produjera una división del haz de fibra (partes en las que el haz de fibra de carbono similar a una lámina se rasgaba en forma de rayas) o un plegado de los bordes del haz de fibra (partes en las que el haz de fibra de carbono se doblaba) inmediatamente en la piscina 22 de líquido. El haz de fibras de carbono similar a una lámina que se hizo funcionar de manera uniforme sin que se dividiera el haz de fibras ni se doblaran los bordes del haz de fibras durante el tiempo en que la relación fue 90 % o más del tiempo total de ejecución se calificó como "Excelente", 50 % o más y menos de 90 % "Buena", 10% o más y menos de 50 % "Regular", menos de 10 % "Pobre" (los otros Ejemplos y Ejemplos Comparativos se evaluaron de la misma manera). A continuación, se describen en detalle algunos ejemplos.

[Referencia 2]

El haz 1a de fibra de carbono similar a una lámina estaba provisto con UNILUB como en la Referencia 1, pero la anchura L de la piscina 22 de líquido se cambió a 30 mm. Aquí, la anchura W del haz 1b de fibra de carbono similar a una lámina medida inmediatamente debajo de la sección 23 estrecha era de 20 mm, lo que satisfacía la relación, L < W 10 mm. El haz 1a de fibra de carbono similar a una lámina que se hizo funcionar de forma continua a una velocidad de funcionamiento de 20 m/minuto durante 60 minutos exhibió la división del haz de fibra y el plegado de los bordes del haz de fibra a veces, y la relación del tiempo durante la cual el haz 1a de fibra de carbono similar a una lámina se hizo funcionar uniformemente fue de aproximadamente 70 %.

[Referencia 3]

El haz 1a de fibra de carbono similar a una lámina estaba provisto con UNILUB como en la Referencia 1, pero la anchura L de la piscina 22 de líquido se cambió a 20 mm. Aquí, la anchura W del haz 1b de fibra de carbono similar a una lámina medida inmediatamente debajo de la sección 23 estrecha era de 20 mm, lo que satisfacía la relación, L < W 10 mm. El haz 1a de fibra de carbono similar a una lámina que se hizo funcionar de forma continua a una velocidad de funcionamiento de 20 m/minuto durante 60 minutos no mostró casi ninguna división del haz de fibra ni plegado de los bordes del haz de fibra, y la relación del tiempo durante la el cual el haz 1a de fibra de carbono similar a una lámina se ejecutó uniformemente fue 90 % o más.

(continuación)

A continuación, utilizando la sección 20 de recubrimiento de la Fig. 2, el haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina fue provisto con una resina fundida como líquido 2 de recubrimiento para producir un preimpregnado similar a una lámina 1b para CFRP. Se utilizaron tres hilos (que tenian una anchura de 20 mm/tres hilos) de fibra de carbono (TORAYCA T800S (24K), fabricada por Toray Industries, Inc.) como fibra 1 de refuerzo, y una composición de resina epoxi termoendurecible compuesta por una mezcla de una resina epoxi (una mezcla de una resina epoxi de tipo amina aromática y una resina epoxi de tipo bisfenol), un endurecedor (diaminodifenil sulfona) y polietersulfona como líquido 2 de recubrimiento (una resina fundida). La viscosidad de esta composición de resina epoxi termoendurecible se midió utilizando el ARES-G2 fabricado por TA Instruments, Inc. a una frecuencia de medición de 0,5 Hz a una tasa de rampa de temperatura de 1,5 °C/minuto y se encontró que era de 50 Pas a 75 °C, 15 Pas a 90 °C y 4 Pas a 105°C. Se utilizaron bloques de acero inoxidable como miembros 21a y 21b de superficie de pared que forman la piscina 22 de líquido y la sección 23 estrecha, y se utilizaron placas de acero inoxidable como miembros 24a y 24b de placa lateral. Además, para fundir la resina epoxi, se enrolló un calentador de cinta alrededor de la periferia de los miembros 21a y 21b de superficie de pared y de los miembros 24a y 24b de placa lateral, y se ajustó la temperatura y la viscosidad de la resina epoxi con una medición de la temperatura realizada con un termopar. La dirección de funcionamiento del haz 1a de fibra de carbono similar a una lámina era la dirección Z vertical descendente, la piscina 22 de líquido era cónica (el ángulo de apertura de la cónica era 30°, y la cónica tenía una altura de 100 mm), la piscina 22 de líquido tenía una anchura L de 20 mm, la sección 23 estrecha tenía una separación D de 0,2 mm, y la sección 23 estrecha tenía una anchura Y de 20 mm (una relación de aspecto de 100). A continuación, se describen en detalle algunos ejemplos.

[Referencias 4 a 6]

En la Tabla 3 se tabulan los resultados obtenidos al realizar la carrera continua de 60 minutos a una velocidad de 20 m/minuto con la temperatura del líquido de recubrimiento ajustada de tres maneras: a 75 °C (Referencia 4), 90 °C (Referencia 5) y 105 °C (Referencia 6). En ninguna de estas condiciones se produjo ningún obstrucción de pelusa o rotura de hilo, ni se mostró ningún signo de obstrucción de pelusa (la estabilidad de marcha fue "Buena"). Además, el haz 1a de fibra de carbono similar a una lámina inmediatamente en la piscina 22 de líquido no presentaba casi ninguna división del haz de fibra ni plegado de los bordes del haz de fibra, y la proporción del tiempo durante el cual el haz 1a de fibra de carbono similar a una lámina se ejecutaba uniformemente era del 90% o más (la división del haz de fibra se calificó como "Excelente", y el plegado de los bordes del haz de fibra se calificó como "Excelente"). El preimpregnado 1b similar a una lámina obtenido era un objeto similares a una lámina que tenía un líquido de recubrimiento pegado en ambas caras del mismo y que tenía una relación de aspecto de 100 o más. El haz 1b de fibras de carbono similar a una lámina obtenido que fue arrancado tenía un líquido de recubrimiento pegado en algunas de las fibras de carbono dentro del haz de fibras de carbono similar a una lámina, y por lo tanto se encontró que había sido impregnado. Además, para cuantificar la impregnación, se definió como relación de impregnación la relación de masa de la masa (sólo la porción de fibra) de las fibras (la porción impregnada) que tienen un líquido de recubrimiento adherido a ella con respecto a la masa total del haz 1a de fibra de carbono similar a una lámina alimentado 1, y las relaciones de impregnación en las Referencias 4 a 6 fueron del 40 al 60 %.

[Referencias 7 y 8]

A continuación, en la Tabla 4 se tabulan los resultados obtenidos al realizar el funcionamiento continuo de 60 minutos a una velocidad de funcionamiento de 20 m/minuto con la temperatura del líquido de recubrimiento fijada en 90°C en las Referencias 7 y 8 en las que se modificó la altura H a lo largo de la cual disminuye continuamente el área de la sección transversal de la piscina 22 de líquido. Las condiciones en las que se llevaron a cabo las Referencias 7 y 8 fueron las mismas que las condiciones en las que se llevó a cabo la Referencia 5, excepto que se utilizó la sección 20d de recubrimiento de la Fig. 8 como sección de recubrimiento. Entre las Referencias 7 y 8, las condiciones en las que se llevaron a cabo fueron comunes: la región 22a en la que el área de la sección transversal de la piscina 22 de líquido disminuye continuamente era cónica (lineal), el ángulo de apertura 0 de la cónica era 30°, y la altura C hasta la superficie del líquido en la parte superior de la piscina 22 de líquido era 100 mm. La altura H a lo largo de la cual el área de la sección transversal de la piscina 22 de líquido disminuye continuamente era 5 mm en la referencia 7 y de 10 mm en la Referencia 8. En ninguna de estas condiciones se produjeron obstrucciones de pelusa o roturas de hilo (la estabilidad de funcionamiento fue "Buena").

Además, para evaluar un signo de obstrucción por pelusa, la sección 20d de recubrimiento se desmontó después de cada uno de los 60 minutos y de los 120 minutos de funcionamiento continuo, la superficie de contacto con el líquido de cada uno de los miembros 21g y 21h de superficie de la pared se comprobó mediante observación visual en busca de pelusa. Las propiedades de prevención de la pelusa en 60 minutos y en 120 minutos se evaluaron como sigue las propiedades de prevención de la pelusa en virtud de las cuales la pelusa se adhirió a la sección 23 estrecha o a sus proximidades tras el funcionamiento continuo se calificaron como "Malas"; las propiedades de prevención de la pelusa en virtud de las cuales la pelusa se adhirió a la porción alejada de la sección 23 estrecha (a las proximidades de la porción superior de la piscina 22 de líquido) tras el funcionamiento continuo se calificaron como "Justas"; las propiedades de prevención de la pelusa en virtud de las cuales no se adhirió ninguna pelusa a la superficie de contacto con el líquido de ninguno de los miembros 21g y 21h de superficie de la pared tras el funcionamiento continuo se calificaron como "Buenas".

En una comparación realizada entre éstas, incluyendo también la Referencia 5, cuanto mayor sea la altura H a lo largo de la cual disminuye el área de la sección transversal de la piscina 22 de líquido, menor será el acercamiento de la pelusa a la vecindad de la sección 23 estrecha después del funcionamiento continuo, y más mejoradas serán las propiedades de prevención de la pelusa. Además, en cualquiera de las condiciones, el haz 1a de fibra de carbono similar a una lámina inmediatamente en la piscina 22 de líquido no presentaba casi ninguna división del haz de fibras ni plegado de los bordes del haz de fibras, y la relación del tiempo durante el cual el haz 1a de fibra de carbono similar a una lámina se ejecutaba uniformemente era 90 % o más (la división del haz de fibras se calificó como "Excelente", y el plegado de los bordes del haz de fibras se calificó como "Excelente"). El preimpregnado 1b similar a una lámina obtenido era un objeto similar a una lámina que tenía un líquido de recubrimiento pegado en ambas caras del mismo y que tenía una relación de aspecto de 100 o más. El haz 1b de fibras de carbono similares a una lámina obtenido que se arrancó a mano tenía un líquido de recubrimiento pegado en algunas de las fibras de carbono dentro del haz de fibras de carbono similares a una lámina, por lo que se comprobó que estaba impregnado. Además, la proporción de impregnación era 45 % en masa en la Referencia 7 y 50 % en masa en la Referencia 8. En una comparación realizada entre estas referencias, incluyendo también la Referencia 5 (con una relación de impregnación de 50 %), cuanto mayor sea la altura H a lo largo de la cual el área de la sección transversal de la piscina 22 de líquido disminuye continuamente, más aumenta la relación de impregnación.

<Evaluación Realizada con el Dispositivo de Producción de Preimpregnado para una Anchura de 300 mm>

La sección de recubrimiento tipo 20c en la forma representada en la Fig. 7 se utilizó como sección de recubrimiento, y un dispositivo configurado como se describe en la Fig. 21 (se omite la representación de una sección de suministro de resina) se utilizó como dispositivo de producción de preimpregnados.

En la sección 20c de recubrimiento, se utilizaron bloques de acero inoxidable como miembros 21e y 21f de superficie de pared que forman la piscina 22 de líquido y la sección 23 estrecha, y se utilizaron placas de acero inoxidable como los miembros 24a y 24b de placa lateral. Además, para calentar el líquido de recubrimiento, se colocó un calentador de placas en la periferia de los miembros 21e y 21f de superficie de pared y de los miembros 24a y 24b de placa lateral, y se ajustó la temperatura y la viscosidad del líquido de recubrimiento con una medición de la temperatura realizada con un termopar. Además, la dirección de funcionamiento del haz 416 de fibra de carbono similar a una lámina era la dirección vertical descendente, la piscina 22 de líquido se estrechaba en dos niveles, el ángulo de apertura del cono superior era 17°, y el cono tenía una altura (es decir, H) de 100 mm, y el ángulo de apertura del cono inferior era 7°. Además, se proporcionó un casquillo 27 tipo placa conformado a la forma interna de la sección de recubrimiento como mecanismo de regulación de la anchura, como se describe en la Fig. 5, y, además, la posición de instalación del casquillo tipo placa se hizo libremente variable para que L2 pudiera ajustarse adecuadamente. La anchura Y de la sección 23 estrecha se adaptó para convertirse en 300 mm cuando L2 era 300 mm. El espacio D de la sección 23 estrecha era 0,2 mm. En este caso, la relación de aspecto de corte de salida era 1.500. Además, el espacio externo a cada casquillo se cerró en la salida inferior de la sección estrecha para que el líquido de recubrimiento no pudiera filtrarse a través de la salida de la sección estrecha.

Se produjo un preimpregnado similar a una lámina para CFRP con el dispositivo mencionado anteriormente, utilizando fibra de carbono (TORAYCA T800S (24K), fabricada por Toray Industries, Inc.) como fibra de refuerzo y la composición de resina epoxi termoendurecible mencionada a continuación como líquido de recubrimiento. Además, el número de bobinas 412 de fibra de refuerzo se modificó de acuerdo con el preimpregnado que se iba a producir, y fue de 56 a menos que se especificara lo contrario.

Los haces 414 de fibra de refuerzo retirados de una pluralidad de bobinas 412 de fibra de refuerzo colocada en las filetas 411 se formaron en el haz 416 de fibra de refuerzo similar a una lámina en el dispositivo 415 de disposición de fibra de refuerzo, y el haz de fibra de refuerzo similar a una lámina resultante se introdujo una vez hacia arriba por los rodillos 419 de desviación. A continuación, el haz 416 de fibras de refuerzo similares a una lámina pasó por el rodillo 419 de desviación, se transportó verticalmente hacia abajo, se calentó en el dispositivo de precalentamiento de las fibras 420 de refuerzo hasta alcanzar una temperatura igual o superior a la de la sección de recubrimiento, se introdujo en la sección 430 de recubrimiento y se recubrió con el líquido de recubrimiento. A continuación, el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento (preimpregnado) 471 se retira de la sección 430 de recubrimiento, se lamina con la lámina 446 de liberación (un papel de liberación en este caso) en el rodillo 441 de desviación, y se recoge por los rodillos 449 dispuestos en forma de S de alta tensión. A continuación, la lámina 446 de liberación inferior (papel de liberación en este caso) se suministró al rodillo superior de los rodillos 449 dispuestos en forma de S de alta tensión para formar un objeto integrado similar a una lámina que era un preimpregnado intercalado entre láminas de papel de liberación. Además, se introdujo en el dispositivo 450 de impregnación posterior, incluyendo las placas 451 calientes y los rodillos 452 de pinza calentados, y se sometió opcionalmente a la impregnación posterior. A continuación, el objeto resultante se hizo pasar por el dispositivo 461 de enfriamiento, se desprendió el papel superior de liberación y se enrolló el objeto 472 integrado similar a una lámina .

Líquido de recubrimiento (Composición de Resina Epoxi Termoestable):

Composición 1 de Resina Epoxi Termoestable (líquido de recubrimiento A): una mezcla de una resina epoxi (una mezcla de una resina epoxi de tipo amina aromática y una resina epoxi de tipo bisfenol), un endurecedor (diaminodifenil sulfona) y polietersulfona; no contiene partículas de polímero. La viscosidad de esta resina 1 epoxi termoendurecible 1 se midió utilizando el ARES-G2 fabricado por TA Instruments, Inc. a una frecuencia de medición de 0,5 Hz a una tasa de rampa de temperatura de 1,5 °C/minuto y se encontró que era de 50 Pa s a 75 °C, 15 Pa s a 90°C y 4 Pa s a 105 °C.

Composición 2 de Resina Epoxi Termoestable (Líquido B de Recubrimiento):

A una mezcla de una resina epoxi (una mezcla de una resina epoxi de tipo amina aromática y una resina epoxi de tipo bisfenol), un endurecedor (diaminodifenil sulfona), y polietersulfona, "partícula 3" (que tiene una Tg de 150°C) descrita en EJEMPLOS en el documento JP2011-162619A se añadió como partículas de polímero de manera que representara 12 % en masa de toda la masa de la composición de resina como 100 % en masa, y se utilizó la mezcla resultante.

La viscosidad de esta resina 2 epoxi termoestable se midió utilizando el ARES-G2 fabricado por TA Instruments, Inc. a una frecuencia de medición de 0,5 Hz a una tasa de rampa de temperatura de 1,5 °C/minuto y se encontró que era de 118 P as a 75°C, 32 Pas a 90 °C y 10 P as a 105°C.

[Ejemplos 9 y 10]

Se produjeron un preimpregnado con 300 mm de anchura y un preimpregnado con 150 mm de anchura utilizando una composición 1 de resina epoxi termoestable (un líquido A de recubrimiento) como líquido de recubrimiento, utilizando dos casquillos en forma de placa como mecanismo de regulación de la anchura, utilizando las distancias L2 respectivas ajustadas a 300 mm (Ejemplo 9) y 150 mm (Ejemplo 10) entre los extremos inferiores de los casquillos, y utilizando 56 y 28 bobinas de fibra de carbono respectivamente. Sin embargo, en estos Ejemplos 9 y 10, no se utilizaron las placas 451 calientes ni los rodillos 454 de pinza calentados del dispositivo 450 de impregnación posterior, y no se llevó a cabo la impregnación posterior. A este respecto, la temperatura del líquido de recubrimiento en la piscina de líquido era 90°C (correspondiente a 15 Pas). Además, las velocidades de funcionamiento del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina y del preimpregnado fueron 20 m/minuto. En la Tabla 5 se muestran los distintos elementos de evaluación del funcionamiento estable y las relaciones de impregnación correspondientes. El uso del mecanismo de regulación de la anchura permitió que el haz de fibras y el preimpregnado funcionaran de forma estable con la anchura deseada del preimpregnado, incluso cuando se utilizó la misma sección de recubrimiento. Se comprobó que el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina tenía una división y un plegado de bordes "Excelente" del haz de fibras. A este respecto, la evaluación de la Tabla 5 se ha realizado con base en un tiempo de funcionamiento de 30 minutos. Aquí, la relación de impregnación en el presente Ejemplo fue mayor que en las Referencias 5, 7 y 8, y se considera que esto se debe a que la sección de recubrimiento descrita en la Fig. 7 puede tener una presión de líquido más alta.

Además, la uniformidad del peso base del preimpregnado en la dirección de la anchura se evaluó como se indica a continuación. El preimpregnado con 300 mm de anchura obtenido en el Ejemplo 9 se cortó en un borde derecho, una porción central y un borde izquierdo en la dirección de la anchura, de 100 mm cuadrados cada uno, y se midieron la masa del preimpregnado y la masa de la fibra de carbono con n = 3. La masa de la fibra de carbono se midió como residuo obtenido al eludir la resina del preimpregnado con un disolvente. A partir de ellos, se calcularon los valores promedio de cada posición de muestreo, se compararon los valores promedio de cada posición de muestreo y se comprobó que tanto la fibra de carbono como la resina se encontraban dentro del intervalo de ±2% en masa y presentaban una excelente uniformidad de peso base.

[Ejemplo 11]

Se produjo un preimpregnado con 300 mm de anchura de la misma manera que en el Ejemplo 9, excepto que la temperatura del líquido de recubrimiento en la piscina de líquido se cambió a 82 °C (correspondiente a 28Pas). En la Tabla 6 se muestran los distintos elementos de evaluación del funcionamiento estable y las relaciones de impregnación relacionadas con este Ejemplo. El funcionamiento fue bueno. Sin embargo, la "división del haz de fibras" del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina no era tan buena como en el Ejemplo 9, aunque no era problemática.

[Ejemplos 12 y 13]

Se produjo un preimpregnado con 300 mm de anchura de la misma manera que en el Ejemplo 9, excepto que la resina 2 epoxi termoendurecible (el líquido B de recubrimiento) se utilizó como líquido de recubrimiento y que la temperatura del líquido de recubrimiento en la piscina de líquido se cambió a 90 °C (Ejemplo 12) y 105 °C (Ejemplo 13). Los diversos elementos de evaluación de la estabilidad de funcionamiento y las relaciones de impregnación relacionadas con estos Ejemplos se muestran en la Tabla 6. Los resultados de la evaluación fueron buenos para ambos, pero el Ejemplo 13 tuvo mejor estabilidad de funcionamiento y relación de impregnación.

Además, la resina que quedó entre los dispositivos de regulación de la anchura en la sección de recubrimiento después del experimento del Ejemplo 13 se muestreó y se disolvió en un disolvente, y la solución resultante se filtró para recoger partículas de polímero, cuya masa se midió. A partir de este resultado, se calculó que la relación de paso de las partículas de polímero por la sección de recubrimiento era 99 % o más, y a juzgar por ello, se comprobó que la mayor parte de las partículas de polímero habían pasado la sección de recubrimiento y se habían aplicado al preimpregnado.

T l 1

[Ejemplos 14 y 15]

De la misma manera que se describe en el Ejemplo 9 (correspondiente al Ejemplo 14) y en el Ejemplo 13 (correspondiente al Ejemplo 15), el haz de fibras de refuerzo similares a una lámina se impregnó con el líquido de recubrimiento, se introdujo posteriormente en el dispositivo 450 de impregnación posterior y se sometió a la impregnación posterior en línea con referencia al documento JP2011-132389A, excepto que el dispositivo 450 de impregnación posterior que incluye las placas 451 calientes y los rodillos 452 de pinza calentados se pusieron en marcha y se usaron. En ambos Ejemplos, el grado de impregnación del preimpregnado obtenido fue 90 % o más.

[Ejemplos 16 y 17]

Los objetos integrados similares a una lámina compuestos por hojas de papel preimpregnado/desprendible de 300 mm de anchura obtenidos en el Ejemplo 14 y el Ejemplo 15 se cortaron para obtener cintas preimpregnados con 7 mm de anchura. Estas cintas preimpregnados estaban suficientemente impregnados y, por lo tanto, la resina se pegaba un poco a la cuchilla de corte de la cortadora.

[Ejemplos 18 a 21, y Ejemplo 1 de Referencia]

Los preimpregnados y las cintas de preimpregnado obtenidas en los Ejemplos 14 a 17 se laminaron en seis capas, y se curaron utilizando un autoclave a 180 °C a 6 kgf/cm2 (0,588 MPa) durante dos horas para obtener los CFRp (Ejemplos 18 a 21). Todos los CFRP obtenidos tenían una resistencia a la tracción en el intervalo de 2,8 GPa a 3,1 GPa, y tenían propiedades mecánicas adecuadas como material estructural para el sector aeroespacial.

Además, se produjo un preimpregnado mediante un procedimiento convencional de fusión en caliente utilizando la fibra de carbono y la resina 1 epoxi termoendurecible (el líquido A de recubrimiento) que se utilizaron en la Referencia 1, y el preimpregnado resultante se curó utilizando un autoclave a 180 °C a 6 kgf/cm2 (0,588 MPa) durante dos horas para producir un CFRP, que resultó tener una resistencia a la tracción de 2,9 GPa (Ejemplo 1 de Referencia).

A este respecto, la resistencia a la tracción del CFRP se midió de la misma manera que en el documento WO 2011/118l06y se utilizó el valor resultante de normalizar el % de volumen de las fibras de refuerzo en el preimpregnado al 56,5%.

Capacidad de Aplicación Industrial

El haz de fibras de refuerzo impregnado con líquido de recubrimiento obtenido por el procedimiento de producción de acuerdo con la presente invención puede aplicarse ampliamente como FRP tipificado por CFRP, en aplicaciones aeroespaciales, aplicaciones para materiales estructurales y materiales de interior como para automóviles, trenes y barcos, recipientes a presión, aplicaciones de materiales industriales, aplicaciones de materiales deportivos, aplicaciones de equipos médicos, aplicaciones de viviendas, aplicaciones de ingeniería civil y construcción, y similares.

Lista de signos de referencia

1 Fibra de refuerzo

1a Haz de fibras de refuerzo similares a una lámina

1b Haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento

2 Líquido de recubrimiento

3 Lámina de liberación

11 Fileta

12 Dispositivo de disposición

13, 14 Rodillo de transporte

15 Dispositivo de enrollado

16 Dispositivo de suministro de láminas de liberación

20 Sección de recubrimiento

20b Sección de recubrimiento en otra realización

20c Sección de recubrimiento en otra realización

20d Sección de recubrimiento en otra realización

20e Sección de recubrimiento en otra realización

21a, 21b Miembros de superficie de pared

21c, 21d Miembros de superficie de pared que tienen otra forma

21e, 21f Miembros de superficie de pared que tienen otra forma

21g, 21h Miembros de superficie de pared que tienen otra forma

21i, 21j Miembros de superficie de pared que tienen otra forma

22 Piscina de líquido

22a Región cuya área de sección transversal disminuye continuamente en la Piscina de líquido

22b Región cuya área de sección transversal no disminuye en la Piscina de líquido

22c Región cuya área de sección transversal disminuye intermitentemente en la Piscina de líquido 23 Sección estrecha

24a, 24b Miembros de placa lateral

25 Salida

26 Espacio libre

30 Sección de recubrimiento en el Ejemplo 1 Comparativo

31a, 31b Miembros de superficie de pared en el Ejemplo 1 Comparativo

32 Piscina de líquido en el Ejemplo 1 Comparativo

33 Región cuya área de sección transversal disminuye intermitentemente en la Piscina de líquido del Ejemplo 1 Comparativo

35a, 35b, 35c Barras

100 Dispositivo de recubrimiento

B Profundidad de la Piscina 22 de líquido

C Altura hasta la superficie del líquido en la parte superior de la Piscina 22 de líquido

D Espacio de la Sección estrecha

G Posición en la que se realiza la regulación de la anchura

H Altura vertical a lo largo de la cual el área de la sección transversal de la Piscina 22 de líquido disminuye continuamente

L Anchura de la Piscina 22 de líquido

R, Ra, Rb Corriente circular en el Borde

T Corrientes circulares

W Anchura del Haz 1b de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento, medida inmediatamente debajo de la Sección 23 estrecha

Y Anchura de la Sección 23 estrecha

Z Dirección de funcionamiento (dirección vertical descendente) del Haz 1a de fibras de refuerzo similares a una lámina

0 Ángulo de apertura de la porción cónica

411 Fileta

412 Bobina de fibra de refuerzo

413 Guía de desvío

414 Haz de fibras de refuerzo

415 Dispositivo de disposición de las fibras de refuerzo

416 Haces de fibras de refuerzo similares a una lámina

417 Dispositivo de ensanchamiento del haz de fibras

418 Dispositivo de alisado

419 Rodillo de desviación

420 Dispositivo de precalentamiento de fibras de refuerzo

430 Sección de recubrimiento

431 Primera sección de recubrimiento

432 Segunda sección de recubrimiento

441 Rodillo de desviación

442 Dispositivo de suministro de lámina de liberación (superior)

443 Dispositivo de suministro de lámina de liberación (inferior)

444 Dispositivo de recogida de alta tensión

445 Rodillo de desviación

446 Lámina de liberación

447 Rodillo de laminación

448 Dispositivo de recogida de alta tensión

449 Rodillo 449 dispuesto en forma de S de alta tensión

450 Dispositivo de impregnación posterior

451 Placa caliente

452 Rodillo de pinza calentado

453 Dispositivo de impregnación posterior simplificado

454 Rodillo de pinza calentado

455 Rodillos dispuestos en forma de S calentados

456 Rodillo de contacto

461 Dispositivo de enfriamiento

462 Dispositivo de recogida

463 Dispositivo de enrollado de lámina de liberación (superior)

464 Bobinadora

471 Preimpregnado (Haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento)

472 Lámina de preimpregnado/liberación (Objeto integrado similares a una lamina)

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento de producción de un haz (1b) de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento, que comprende permitir que un haz (1a) de fibras de refuerzo similares a una lámina, que son fibras (1) de refuerzo dispuestas unidireccionalmente, pase sustancialmente en sentido vertical hacia abajo a través del interior de una sección (20, 20b, 20c, 20d, 20e) de recubrimiento que almacena un líquido (2) de recubrimiento, por lo que el procedimiento proporciona dicho haz de fibras de refuerzo similares a una lámina con dicho líquido de recubrimiento;

en el que dicha sección de recubrimiento incluye una piscina (22, 22a, 22b) de líquido y una sección (23) estrecha que están en comunicación entre sí;

en el que dicha piscina de líquido tiene una porción cuya área (22a) de sección transversal disminuye continuamente a lo largo de una dirección de funcionamiento de dicho haz de fibras de refuerzo similares a una lámina,

en el que dicha sección estrecha tiene una sección transversal similares a un corte y tiene un área de sección transversal más pequeña que la parte superior de dicha piscina de líquido y tiene una salida (25), en la que dicha sección estrecha comunica entre la porción inferior de dicha piscina (22, 22a, 22b) de líquido y la salida (25) y

en el que dicha sección de recubrimiento comprende, en dicha piscina de líquido, un mecanismo de regulación de la anchura para regular la anchura de dicho haz de fibras de refuerzo similares a una lámina, en el que la relación entre la anchura (W) de dicho haz de fibras de refuerzo similares a una lámina inmediatamente debajo de dicha sección estrechada y la anchura (L2) regulada por dicho mecanismo de regulación de la anchura en el extremo inferior de dicho mecanismo de regulación de la anchura satisface L2 < W 10 (mm).

2. El procedimiento de producción de un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la anchura L de la porción inferior de dicha piscina de líquido en la dirección de disposición de las fibras de refuerzo y la anchura W de dicho haz de fibras de refuerzo similares a una lámina inmediatamente debajo de dicha sección estrechada satisfacen L < W 10 (mm).

3. El procedimiento de producción de un haz de fibras de refuerzo impregnado con líquido de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que dicho mecanismo de regulación de la anchura es un mecanismo de regulación de la anchura de tipo placa.

4. El procedimiento de producción de un haz de fibras de refuerzo impregnado con líquido de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicho mecanismo de regulación de la anchura se proporciona en toda la región de dicha piscina de líquido y dicha sección estrecha.

5. El procedimiento de producción de un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la altura vertical de la porción cuya área de sección transversal disminuye continuamente en dicha piscina de líquido es de 10 mm o más.

6. El procedimiento de producción de un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que la viscosidad de dicho líquido de recubrimiento es de 1 a 60 Pas medida a una velocidad de deformación de 3,14 s-1.

7. El procedimiento de producción de un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que dicho líquido de recubrimiento contiene una resina termoendurecible.

8. El procedimiento de producción de un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende: utilizar un líquido de recubrimiento que contenga partículas de polímero; y proporcionar dicho haz de fibras de refuerzo similares a una lámina con dicho líquido de recubrimiento, en el que la temperatura de dicho líquido de recubrimiento en dicha sección de recubrimiento es 20 °C o más baja que la temperatura de transición vítrea (Tg) o la temperatura de fusión (Tm) de una resina que constituye dichas partículas de polímero.

9. El procedimiento de producción de un haz de fibras de refuerzo impregnados con líquido de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que dicho haz de fibras de refuerzo similares a una lámina se calienta y luego se introduce en dicha piscina de líquido.

10. El procedimiento de producción de un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que dicho haz de fibras de refuerzo similares a una lámina se alisa y luego se introduce en dicha piscina de líquido.

11. El procedimiento de producción de un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en el que dicho haz de fibras de refuerzo similares a una lámina se ensancha y luego se introduce en dicha piscina de líquido.

12. Un procedimiento de producción de un objeto integrado similar a una lámina, que comprende:

obtener un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnados con líquido de recubrimiento mediante dicho procedimiento de producción de un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11; proporcionar al menos un lado del haz de fibras de refuerzo similares a una lámina impregnado con líquido de recubrimiento obtenido con una lámina de liberación para formar un objeto integrado similar a una lámina; y

tomar dicho objeto integrado similar a una lámina.

13. El procedimiento de producción de un objeto integrado similar a una lámina de acuerdo con la reivindicación 12, en el que dicho objeto integrado similar a una lámina se forma y se somete a continuación a una impregnación posterior.

14. Un dispositivo de recubrimiento para proporcionar un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina, que son fibras de refuerzo dispuestas unidireccionalmente, con un líquido de recubrimiento, comprendiendo dicho dispositivo de recubrimiento :

un mecanismo de funcionamiento que permite que dicho haz de fibras de refuerzo similares a una lámina se desplace sustancialmente en sentido vertical hacia abajo; y

un mecanismo de recubrimiento,

en el que dicho mecanismo de recubrimiento es capaz de almacenar dicho líquido de recubrimiento en el interior del mismo, y además incluye una piscina de líquido y una sección estrecha que están en comunicación entre sí;

en la que dicha piscina de líquido tiene una porción cuya área de sección transversal disminuye continuamente a lo largo de la dirección de funcionamiento de dicho haz de fibras de refuerzo similares a una lámina, y

15. Un dispositivo para producir un objeto integrado similar a una lámina que comprende:

un mecanismo para disponer las fibras de refuerzo para formar un haz de fibras de refuerzo similares a una lámina;

un mecanismo para calentar dicho haz de fibras de refuerzo similares a una lámina;

dicho dispositivo de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 14;

un dispositivo para suministrar una lámina de liberación;

un rodillo de pinza y/o un rodillo dispuesto en forma de S; y

una bobinadora.