JPH02500605A - hybrid yarn - Google Patents

hybrid yarn

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JPH02500605A
JPH02500605A JP88502090A JP50209088A JPH02500605A JP H02500605 A JPH02500605 A JP H02500605A JP 88502090 A JP88502090 A JP 88502090A JP 50209088 A JP50209088 A JP 50209088A JP H02500605 A JPH02500605 A JP H02500605A
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matrix
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トラデユエル,カーク・レオン
トラデユエル,ジヨージ・エドワード
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ヘルトラ・インコーポレーテツド
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 ハイブリッドヤーン 技術分野 本発明は、少なくとも1つが強化繊維からなる、2またはそれ以上の異なる繊維 のブレンドからなるハイブリッドヤーン(hybridyarn)に関する。[Detailed description of the invention] hybrid yarn Technical field The present invention comprises two or more different fibers, at least one of which is a reinforcing fiber. A hybrid yarn comprising a blend of

強化材料、例えば、炭素a維、およびマトリックス材料、例えば、樹脂を組み合 わせて複合体製品を形成することはよく知られている。これらの複合体は、通常 、樹脂をステーブル炭素繊維を押出配合装置で配合することによって製造される 。Combining a reinforcing material, e.g. carbon a-fiber, and a matrix material, e.g. resin. It is well known to combine them to form composite products. These complexes are usually , manufactured by compounding resin with stable carbon fiber using extrusion compounding equipment .

先行技術の説明 別法として、7アプリツクは製造されてきている。通常、炭素繊維および樹脂は 別の成分として混入される。例えば、炭素繊維はファブリックI:織製すること ができ、次いでそのフアブリツク(fabric)樹脂で含浸させてプレプレグ (p r e p r e g)を形成する。他の例において、炭素繊維および 熱可塑性繊維の両者を一緒に77ブリツクに織製し、炭素繊維は、例えば、よこ 糸であり、モして熱可塑性繊維はたて糸である。両者のこれらの構成体は、2つ の成分が緊密な混合物でなく、そしてそれらを7アプリツタに団結するとき、炭 素繊維および熱可塑性マトリックスの明確な領域が存在するという欠点を有する 。Description of prior art Alternatively, seven apps have been manufactured. Usually carbon fiber and resin are Mixed in as a separate ingredient. For example, carbon fiber is fabric I: woven The fabric is then impregnated with resin to form a prepreg. (p r e p r e g) is formed. In other examples, carbon fiber and Both thermoplastic fibers are woven together into 77 bricks, and the carbon fibers are The thermoplastic fibers are warp yarns. These constructs of both are two When the ingredients are not in an intimate mixture and unite them into 7 appliqués, charcoal has the disadvantage of the presence of distinct regions of elementary fibers and thermoplastic matrix .

ハイブリッドヤーンは示唆されてきている;例えば、英国特許第2105 24 7B号は熱可塑性繊維で包装した炭素繊維のコアから成るヤーンを記載しており 、そしてM、E、ケッテレル(Ketterer)によるNASA@告番号NA SA−CR−3849NASAI 26:3849は、31統炭素フイラメント のトウを連続熱可塑性フィラメントのトウと緊密に混合することによって製造さ れたハイブリッドヤーンを記載している。これらのハイブリッドヤーンは、不適 切な混合の問題を克服し、それらは、2つのトウの組み合わせであるとき、かさ 高であるという、追加の欠点を有する。Hybrid yarns have been suggested; for example, UK Patent No. 2105 24 No. 7B describes a yarn consisting of a carbon fiber core wrapped in thermoplastic fibers. , and NASA@N.A. by M.E.Ketterer. SA-CR-3849NASAI 26:3849 is 31 series carbon filament manufactured by intimately mixing tow of continuous thermoplastic filament It describes hybrid yarns that have been manufactured using These hybrid yarns are unsuitable Overcoming the problem of severe mixing, when they are a combination of two tows, the bulk It has the additional disadvantage of being high.

λ盟Ω見わ 本発明は、少なくとも1つが強化繊維からなる、2またはそれ以上の異なるタイ プの繊維を、延伸−切断法により、ブレンドする工程を包む、ハイブリッドヤー ンを製造する方法を提供する。λ Alliance Ω look The present invention provides two or more different ties, at least one of which is made of reinforcing fibers. A hybrid yarn that encompasses the process of blending fibers of fibers by stretching and cutting. Provided is a method for manufacturing a ton.

好ましくは、本発明による方法は、2つのタイプの繊維、ことに強化繊維、例え ば、炭素繊維およびマトリックス繊維、例えば、熱可塑性繊維をブレンドするた めに使用する。しかしながら、この方法は、また、2つの異なる強化繊維のタイ プ、例えば、炭素繊維およびガラス繊維をブレンドするために使用できる。Preferably, the method according to the invention comprises two types of fibers, in particular reinforcing fibers, e.g. For example, for blending carbon fibers and matrix fibers, e.g. thermoplastic fibers. used for However, this method also requires the tying of two different reinforcing fibers. For example, it can be used to blend carbon fibers and glass fibers.

延伸−切断は、合成紡ffl繊維、例えば、アクリル繊維を加工するためのよく 知られた技術である。この方法を強化フィラメント、例えば、炭素、のトウに適 合させて、他の繊維のタイプ、例えば、マトリックス7.1ラメントのトウと同 時に延伸−切断できるようにする場合、2つの繊維のタイプのよくブレンドされ た混合物を製造することができることを、われわれは発見しt;。延伸−切断後 、繊維は所望のヤーンのデニールにトラフティングすることができる。こうして 、この方法は、また、低いデニール、例えば、500デニール以下のハイブリッ ドヤーンを製造することができるという利点を有する。Stretching-cutting is a common method for processing synthetic spun ffl fibers, e.g. acrylic fibers. This is a known technique. This method is applicable to tows of reinforced filaments, e.g. carbon. In conjunction with other fiber types, e.g. matrix 7.1 lament tow A good blend of the two fiber types can be used when drawing and cutting. We have discovered that it is possible to produce mixtures of Stretching - after cutting , the fibers can be trafted to the desired yarn denier. thus , this method also applies to hybrids of low denier, e.g., 500 denier or less. It has the advantage of being able to produce yarn.

好ましくは、延伸−切断法は次の方法によって実施する。Preferably, the stretch-cutting method is carried out by the following method.

(a)少なくとも1つのトウが強化フィラメントからなる、連続フィラメントの 少なくとも2つのトウを、第1および第2の対のニップローラーを通して供給し 、一方のトウは他方の上に重なっており、(b)フィラメントが前記ニップロー ラーの対の間で延伸および切断されるように、前記ニップローラーの第18よび 第2の対の表面速度の比を設定し、そして (C)延伸−切断されたフィラメントをドラ7テイング(draft)し、そし てそれらをヤーンに加工する、からなる。(a) of continuous filaments, at least one tow of which consists of a reinforced filament; feeding at least two tows through first and second pairs of nip rollers; , one tow overlaps the other, and (b) the filament is in the nip row. the 18th and set the ratio of the second pair of surface velocities, and (C) Drawing - Draft the cut filament and and processing them into yarn.

商業的に入手可能な延伸−切断装置において、トウをほとんど切断点まで延伸し 、次いでトウを1系列のニップローラーに通過させるか、あるいは加熱したゾー ンに通過される二とl二よって延伸−切断ゾーンに供給する。炭素繊維を延伸− 切断するとき、これらの方法を使用することは好ましくない。なぜなら、炭素繊 維は横方向における損傷を受けやすく、そしてこの前の延伸は損傷した低い性能 のヤーンを生ずることがある。その代わり、炭素のトウおよび熱可塑性のトウは 、好ましくは、それらのパッケージから直接延伸−切断ゾーンにニップローラー の第1対を経て供給するが、比較的おだやかである予備緊張は、例えば、1系列 の予備累張捧j;トウの一方まt:は双方を通過させることによって、含めるこ とができる。In commercially available stretch-cut equipment, the tow is stretched almost to the cutting point. , then pass the tow through a series of nip rollers or through a heated zone. The drawing-cutting zone is fed by 2 and 1, which are passed through the tube. Stretching carbon fiber It is not preferred to use these methods when cutting. Because carbon fiber fibers are susceptible to damage in the transverse direction, and this prior stretching results in damaged and poor performance. may produce yarns of Instead, carbon tow and thermoplastic tow , preferably with nip rollers directly from their packages to the stretch-cut zone. The preliminary tension, which is supplied via the first pair of One of the tows or t: can be included by passing both. I can do it.

トウの一方または双方の広がりを促進しかつ横方向の動きを制御するために、ガ イドをニップローラーの第1対の前に位置させることができる。ガイドは、一般 に、スリットまたはくぼみを有し、それらをトウは通過し、スリットまたはくぼ みは平らにされ、広がったトウの幅よりわずかに広い。広かつt;トウは、不均 一なトラフティングおよび一致しない加工に導く、延伸−切断の間のフィラメン トのパンチングを回避するt;めに好ましい。予備緊張棒を使用する場合、これ らはトウの広がりを促進し、そして追加のガイドを省略することができる。好ま しくは、炭素のトウを1系列の予信緊張棒J:P給し、そして熱可塑性トウをガ イドに通過させる。The guides are used to promote spreading of one or both toes and to control lateral movement. The id can be positioned in front of the first pair of nip rollers. The guide is general has a slit or recess through which the toe passes, and the slit or recess The tip is flattened and slightly wider than the width of the spread toe. wide and t; toe is uneven Filament during drawing-cutting leading to uniform trafting and inconsistent processing This is preferable to avoid punching. If you use a pre-tension bar, this They facilitate tow spreading and can omit additional guides. Like Alternatively, the carbon tow is fed with one series of pre-tensioned rods J:P, and the thermoplastic tow is Let the id pass.

2つのトウは、好ましくは、互いに重ねた後、ニップローラーの第1対に供給し 、こうして2つの繊維が切断およびトラフティングされるとき、それらのすぐれ た混合が達成されるようにする。The two tows are preferably fed to a first pair of nip rollers after being stacked on top of each other. , thus when two fibers are cut and trafted, their superiority ensure that proper mixing is achieved.

ニップローラーの第1および第2の対の表面速度の比は、フィラメントが延伸− 切断ゾーンにおいて切断されるように設定しなくてはならない。さらj二、この 比は、好ましくは、繊維がFlr望のヤーンのデニールにトラフティングされる ように設定する。一般に、ニップローラーの第2対は、第1対より6〜35倍、 好ましくは8〜25倍、速い表面速度を有するように設定する。The ratio of the surface speeds of the first and second pair of nip rollers is such that the filament is drawn - Must be configured to cut in the cutting zone. Saraj2, this The ratio is preferably such that the fibers are trafted to the desired yarn denier. Set it as follows. Generally, the second pair of nip rollers is 6 to 35 times more effective than the first pair. Preferably, the surface velocity is set to be 8 to 25 times faster.

熱可塑性フィラメントのトウを使用するとき、拘束手段を、有利には、延伸−切 断ゾーンに配置して、より弾性の熱可塑性フィラメントが切断するとき、それら のりコイルを防止する。便利には板、例えば、金属板°の形態である拘束手段と 炭素繊維との間に、熱可塑性フィラメントのトウを配置することによって、リコ イルを防止することができる。この方法は育益である。なぜなら、炭素繊維は、 そうでなければm!lを損傷することがある拘束手段と接触させる必要がないか らである。好ましくは、拘束手段を熱可塑性トウより下に位置させ、こうしてそ れが熱可塑性フィラメントにわずかに上方の支持圧力を及ぼすようにし:そして 張力を加えた炭素のトウを熱可塑性トウより上に存在させ、こうしてそれが同時 に熱可塑性フィラメントI:わずかの下方の圧力を及ぼすようにする。When using thermoplastic filament tows, the restraining means are advantageously drawn-cut. Place them in the cutting zone to make the more elastic thermoplastic filaments cut. Prevent glue coils. Conveniently the restraining means is in the form of a plate, e.g. a metal plate. By placing thermoplastic filament tows between carbon fibers, It is possible to prevent This method is educational. Because carbon fiber Otherwise m! Is there a need for contact with restraints that could damage the l? It is et al. Preferably, the restraint means is located below the thermoplastic tow, thus so that it exerts a slight upward supporting pressure on the thermoplastic filament: and The tensioned carbon tow is placed above the thermoplastic tow so that it is simultaneously Thermoplastic filament I: exert a slight downward pressure on the thermoplastic filament I.

ニップローラーの第1および第2の対の間の距離である、ラッチは、好ましくは 、機械的に可能である最大距離に設定する。県警的には、これは150mm〜2 50mmであるが、この距離は使用する機械!;依存して変化することがある。The distance between the first and second pair of nip rollers, the latch is preferably , set to the maximum distance mechanically possible. According to the prefectural police, this is 150mm~2 Although it is 50mm, this distance depends on the machine used! ;It may change depending on the condition.

より長いラッチは、得られる複合体においてより高い強化力を与える、より安定 な長さを可能とする。Longer latches are more stable, giving higher reinforcing forces in the resulting composite length is possible.

延伸−切断されt;後、繊維をトラフティングし、フンデンシング(Conde ns ing)L、そしてニップローラーの第2対に通過させる。After stretching and cutting, the fibers are trafted and condensed. nsing)L and then through a second pair of nip rollers.

フンデンシングは、好ましくは、フンデンシングガイドによって促進させる。商 業的延伸−切断方法と異なり、本発明の方法は、有利には直接のトタ対ヤーン法 であり、ここでフィラメントはJ段階で所望のデニールを有するヤーンに延伸− 切断およびトラフティングされる方法であり、すなわち、スライバーの中間の収 集を必要としない連続法である。商業的方法において、トウをスライバーにド5 フティングし、次いでこのスライバーをさらに別の段階でヤーンにトラフティン グする。後者の技術を本発明において使用できるが、加工工程の数が大きいので 、炭素繊維はより損傷を受けやすいという欠点を有する。こうして、延伸−切断 後、繊維は好ましくは所望のデニール、通常100〜1400デニール、しばし ば100〜800デニールの得られるハイブリッドヤーンにトラフティングする 。Fundraising is preferably facilitated by a funding guide. quotient Unlike commercial draw-cutting methods, the method of the present invention advantageously uses a direct yarn-to-yarn method. , where the filament is drawn into a yarn with the desired denier in the J stage. A method in which the sliver is cut and trafted, i.e. the intermediate collection of the sliver is It is a continuous method that does not require collection. In a commercial method, the tow is doped into a sliver. footing and then troughting this sliver into yarn in a further stage. Google. The latter technique can be used in the present invention, but since the number of processing steps is large, , carbon fiber has the disadvantage of being more susceptible to damage. Thus, stretching-cutting Afterwards, the fibers are preferably given a desired denier, usually between 100 and 1400 denier, often The resulting hybrid yarn is trafted from 100 to 800 denier. .

ニップローラーの第2対を通過した後、連続法として、例えば、リングおよび移 送システムを使用して、繊維に撚りを挿入し、そしてパッケージに巻くことによ って、繊維を直接ヤーンに形成することができる。After passing through the second pair of nip rollers, as a continuous method, e.g. by inserting twist into the fibers using a feeding system and winding them into packages. Thus, the fibers can be formed directly into yarn.

あるいは、例えば、リングおよび移送システムを使用する代わりに、延伸−切断 された繊維を中空スピンドルに通過させ、そして他のヤーン、例えば、熱可塑性 繊維、例えば、ポリエーテルケトン、例えば、ポリエーテルエーテルケトン(P  E E K)で包装することができる。この別法は、炭素tame分中I:撚 りを与えないでハイブリッドヤーン製造しようとするとき、有利である。それは 、また、より大きい比率の熱可塑性トウをヤーン中に混入することを可能とする 。Alternatively, for example, instead of using a ring and transfer system, stretch-cut The fibers are then passed through a hollow spindle and coated with other yarns, e.g. Fibers, such as polyetherketones, such as polyetheretherketone (P It can be packaged with E E K). This alternative method is based on carbon tame content I: Twisted This is advantageous when trying to produce hybrid yarns without imparting stress. it is , also allows a greater proportion of thermoplastic tow to be incorporated into the yarn. .

本発明は、また、異なるタイプの延伸−切断された繊維のブレンドからなり、前 記繊維の少なくとも1つのタイプは強化繊維からなる、ハイブリッドヤーンを包 含する。好ましくは、ハイブリッドヤーンは、延伸−切断された強化繊維および 延伸−切断されたマトリックス繊維からなり、後者は好ましくは熱可塑性繊維か らなる。The present invention also comprises a blend of drawn-cut fibers of different types, At least one type of fibers comprises reinforcing fibers, and the fibers include reinforcing fibers. Contains. Preferably, the hybrid yarn comprises drawn-cut reinforcing fibers and Consists of drawn-cut matrix fibers, the latter preferably thermoplastic fibers. It will be.

ハイブリッドヤーン中の強化繊維対マトリックスm維の比率は、繊維の要求する 最終用途に依存するが、一般に、ヤーンの合計重量に基づいて、55〜99%、 好ましくは60〜80%の強化繊維および45〜1%、好ましくは40〜20% のマトリックス繊維である。The ratio of reinforcing fibers to matrix fibers in the hybrid yarn is determined by the fiber requirements. Depending on the end use, generally 55-99%, based on the total weight of the yarn. Preferably 60-80% reinforcing fibers and 45-1%, preferably 40-20% is the matrix fiber.

本発明は、主として、強化繊維として炭素繊維およびマトリックス繊維として熱 可塑性トウを参照して記載するが、他の強化繊維およびマトリックス繊維を使用 することができる。例えば、他の強化繊維は次のものを包含するニガラス繊維、 アラミド繊維、酸化されたポリアクリロニトリル繊維、マルチフィラメントのセ ラミック繊維、例えば、炭化ケイ素およびグラフフィト被覆、プラスチック被覆 まt;は金属被覆の炭素繊維。マトリックス繊維のための熱可塑性材料の例は、 次の通りである:ポリケトン、例えば、ポリエーテルケトンおよびポリエーテル エーテルケトン(PEEK)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミド、例え ば、ナイロン、ポリエステル、例えば、ポリ(エチレンテレフタレート)および ポリ(ブチレンテレフタレート)、ポリイミド、例えば、ポリエーテルイシド、 ポリプロピレンおよびエチレンとプロピレンとのコポリマーおよび、ポリスルホ ン、例えば、ポリエーテルスルホン。The present invention mainly focuses on carbon fibers as reinforcing fibers and thermal fibers as matrix fibers. Described with reference to plastic tow, but with other reinforcing and matrix fibers can do. For example, other reinforcing fibers include Niglass fibers, Aramid fibers, oxidized polyacrylonitrile fibers, multifilament Ramic fibers, e.g. silicon carbide and graphite coatings, plastic coatings is metal-coated carbon fiber. Examples of thermoplastic materials for matrix fibers include The following are: polyketones, such as polyetherketones and polyethers. Etherketone (PEEK), polytetrafluoroethylene, polyamide, etc. such as nylon, polyester, e.g. poly(ethylene terephthalate) and poly(butylene terephthalate), polyimide, e.g. polyether yside, Polypropylene and copolymers of ethylene and propylene and polysulfonate For example, polyether sulfone.

ハイブリッドヤーンを種々の方法でアセンブリングし、次いで複合体に団結し、 ここでマトリックス繊維成分を融合して、強化繊維成分を取り囲みかつ埋め込む 。例えば、ヤーンは束、たて糸、列または巻きものにアセンブリング。すること ができる。しかしながら、複合体構造体の取り扱いの容易さおよび設計の柔軟性 のために、ヤーンは好ましくは繊維のファブリツタの形態にアセンブリングする 。繊維の7アブリツクは織製、編製、ブレード、不織まt;はパイルのファブリ ックであることができる。低いデニールのヤーンを製造する能力は、造形しl: 複合体製品の形成を促進する、高度Iこドレープ性の7アブリツクの形成を可能 とする。assembling the hybrid yarns in various ways and then uniting them into a composite; Here, the matrix fiber component is fused to surround and embed the reinforcing fiber component. . For example, yarn is assembled into bundles, warps, rows or wraps. to do Can be done. However, the ease of handling and design flexibility of composite structures For purposes of assembly, the yarns are preferably assembled into a fibrous fabric. . The 7 fabrics of fibers include woven, knitted, braided, non-woven, and pile fabrics. It can be The ability to produce low denier yarns allows for shaping: Enables the formation of highly drapeable 7-abrics that facilitates the formation of composite products shall be.

本発明は、ハイブリッドヤーンから形成したファブリックおよび複合体製品を包 含する。The present invention encompasses fabrics and composite products formed from hybrid yarns. Contains.

図面の簡単な説明 本発明を、ここで、−例として、添付図面を参照して記載する:W11図は、線 図的に、延伸−切断を使用してハイブリッドヤーンを製造する方法を示す。Brief description of the drawing The invention will now be described - by way of example with reference to the accompanying drawings: Figure W11 shows the line FIG. 1 schematically shows a method of producing a hybrid yarn using draw-cutting.

第2図は、第1図に示す方法において使用したガイドの線x−Xに沿った断面図 である。Figure 2 is a cross-sectional view of the guide used in the method shown in Figure 1 along line x-X. It is.

好ましい実施態様の説明 12.000本のフィラメン)、7320デニールの炭素繊維のトウ2をパフケ ージ4から巻戻し、そして案内ローラーを経てローラーのカスケード8を通して 供給する。二〇カスケード8は炭素繊維に予備緊張を加え、そしてそれを広げて 実質的に平らなトウにする。それ以上の案内ローラー101:通過させた後、ト ウ2をニップローラー12aおよび12bの第1対を通して供給する。両者のロ ーラーは平滑な表面を有し、上のローラー12aは合成ゴムの表面を有し、そし て下のローラー12bは鋼の表面を有する。Description of preferred embodiments 12,000 filaments), 7320 denier carbon fiber tow 2 unwinding from page 4 and then through the guide rollers and through the cascade of rollers 8. supply 20 Cascade 8 adds pretension to the carbon fiber and then unrolls it. Create a substantially flat toe. More guide rollers 101: After passing, 2 is fed through a first pair of nip rollers 12a and 12b. Both Ro roller has a smooth surface, the upper roller 12a has a synthetic rubber surface, and The lower roller 12b has a steel surface.

900本のフィラメント、380デニール(7)P E E Kli維(7)  ト’714[PEEKm維はセラニーズ・コーポレーション(Celanese Corporat 1on)から入手可能である]をパッケージ(図示せず)か ら巻戻しそして、案内ローラー16を経て、ニップローラー12aおよび12b を通して供給し、熱可塑性トウを炭素のトウ2より下に供給する。ニップローラ ー12aおよび12bに通過させる前に、熱可塑性トウ14はガイド18のうえ を移動する。第2図を参照すると、このガイド18はアルミニウムブロック10 0から成り、その中に輻9゜5mmのみぞ102が切られている。トウ14はみ ぞ102の上を通り、このみぞ102は、フィラメントの間に空隙をつくらない で、トウ14を平らなトウに広げることを可能とするためにちょうど十分な幅を 有する。900 filaments, 380 denier (7) P E E Kli fiber (7) '714 [PEEKm fiber is Celanese Corporation (Celanese Corporate 1on) in a package (not shown) Then, through the guide roller 16, the nip rollers 12a and 12b and feed the thermoplastic tow below the carbon tow 2. nip roller - 12a and 12b, the thermoplastic tow 14 is placed on the guide 18. move. Referring to FIG. 2, this guide 18 is connected to the aluminum block 10. 0, and a groove 102 with a radius of 9° and 5 mm is cut therein. Tow 14 Passing over the groove 102, this groove 102 does not create a void between the filaments. , just wide enough to allow tow 14 to spread out into a flat tow. have

ニップローラー12aおよび12bの第1対を通過した後、トウ2および14は 延伸−切断ゾーンに入り、このゾーンはニップローラー12a8よび12bの第 1対およびニップローラー20a8よび20bの第20−ラーの間のゾーンであ る。ニップローラーの第1および第2の対の間の表面速度の比は1:8に設定し 、そしてラッチの距離は200mmである。After passing the first pair of nip rollers 12a and 12b, tows 2 and 14 enters the stretch-cut zone, which is the first of nip rollers 12a8 and 12b. 1 pair and the 20th roller of nip rollers 20a8 and 20b. Ru. The ratio of surface speeds between the first and second pair of nip rollers is set to 1:8. , and the latch distance is 200mm.

トウ2および14をニップローラー12aから12bの第1対およびニップロー ラー20aおよび20bを通して供給する。再び、両者のローラーは平滑な表面 を有し、上のローラー20aは合成ゴムの表面を有し、そして下の20bは鋼の 表面を有する。ニップローラーの第2対のより速い速度は、両者におけるフィラ メントを延伸−切断ゾーンにおいて延伸および切断を起こす。The tows 2 and 14 are connected to the first pair of nip rollers 12a to 12b and the nip roller. through the rollers 20a and 20b. Again, both rollers have smooth surfaces. The upper roller 20a has a surface of synthetic rubber, and the lower roller 20b has a surface of steel. Has a surface. The faster speed of the second pair of nip rollers causes the filler in both The material is stretched and cut in a stretch-cut zone.

熱可塑性フィラメントの弾性のため、それらは延伸−切断されるときリフィルす る傾向がある。これを防止するために、長方形のアルミニウム板22から成る拘 束手段は、延伸−切断ゾーンの中央において熱可塑性トウ14の下に位置し、こ こでフィラメントの切断が起こる。炭素のトウ2は熱可塑性トウ14より上に重 ねられているので、熱可塑性トウは炭素のトウ2と板22との間に挟まれ、そし て炭素のトウ2および板22によって熱可塑性トウ14へ及ぼされる力の組み合 わせは、熱可塑性フィラメントが切断するとき、それらのりコイルを防止する。Because of the elasticity of thermoplastic filaments, they are easy to refill when drawn and cut. There is a tendency to To prevent this, a restraint made of a rectangular aluminum plate 22 is used. The bundling means is located below the thermoplastic tow 14 in the center of the stretch-cutting zone and This causes the filament to break. The carbon tow 2 is weighted above the thermoplastic tow 14. The thermoplastic tow is sandwiched between the carbon tow 2 and the plate 22 and The combination of forces exerted on thermoplastic tow 14 by carbon tow 2 and plate 22 The strands prevent their glue coils when the thermoplastic filaments break.

切断後、フィラメントを、幅3.2mmのコンデンサーガイド(図示せず)の助 けで、ニップローラー20aおよび20bの第2対によって200デニールのヤ ーンに直接トラフティングされる。コンデンサーガイドは、延伸−切断ゾーンに おいて旋回可能に固定されていて、トウの横方向の動きを可能とし、これは延伸 −切断ゾーンのトウの通過を促進する。延伸−切断およびトラフティングの組み 合わせは、炭素繊維を熱可塑性繊維とを完全に混合させる。トラフティング後、 撚りをヤーン中に普通のリングおよび移動システム(図示せず)により挿入し、 そして得られるマルチフィラメントのハイブリッドヤーン26をボビン28上に 集める。得られるヤーン中の炭素繊維およびPEEKIi維の比率は、ヤーンの 合計重量に基づいて65重量%の炭素繊維および35重量%のPEEK繊維であ る。After cutting, the filament was placed with the aid of a 3.2 mm wide condenser guide (not shown). The second pair of nip rollers 20a and 20b then trafted directly into the zone. Condenser guide in the stretch-cut zone The tow is pivotably fixed at the - Facilitating the passage of the tow through the cutting zone. Drawing-cutting and trafting combination Combining completely mixes the carbon fibers with the thermoplastic fibers. After trafting, inserting the twist into the yarn by a conventional ring and transfer system (not shown); The resulting multifilament hybrid yarn 26 is then placed on a bobbin 28. collect. The ratio of carbon fibers and PEEKIi fibers in the resulting yarn is 65% by weight carbon fiber and 35% by weight PEEK fiber based on total weight. Ru.

この方法を開始を促進するt;めに、炭素繊維のトウ2の延伸−切断を開始しt ;後、熱可塑性トウ14をニップローラー12&および12bを通して供給する ことができる。To facilitate the start of this method, the drawing-cutting of the carbon fiber tow 2 is started. ; Afterwards, the thermoplastic tow 14 is fed through the nip rollers 12& and 12b. be able to.

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Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、少なくとも1つが強化繊維からなる2またはそれ以上の異なるタイプの繊維 を、延伸−切断法によりブレンドする工程を包むハイブリッドヤーンの製造方法 。 2、2つのトウを延伸−切断法により一緒だブレンドし、一方のトウは強化フィ ラメントからなウ、そして他方のトウはマトリックスアィラメントからなる請求 の範囲第1項記載の方法。 3、工程: (a)少なくとも1つのトウが強化フィラメントからなる連続フィラメントの少 なくとも2つのトウを、第1および第2の対のニップローラーを通して供給し、 一方のトワは他方の上に重なってぢり、(b)フィラメントが前記ニップローラ ーの対の間で延伸および切断されるように、前記ニップローラーの第1および第 2の対の表面速度の比を設定し、そして (c)延伸−切断されたフィラメントをドラブデイングし、そしてそれらをヤー ンに加工する、 ことからなる請求の範囲第2項記載の方法。 4、直接のトウ対ヤーンの方法であり、フィラメントけ1つの段階で所望のヤー ンのデニールに延伸−切断およびドラブデイングされる請求の範囲第3項記載の 方法。 5、拘束手段をニップローラーの第1および第2の対の間に配置させて、マトリ ックスフィラメントが延伸−切断されるとき、マトリックスフィラメントのリコ イルを防止する、請求の範囲第4項記載の方法。 6、前記拘束手段は板からなり、マトリックスフィラメントのトウが強化フィラ メントのトウと板との間に介在するように前記板を位置させ、切断時のマトリッ クスフィラメントのリコイルけ前記強化フィラメントおよび板によってマトリッ クスフィラメントへ及ぼされる力によって防止される請求の範囲第5項記載の方 法。 7、異なるタイプの延伸−切断された繊維のブレンドからなり、前記繊維の少な くとも1つのタイプは強化繊維からなるハイブリッドヤーン。 8、延伸−切断された強化繊維および延伸−切断されたマトリックス繊維のブレ ンドからなる請求の範囲第7項記載の方法。 9、強化繊維は炭素繊維から構成されている請求の範囲第7項記載の方法。 10、マトリックス繊維け熱可塑性材料、好ましくはポリエーテルケトンから構 成されている請求の範囲第8項記載の方法。 11、100〜1400、好ましくは100〜800のデニールを有する請求の 範囲第8項記載の方法。 12、強化繊維ぢよびマトリックス繊維の比率が55〜99%の強化繊維および 45〜1%のマトリックス繊維である請求の範囲第8項記載の方法。 13、請求の範囲第7項記載のヤーンから少なくとも部分的に形成されたファブ リック。 14、請求の範囲第7項記載のヤーンからあるいは請求の範囲第13項記載のフ ァブリックから形成された複合体製品。[Claims] 1. Two or more different types of fibers, at least one of which is a reinforcing fiber A method for producing a hybrid yarn, which includes a blending process using a drawing-cutting method. . 2. Two tows are blended together by stretch-cutting method, one tow is reinforced with reinforced fibres. One tow consists of a matrix filament, and the other tow consists of a matrix filament. The method described in item 1. 3. Process: (a) a small number of continuous filaments, at least one tow of which is a reinforced filament; feeding at least two tows through first and second pairs of nip rollers; (b) one of the tows overlaps the other; (b) the filament is placed on the nip roller; of the nip rollers such that the first and second nip rollers are stretched and cut between a pair of Set the ratio of the pairwise surface velocities of 2, and (c) Drawing - Drab-dying the cut filaments and turning them into yarn processing, 3. A method according to claim 2, comprising: 4. Direct tow-to-yarn method, in which the desired yarn is created in one step The method according to claim 3, wherein the Method. 5. A restraint means is disposed between the first and second pair of nip rollers to When the matrix filament is drawn and cut, the matrix filament is 5. The method according to claim 4, wherein the method prevents the 6. The restraining means consists of a plate, and the tow of the matrix filament is a reinforcing filament. Position the board so that it is interposed between the tow of the Recoil of the filament is reinforced by the reinforced filament and plate. The method according to claim 5, which is prevented by the force exerted on the filament. Law. 7. Consists of a blend of different types of drawn-cut fibers, with a small number of said fibers. At least one type is a hybrid yarn made of reinforcing fibers. 8. Blend of stretched-cut reinforcing fibers and stretched-cut matrix fibers 8. The method according to claim 7, comprising: 9. The method according to claim 7, wherein the reinforcing fibers are composed of carbon fibers. 10. Comprised of a matrix fiber thermoplastic material, preferably polyetherketone. 9. The method according to claim 8, wherein the method comprises: 11, having a denier of 100 to 1400, preferably 100 to 800 The method described in Scope Item 8. 12. Reinforcing fibers with a ratio of reinforcing fibers and matrix fibers of 55 to 99%, and 9. The method of claim 8, wherein the matrix fiber is 45-1%. 13. A fab formed at least in part from the yarn of claim 7. Rick. 14. From the yarn according to claim 7 or from the yarn according to claim 13 A composite product formed from fabric.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5006294A (en) * 1989-04-26 1991-04-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for making composites of stretch broken aligned fibers
DE19613965A1 (en) * 1996-04-09 1997-10-16 Hoechst Trevira Gmbh & Co Kg Low shrinkage hybrid yarns, process for their production and their use
EP1621651A3 (en) * 1999-06-14 2007-02-28 E.I.Du pont de nemours and company Stretch break method
US6783851B2 (en) * 2002-08-07 2004-08-31 Albany International Techniweave, Inc. Pitch based graphite fabrics and needled punched felts for fuel cell gas diffusion layer substrates and high thermal conductivity reinforced composites
US7188462B2 (en) * 2004-08-06 2007-03-13 Stowe-Pharr Mills, Inc. High-strength spun yarn produced from continuous high-modulus filaments, and process for making same
US7214425B2 (en) * 2005-02-10 2007-05-08 Supreme Elastic Corporation High performance fiber blend and products made therefrom
DE102006001750B3 (en) * 2005-12-02 2007-05-16 Gert Wagener Process to make multi-purpose plastic and fiber foil strengthening material in a hotmelt spinning assembly
GB2477531B (en) * 2010-02-05 2015-02-18 Univ Leeds Carbon fibre yarn and method for the production thereof
ITBS20130157A1 (en) * 2013-10-31 2015-05-01 Filtes Internat S R L Con Soc Io Unico YARN FOR PROTECTIVE FABRICS, AND MANUFACTURING PROCEDURE

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2262872A (en) * 1938-06-01 1941-11-18 Celanese Corp Method of preparing textile materials
AU476167B2 (en) * 1974-08-02 1974-10-24 Brunswick Corporation Method of forming fiber composite
US4369622A (en) * 1980-03-24 1983-01-25 Riegel Textile Corporation Method and apparatus for drawing and blending textile materials
GB2084977B (en) * 1980-08-28 1984-09-05 Secr Defence Fibres having a cross-section approximating a polygon

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